專利名稱：控制設備在容裝金屬熔液容器出口處的閉鎖機構的促動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用于控制設置在容裝金屬熔液容器出口處的閉鎖機構的促動裝置，其中，一個可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件上帶有一個閥體，該活塞/油缸組件通過一個連桿控制閉鎖機構，所述閥體是由一個調節閥及一個用于手動操作閉鎖機構時用的短路閥構成的。
在DE A13135048中公開了一種用于調節在連續鑄造結晶器型中充滿的金屬熔液液面高度的調節裝置，其中，作為閉鎖機構的柱塞是通過一個伺服油缸來調整的。柱塞或由一個與之連接的伺服閥促動或在轉接到短路閥的狀態下手動操縱柱塞。伺服閥和短路閥可作為一個構件固定連接到具有差動結構的伺服油缸上。盡管這種差動油缸也有短路結構，但在有些情況下、例如使用在用柱塞作為閉鎖機構的配液槽上時效果就不太理想。這是因為差動油缸上與短路相關的油缸布置在空間比例上可能會產生一些問題。這樣一種差動油缸的缺點是，油缸上由活塞分開的兩腔室的橫截面尺寸不等。所以，一方面，伺服油缸的控制比較復雜，另一方面，在短路時從一個腔室經壓力介質傳輸通路輸送到另一腔室中的壓力介質可能過多，這樣就需要使較大的腔室中的部分介質回流到壓力介質收集容器中。如上所述，伺服閥及短路閥可作為一個組件與伺服油缸固定連接，這樣會加重伺服油缸的重量。這是人們所不希望的，因為在打開容裝金屬熔液的容器時必須取下油缸。
本發明的任務在于從結構上改進這種已知的促動裝置，以獲得良好的調節功能并保證在需要手動操作閉鎖機構而使油缸短路時可獲得良好的特性。此外，活塞/油缸組件的重量盡可能輕。
本發明的技術解決方案是，將活塞/油缸組件制成等行程油缸，該油缸包括一個構成使活塞在其中滑動的工作腔室的油缸及一個與上述油缸連接并包括閥體的油缸。由于活塞/油缸組件采用等行程油缸，所以在控制方面、特別是在由活塞分開的兩腔室短路時具有明顯的優點。這是因為，此時，隨著活塞的移動，在一個腔室中增加的容積總是等于另一腔室內減少的容積。
該油缸最好構成一個閥體并且在安裝于油缸內的活塞桿上有一個推桿行程傳感器，同時，相對于活塞與該活塞桿處于異側的另一活塞桿與用于推動閉鎖元件移動的連桿連接。由此使促動裝置的結構最緊湊，而且操作十分簡單，并可精確地調整鑄模中的液面高度。
兩油缸最好都用鋁制成，以減輕活塞/油缸的總體重量，從而使這個在鋼廠里經常需要從容器上取下的組件的重量不超過用手即可舉起的最大重量。
以下將參照附圖詳細介紹本發明的實施例及其優點。
圖1為一示意圖，其中表示了按照本發明設計的用于控制設置在金屬熔液配液槽中的柱塞式閉鎖機構的促動裝置;
圖2為活塞/油缸組件及與之制成一體的閥體的縱向剖視圖;
圖3為控制活塞/油缸組件的閥門裝置的液壓圖;
圖4為另一種控制活塞/油缸組件的閥門裝置的液壓圖;
圖5為閉鎖機構的自動控制裝置的示意圖。
圖1所示的是一個用于控制金屬熔液15從容器10中排出量的控制裝置，該裝置的結構本身是已知的。其中，容器10最好采用所謂配液槽結構。金屬熔液15從該配液槽上的出液口14流入一個連續鑄造結晶器(圖中未示)中。在工作時，該結晶器中必須保持恒定的熔液液面高度。該高度是由設置在容器10上的柱塞20來控制的。該柱塞被用作一個可調節金屬熔液排出量的閉鎖機構。栓塞20由一個可拆卸地固定在容器10中的促動裝置30操縱，該促動裝置上有一個連桿16，通過人力扳動杠桿12或通過活塞/油缸組件自動控制，而使該連桿上、下移動。為此，在連桿16上連接有一個推桿32，該推桿可在安裝在殼體36中的軸承34的中上下移動。推桿32的下端與用于手動操縱的杠桿12鉸鏈連接并通過一個與推桿嚙合的連接件35與活塞/油缸組件40的活塞桿42連接。