CN102320078B - 连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续挤出蜂窝陶瓷催化剂切割分拣输送线。其包括顺序设置的第一输送机构、切割机构、第二输送机构、第三输送机构、第四输送机构和配套的控制系统，所述第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构和第四输送机构的输送面在同一水平面上；本发明能够将连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯进行定长、整齐地切割成单个坯体，并能保证切口垂直方正；然后将定长切好的坯体进行规律性地分拣及输送，适用于蜂窝陶瓷催化剂湿坯连续挤出过程的正常生产。
Description
技术领域
本发明属于蜂窝陶瓷催化剂生产领域，具体是涉及一种用于对连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯进行切割、分拣及输送操作的切割分拣输送线。
背景技术
随着经济水平的不断发展，人们的物质生活水平在不断的提高，都生活环境的要求也在不断提高。火电厂是空气污染产生相对较大的一块，而随着火电厂除尘、脱硫工程日益普及，控制氮氧化物排放已成为火电厂继烟气除尘、脱硫之后的第三项污染重点治理工作，目前相关规范文件也在进一步完善之中。目前国际市场上脱硝技术以选择性催化还原（SCR）技术应用较广。SCR的主要原理是以NH3为还原剂，在催化剂的作用下，选择性地将氮氧化物（NOx）还原成N2。目前市场占有率最高的催化剂为蜂窝式催化剂。
在SCR技术中，蜂窝陶瓷催化剂模块的生产是核心技术，其中在生产中有一步关键的成形工艺，它是将混合好的原料加入到成形机中挤出成一种蜂窝状的模块，然后将其切割成固定长度。由于刚挤出的模块为泥状坯体，没有强度，其切割难度较大，目前还没有成熟的设备及技术能够满足以上的种种特殊要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其能够将连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯进行定长、整齐地切割成单个坯体，并能保证切口垂直方正；然后将定长切好的坯体进行规律性地分拣及输送，适用于蜂窝陶瓷催化剂湿坯连续挤出过程的正常生产。
按照本发明提供的技术方案，连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：包括顺序设置的第一输送机构、切割机构、第二输送机构、第三输送机构、第四输送机构和配套的控制系统，所述第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构和第四输送机构的输送面在同一水平面上；
所述第一输送机构设置在湿坯连续挤出设备的出料口处，连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯通过第一输送机构托住，并在湿坯挤出设备推动下在第一输送机构上行走；在第一输送机构上设置有速度编码器，速度编码器能够检测蜂窝陶瓷催化剂湿坯行走速度并将速度信息反馈给控制系统；
所述第二输送机构设置在第一输送机构之后，第二输送机构用于托住蜂窝陶瓷催化剂湿坯及切割好的蜂窝陶瓷催化剂坯体；
所述切割机构设置在第一输送机构与第二输送机构之间，切割机构设有一个钢丝切刀，钢丝切刀自上向下或下向上运行，用以将蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割成单个的蜂窝陶瓷催化剂坯体，钢丝切刀的运行方向与垂直方向形成一个摆角；
所述第三输送机构设置在第二输送机构之后，第三输送机构上设有第一光电感应器和第一驱动部件，第一光电感应器用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统，第一驱动部件通过控制系统控制，第一驱动部件可控制第三输送机构的输送速度；
