JPS5939227B2 - ノズル開度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、造塊において、取鍋から鋳型へ鋳込む溶鋼の
流量調節を行なうために、取鍋の下部に設けられたスラ
イディング・ノズル等のノズルの開度を制御する装置に
関する。

従来、このノズル開度制御は、サーボ弁を用いた油圧サ
ーボ装置により行なっている。

第１図にこの油圧サーボ装置を示す。

まず最初にノズル位置設定信号が制御部４からサーボア
ンプ３に供給され、この設定信号に応じてサーボアンプ
３はサーボ弁２を１駆動する電流を出力する。

油圧源から油圧を供給されているサーボ弁２は、この、
駆動電流に従いサーボシリンダ１に油圧を供給して設定
位置に向わせる。

この時、位置検出器５によりサーボシリンダ１の位置が
検出されて制御部４にフィードバックされ、この検出位
置と設定位置とが一致するまで上記の動作が繰返される
。

第１図に示したこの油圧サーボ装置で取鍋の下部に位置
するスライディング・ノズルの開閉を制御する場合、取
鍋下部付近は鋳型へ流れ落ちる溶鋼の輻射熱により高温
となり、また鋳込作業は塵埃が多いという悪い環境で行
なわれるため、取鍋下部にノズルと直接接続された駆動
用シリンダを別に設け、サーボシリンダとこの、駆動用
シリンダとを油圧連結により連動させ、゛サーボシリン
ダを含む油圧サーボ装置を熱の影響をあまり受けない場
所に設置している。

ところが、このような構成にするとこの駆動用シリンダ
とサーボシリンダとの中間での油洩れやシリンダ内のリ
ーク等の原因により、シリンダ相互の位置関係がずれて
ノズル開度の制御を正確に行なうことができないという
不都合がある。

その上、この油圧サーボ装置に使用されているサーボ弁
は、数μの精度を要する精密な機構であるため非常に高
価であり、またほんの少しの油汚れに対しても弁づまり
が生じる結果、上述のような埃の多い悪い使用環境にお
いては故障頻度及び油の交換頻度が大きくまた整備がむ
づかしい等の保守上の欠点がある。

従って更に、このサーボ弁の故障に備えて多くの付加装
置も必要である。

従って、本発明の目的は、故障が少なく構造が簡単で保
守性の良いノズル開度制御装置を提供することである。

本発明は、従来の油圧サーボ装置において使用されてい
るサーボ弁を故障の少ない切替弁に置き換えて別の切替
弁とこれらの切替弁を制御するための制御装置とを更に
設け、そして従来二つ使用していた油圧シリンダ等のア
クチュエータを一つだけにしてノズル開度を直接制御す
る。

即ち、サーボ弁の代わりに切換弁を使用してポンプから
アクチュエータへ供給される油の流れの形を切替えてノ
ズルの開閉をし、別の切替弁により油の流量を変えてノ
ズル開閉速度を少なくとも高速と低速の二段階に切替え
る。

そして、これらの切替弁を制御する制御装置は、ノズル
の実際の開度をフィードバックしてその設定開度と比較
し、その比較結果に従って二つの切替弁を適宜に切替え
てノズル開度を設定開度に正確に制御する。

以下本発明を図面を参照して説明する。

第２図に本発明の一実施例であるスライディング・ノズ
ル開度制御装置を示す。

この図に示す如くポンプ２０は、油タンク２５に貯えら
れた油を一定の流量で圧力補償付流量調節弁１９及び電
磁弁１８に送る。

電磁弁１８は、弁がｂ２位置のときはポンプ２０から供
給される油をその流量を減じることなく通過させ、ｂ１
位置のときはポンプ２０からの油を圧力補償付流量調節
弁１９の方を通過させてポンプ２０の供給する流量より
小さい予め設定された流量で油を送り出す。

従って、電磁弁１８と圧力補償付流量調節弁１９とは、
一体となってポンプ２０からシリンダ１４へ供給する油
の流量を制御し、ｂ１位置のときはピストンを低速駆動
し、ｂ２位置のときは高速駆動する。

このように流量制御された油が供給される電磁弁１１は
、ａ１位置のときはその油をシリンダ１４の第１給油口
３１に供給してピストン１５を前進（図では左方向）さ
せ、ａ２位置のときは油をシリンダ１４に供給せずピス
トン１５を停止させ、そしてａ３位置のときはシリンダ
１４の第２給油口３２に油を供給してピストンを後進（
図では右方向）させる。

こりようにして供給された油により駆動されるピストン
１５によって排除されたシリンダ１４内の油は、電磁弁
１７を通って油タンク２５に戻される。

ピストン１５は、ロッド１３により取鍋１１の下部に位
置するスライディング・ノズルのスライド片１２に接続
されてノズル開閉を行ない、また摺動抵抗である位置計
１６の摺動部ともロッド１３で接続される。

位置計１６はピストン１５のシリンダ１４内での位置を
摺動抵抗の変化する抵抗値で示す。

以上のように構成された油圧系統において、電磁弁１１
と電磁弁１８との弁の各位置に対するピストン１５即ち
スライド片１２の移動の速度と方向きを第１表に示す。

次に第２図の本発明の実施例の電気回路について説明す
る。

前述の如く位置計１６は、ピストン１５の位置をその摺
動抵抗の抵抗値の変化（０〜５にΩ）として示し、この
抵抗値を次の抵抗電圧変換器２１が１〜５■の電圧信号
に変換して電磁弁１７．１８を夫々制御する三位置調節
器２３、二位置調節器２４に送る。