活塞/油缸組件在另一端則通過連接件44與促動裝置30的殼體36可拆卸地連接(圖中沒有表示連接的具體結構)。圖2表示了本發明的活塞/油缸組件40。該組件基本上是由一個兩分式油缸、一個在油缸中導向移動并有兩活塞桿42、42'的活塞45、一個閥體50及一個傳感器60組成的。兩分式油缸是由一個油缸46及一個由油缸46延伸的油缸48構成的。活塞45及活塞桿42在油缸46中導向移動而活塞桿42'則延伸到油缸48中。油缸48同時還構成閥體并且其中安有一個與上述活塞桿42'同軸的傳感器60。本發明的要點在于，活塞/油缸組件40采用的是等行程油缸形式，活塞45的兩側各有一個直徑相同的活塞桿42、42'。一個設置在活塞件46中的導向襯套46'為活塞桿提供密封導向，從而在活塞桿縱向移動的過程中，在活塞兩側形成兩個體積變化量相同的腔室。這樣就構成了一個工作腔室49，活塞45即在此腔室中幾乎無間隙地縱向移動。本發明的另一特征是，油缸46及與之可拆卸地連接的油缸48都是由鋁制成的并且其與活塞接觸的內表面均通過已知的方法被硬化，以免油缸過早損壞。工作腔室49本ug身又由活塞分成兩個腔室。在腔室的端側分別設置有通路51、52。通路51、52與油缸制成一體并一直延伸到油缸48處。通路由該處與閥門連通。與液壓缸件48一體的推桿行程傳感器60上有一個測量活塞61，該活塞插進活塞桿42'上的孔中。該測量活塞以已知的方式通過電信號顯示出活塞桿42'及活塞45在油缸中的各個位置。油缸48的橫截面最好是方形或矩形。這樣，閥門可緊貼在由此產生的平面上，并且不需要采用特殊的手段即可固定在其支撐面上。
與腔室49連通的通路51、52的出口51'、52'與調節閥55連通。調節閥55設置在圖中所示的一個保護殼體中，該閥用于控制活塞45的運動。調節閥55與行程測量傳感器56連接，該傳感器可測出活塞在各個位置上的時間。此外，在通路51、52上還設置有與圖面垂直的出口57、58，該排液口也與油缸48制成一體并與限制腔室內壓力的限壓閥連通。在油缸48中還設有與通路51、52連通的通路出口66、67。該出口經由調節閥55與一個壓力生成機構或壓力收集、儲存容器連通。由于油缸48是由鋁或類似輕金屬制成的，而且上述通路及閥體與該油缸完全是一體的，所以這種方案明顯優于已有方案，即、活塞/油缸組件整體重量輕、結構緊湊及外形尺寸小。由于油缸48同時還是等行程油缸的一個部件，因而可以用一個部件實現多項功能。
從圖3所示的液壓圖中，可以看出各個閥是與活塞/油缸組件40共同作用的。調節閥55是一個四位四通閥，該閥與一個傳感器56固定成一體，由此獲得調節閥55的各個位置的位置反饋信號56'，從而建立控制該閥位置的循環過程。調節閥入口的一側與一個壓力容器連接，另一側通過一個介于其間的單向閥64與一個收集容器連接。單向閥64保證了當調節閥55處于55.1所示的短路位置時，介質不會回流到收集容器中。只有當壓力超過一預定值、如1巴時，介質才能回流。調節閥55的出口通過兩條相互分開的通道51、52與等行程油缸的腔室49連通。兩個平衡閥63用于平衡由作為執行元件的柱塞20引起的最大壓力。也就是說，當柱塞在某一種具體情況下必須迅速關閉時，為保護柱塞，在出現可調整的最大壓力的情況下，閥63使通道51、52短路，從而立刻減小作用在柱塞上的力。當調節閥55移到55.2或55.4位置上時，活塞45將向右或向左移動;當處于上述位置之間的55.3位置上時，活塞停留在靜止位置上。活塞的每一瞬時位置都可由上述的傳感器60測到，并由此向調節器輸送反饋信號60'。以下將對此作進一步說明。
圖4表示了帶有調節閥70的另一個實施例。以下僅介紹一下那些與圖3不同的特征。在該圖中，調節閥是一個三位四通閥，它具有三個位置70.1、70.2、70.3，其中不包含短路位置。在該閥路上設置有一個可分開的隔離閥77，利用該隔離閥可以通過手動和/或用于手動移動活塞45的控制使通道51、52短路。