所述第四输送机构设置在第三输送机构之后，第四输送机构上设有第二光电感应器和第二驱动部件，第二光电感应器用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统，第二驱动部件通过控制系统控制，第二驱动部件可控制第四输送机构的输送速度。
作为本发明的进一步改进，所述第一输送机构包括第一支架、第一托辊和第一皮带，第一支架上安装有至少两根平行设置的第一托辊，第一支架两端的第一托辊上套装第一皮带，第一皮带通过第一托辊支撑；所述速度编码器安装在第一支架上，速度编码器与第一支架一端的第一托辊通过同步带连接传动；
所述第二输送机构包括第二支架、第二托辊和第二皮带，第二支架上安装有至少两根平行设置的第二托辊，第二支架两端的第二托辊上套装第二皮带，第二皮带通过第二托辊支撑；
所述切割机构包括切割气缸、切割高度调节杆、摆角轴支撑横梁、钢丝切刀、切刀支架和摆角气缸；两根切割高度调节杆分别安装在第一支架、第二支架上，摆角轴支撑横梁安装在两根切割高度调节杆上；切割气缸的活塞杆端连接切刀支架，切刀支架上端通过关节轴承铰连在摆角轴支撑横梁上，钢丝切刀安装在切刀支架上，切割气缸的活塞杆伸缩带动钢丝切刀进行切割操作；摆角气缸安装在第二支架上，摆角气缸的活塞杆端与切割气缸连接，摆角气缸的活塞杆伸缩带动切割气缸及切刀支架绕关节轴承转动，使切割气缸的轴线方向与垂直方向形成一个摆角，从而使钢丝切刀的运行方向与垂直方向形成一个摆角，钢丝切刀的运行方向向蜂窝陶瓷催化剂湿坯的运行方向偏斜；
所述第三输送机构包括第三支架、第三托辊和第三皮带，第三支架上安装有至少两根平行设置的第三托辊，第三支架两端的第三托辊上套装第三皮带，第三皮带通过第三托辊支撑；所述第一驱动部件安装在第三支架上，第一驱动部件与第三支架一端的第三托辊通过同步带连接传动；所述第一光电感应器安装在第三支架的中间位置，位于第三皮带边侧；
所述第四输送机构包括第四支架、第四托辊和第四皮带，第四支架上安装有至少两根平行设置的第四托辊，第四支架两端的第四托辊上套装第四皮带，第四皮带通过第四托辊支撑；所述第二驱动部件安装在第四支架上，第二驱动部件与第四支架一端的第四托辊通过同步带连接传动；所述第一光电感应器安装在第四支架的末端位置，位于第四皮带边侧。
作为本发明的进一步改进，所述切割气缸的两侧各设置有一个用于限制切割气缸摆动角度的摆角调节销，两个摆角调节销分别安装在第一支架、第二支架上。
作为本发明的进一步改进，所述第一支架、第二支架、第三支架和第四支架的底部均安装有脚轮；所述第一支架和第二支架之间通过间距调节支撑连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动部件、第二驱动部件均采用变频电机。
作为本发明的进一步改进，所述第一皮带、第二皮带、第三皮带和第四皮带的表面粘贴有海绵缓冲面。
作为本发明的进一步改进，所述控制系统采用PLC控制器。
本发明与现有技术相比，优点在于：本发明能够将连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯进行定长、整齐地切割成单个坯体，并能保证切口垂直方正；然后将定长切好的坯体进行规律性地分拣及输送，适用于蜂窝陶瓷催化剂湿坯连续挤出过程的正常生产。
附图说明
图1为本发明的切割分拣输送线示意图。
附图标记说明：A-第一输送机构、B-切割机构、C-第二输送机构、D-第三输送机构、E-第四输送机构、1-蜂窝陶瓷催化剂湿坯、2-速度编码器、3-第一托辊、4-第一支架、5-第一皮带、6-切割气缸、7-切割高度调节杆、8-摆角轴支撑横梁、9-钢丝切刀、10-间距调节支撑、11-切刀支架、12-摆角气缸、13-第二皮带、14-第二托辊、15-第二支架、16-第三皮带、17-第三托辊、18-第三支架、19-第一光电感应器、20-第一驱动部件、21-第四皮带、22-第四支架、23-第四托辊、24-第二驱动部件、25-第二光电感应器、26-摆角调节销、27-脚轮。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线主要由第一输送机构A、切割机构B、第二输送机构C、第三输送机构D、第四输送机构E和配套的控制系统组成，所述第一输送机构A、第二输送机构C、第三输送机构D和第四输送机构E的输送面在同一水平面上。