一方、ノズル開度設定器２２は、所望のノズル開度にす
るためにスライド片１２即ちピストン１５の位置を設定
して設定電圧信号（１〜５Ｖ）をこれらの位置調節器２
３゜２４の夫々に与える。

抵抗電圧変換器２１からの検出値の信号と設定器２２か
らの設定値の信号とを受ける位置調節器２３．２４の各
々は、電磁弁１７．１８の夫々のコイルに制御電流を流
してａｌ＊ａ２及びａ３位置のいずれか一つの弁位置及
びｂｌ、ｂ２位置の一方の弁位置を選択する。

本実施例においては、三位量調節器２３は、その検出値
と設定値とを比較して、その差が１％より小さいときは
電磁弁１７をａ２位置にし、その差が１％以上のときは
ａ１位置もしくはａ３位置にする。

同様に比較する二位置調節器２４は、その差が５％より
小さいときは電磁弁１８をｂ１位置にし、５％以上のと
きはｂ２位置にする。

従って、三位量調節器２３と二位置調節器２４とは、検
出値と設定値との差が太きいときはピストン１５を高速
で移動させて応答速度を早くし、また差が小さいときは
ピストン１５を低速で移動させて設定位置への停止精度
を向上させる。

以上の如く動作する本発明の実施例は、シリンダ１４と
位置計１６だけが溶鋼の鋳込流からの輻射熱を受ける取
鍋１１の下部に装着され、その他の部分は輻射熱をあま
り受けない鋳込デツキ上に備えつけられる。

そのため、位置計１６はケース等の中に収容されて熱を
直接受けないように保護されるので、本装置の電気的構
成部分は熱の影響をほとんど受けず安定した動作をする
。

また、上記の実施例においては、ピストンの移動速度を
少なくとも高速と低速の二段階に切替えるために圧力補
償付流量調節弁１９と電磁弁１８とを並列に結合してい
るが、第３図に示す如く圧力補償付流量調節弁１９と電
磁弁２６とを直列に結合させてピストン１５の移動速度
の切替を行なうことができる。

即ち、電磁弁２６は、そのＣ０位置とＣ２位置とが夫々
電磁弁１８のｂ１位置店ｂ２位置とに相当して全体とし
ては電磁弁１８と同一の働きをする。

更に、位置計１６に使用さねる摺動抵抗は差動トランス
等に変更可能であり、この場合抵抗電圧変換器２１は差
動トランスの電圧を検出する。

以上に述べた本発明のノズル開度制御装置は従来の油圧
サーボ装置と比べその応答速度と停止精度とが多少劣る
が、切替弁を２個用いて高速と低速の速度切替をし更に
制御装置で常時ノズル開度を検出して設定ノズル開度と
なるように制御するため、実際上応答速度が全開から全
閉まで３秒以内で停止位置精度が±１％以内等の十分使
用可能な性能を有している。

しかも、少々の油汚れがあっても使用可能な切替弁を用
いているため故障が少なくまた保守性が向上し、更に装
置のコストを従来の油圧サーボ装置のイ以下に節減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第４図は、従来の油圧サーボ装置のフ冶ツク図である。 第２図は、本発明の一実施例を示す。第３図は、第２図
の実施例の一部の変更例を示す。 〔符号説明〕、１：サーボシリンダ、２：サーボ弁、３
：サーボアンプ、４：制御部、５：位置検出器、１１：
取鍋、１２ニスライド片、１３：ロッド、１４ニジリン
ダ、１５：ピストン、１６：位置計、１７，１８，２６
：電磁弁、１９：圧力補償付流量調節弁、２０：ポンプ
、２１：抵抗電圧変換器、２２：ノズル開度設定器、２
３゜２４：位置調節器、３１，３２：給油口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプから供給される油圧によって駆動されるアク
   チュエータがノズルの開閉を行なうノズル開度制御装置
   において、 （イ）前記油の流量を少なくとも二段階に切替える流量
   制御弁と第１切替弁、 （ロ）前記アクチュエータへ供給される前記油の流れの
   形を切替える第２切替弁、 （ハ）前記アクチュエータの位置を検出して検出信号を
   発生する位置検出器、 に）前記アクチュエータの位置を設定して設定信号を発
   生する設定器、及び （羽 前記検出信号と前記設定信号とを受けて比較し、
   この比較結果に応じて前記第１切替弁及び前記第２切替
   弁の弁位置を切替える制御部、から成る前記ノズル開度
   制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記第
   １切替弁と前記第２切替弁とが夫々電磁弁であることを
   特徴とするノズル開度制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記ア
   クチュエータが油圧シリンダであることを特徴とするノ
   ズル開度制御装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記位
   置検出器は摺動部が前記アクチュエータと連動する摺動
   抵抗と該摺動抵抗の抵抗値に応じた信号を発生する変換
   器とから成ることを特徴とするノズル開度制御装置。