最后，圖5用框圖形式表示了柱塞20的控制過程。從調節器80發出的控制信號經過放大器59輸送給調節閥55。通過一個隨后產生的、用于檢測調節閥55的活塞位置的反饋信號56'，使調節閥55總處于所需要的位置上。于是調節閥通過一個開關圖(圖中未示)控制活塞/油缸組件40。由推桿行程傳感器60測得的組件40的活塞各個位置均以反饋信號60'輸送給調節器80，調節器根據該信號作出相應的反應。用圖示的調節裝置可使鑄模中的金屬熔液液面高度的精確度達到幾毫米范圍。
在上述的實施例中都是采用柱塞作為閉鎖機構，不過，也可以采用其他元件如DE-A13731600中公開的元件作為閉鎖機構。不言而喻，促動裝置也可以采用其他促動元件。
權利要求
1.一種促動裝置，用于控制設置在容裝金屬熔液的容器的出口處的閉鎖元件，一個可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件上帶有一個閥體，該活塞/油缸組件通過一個連桿控制閉鎖機構，所述閥體是由一個調節閥及一個用于手動操作閉鎖機構時用的短路閥構成的，其特征在于，活塞/油缸組件采用的是等行程油缸結構，該油缸包括一個油缸(46)和一個油缸(48)，前者構成一個使活塞可在其中滑動的工作腔室(49)，后者與前者連接并包括所述閥體。
2.如權利要求1所述的促動裝置，其特征在于，在構成閥體的油缸(48)及安裝在該油缸中的活塞桿(42')處有一個推桿行程傳感器(60)，同時該活塞(45)另一側的活塞桿(42)與用于移動閉鎖機構(20)的連桿(16)連接。
3.如上述權利要求之一所述的促動裝置，其特征在于，活塞/油缸組件(40)中的兩個油缸均由鋁制成，其中，油缸(46)上與活塞(45)等接觸的內表面通過表面處理被硬化。
4.如上述權利要求之一所述的促動裝置，其特征在于，由四位四通閥構成的調節閥(55)包括一個短路閥并包括一個內部位置調節回路。
5.如上述權利要求之一所述的促動裝置，其特征在于，油缸(48)為矩形外廓，在油缸上設置有用于使調節閥(55)與工作腔室(49)連通的通道(51、52、51'、52'、66、67)。
6.如上述權利要求之一所述的促動裝置，其特征在于，采用等油缸結構的活塞/油缸組件(40)的尺寸應保證，當移動活塞(45)時，在由活塞(45)將工作腔室分成的兩腔室中產生的容積變化相同。
7.用于如權利要求1至6之一所述的促動裝置上的活塞/油缸組件，其特征在于，活塞/油缸組件采用等行程油缸，該油缸包括一個油缸(46)和一個油缸件(48)，前者構成一個使活塞可在其中滑動的工作腔室(49)，后者與前者連接并包括所述閥體。
8.如權利要求7所述的活塞/油缸ly組件，其特征在于，在構成閥體的油缸(48)及安裝在該油缸中的活塞桿(42')處有一個推桿行程傳感器(60)。
9.如權利要求7或8所述的活塞/油缸組件，其特征在于，活塞/油缸組件(40)中的兩個油缸(46、48)均由鋁制成。
全文摘要
一種促動裝置包括可拆卸地固定在容器上的活塞/油缸組件，該組件通過連桿控制閉鎖機構且其上有閥體，閥體由調節閥及手動操作閉鎖機構時用的短路閥構成。所述組件采用包括油缸件和油缸的等行程油缸，前者構成工作腔室而后者與前者連接并包括所述閥體。在構成閥體的油缸及裝在其中的活塞桿處有推桿行程傳感器。活塞另一側的活塞桿與用于移動閉鎖機構的連桿連接。兩個油缸均由鋁制成。上述通路及閥體與該油缸是一體的，所以組件重量輕、結構緊湊及外形小。
文檔編號B22D41/20GK1096575SQ94103978
公開日1994年12月21日 申請日期1994年4月11日 優先權日1993年4月13日
發明者尤斯·巴斯樂 申請人:斯多平克股份公司