如图1所示，所述第一输送机构A设置在湿坯连续挤出设备的出料口处，连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯1通过第一输送机构A托住，并在湿坯挤出设备推动下在第一输送机构A上行走。所述第一输送机构A主要由第一支架4、第一托辊3、第一皮带5和速度编码器2组成，第一支架4上安装有至少两根平行设置的第一托辊3，第一支架4两端的第一托辊3上套装第一皮带5，第一皮带5通过第一托辊3支撑；速度编码器2安装在第一支架4上，速度编码器2与第一支架4一端的第一托辊3通过同步带连接传动，速度编码器2能够检测蜂窝陶瓷催化剂湿坯1行走速度并将速度信息反馈给控制系统。
如图1所示，所述第二输送机构C设置在第一输送机构A之后，第二输送机构C用于托住蜂窝陶瓷催化剂湿坯1及切割好的蜂窝陶瓷催化剂坯体；所述第二输送机构C主要由第二支架15、第二托辊14和第二皮带13组成，第二支架15上安装有至少两根平行设置的第二托辊14，第二支架15两端的第二托辊14上套装第二皮带13，第二皮带13通过第二托辊14支撑。
如图1所示，所述切割机构B设置在第一输送机构A与第二输送机构C之间，切割机构B主要由切割气缸6、切割高度调节杆7、摆角轴支撑横梁8、钢丝切刀9、切刀支架11和摆角气缸12组成；两根切割高度调节杆7分别安装在第一支架4、第二支架15上，摆角轴支撑横梁8安装在两根切割高度调节杆7上，摆角轴支撑横梁8的高度可灵活调整，以适应不同尺寸的蜂窝陶瓷催化剂湿坯1；切割气缸6的活塞杆端连接切刀支架11，切刀支架11上端通过关节轴承铰连在摆角轴支撑横梁8上，钢丝切刀9安装在切刀支架11上，切割气缸6的活塞杆伸缩带动钢丝切刀9进行切割操作；摆角气缸12安装在第二支架15上，摆角气缸12的活塞杆端与切割气缸6连接，摆角气缸12的活塞杆伸缩带动切割气缸6及切刀支架11绕关节轴承转动，使切割气缸6的轴线方向与垂直方向形成一个摆角，从而使钢丝切刀9的运行方向与垂直方向形成一个摆角，钢丝切刀9的运行方向向蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的运行方向偏斜。具体操作时，钢丝切刀9在切割气缸6作用下自上向下或下向上运行，将蜂窝陶瓷催化剂湿坯1切割成单个的蜂窝陶瓷催化剂坯体。
所述切割气缸6的两侧各设置有一个用于限制切割气缸6摆动角度的摆角调节销26，两个摆角调节销26分别安装在第一支架4、第二支架15上。
如图1所示，所述第三输送机构D设置在第二输送机构C之后，第三输送机构D主要由第三支架18、第三托辊17、第三皮带16、第一光电感应器19和第一驱动部件20组成，第三支架18上安装有至少两根平行设置的第三托辊17，第三支架18两端的第三托辊17上套装第三皮带16，第三皮带16通过第三托辊17支撑；所述第一光电感应器19安装在第三支架18的中间位置，位于第三皮带16边侧，第一光电感应器19用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统；所述第一驱动部件20安装在第三支架18上，第一驱动部件20与第三支架18一端的第三托辊17通过同步带连接传动，第一驱动部件20通过控制系统控制，第一驱动部件20可控制第三输送机构D的输送速度。
如图1所示，所述第四输送机构E设置在第三输送机构D之后，第四输送机构E主要由第四支架22、第四托辊23、第四皮带21第二光电感应器25和第二驱动部件24组成，第四支架22上安装有至少两根平行设置的第四托辊23，第四支架22两端的第四托辊23上套装第四皮带21，第四皮带21通过第四托辊23支撑；所述第一光电感应器19安装在第四支架22的末端位置，位于第四皮带21边侧，第二光电感应器25用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统；所述第二驱动部件24安装在第四支架22上，第二驱动部件24与第四支架22一端的第四托辊23通过同步带连接传动，第二驱动部件24通过控制系统控制，第二驱动部件24可控制第四输送机构E的输送速度。
所述第一驱动部件20、第二驱动部件24均采用变频电机。所述第一皮带5、第二皮带13、第三皮带16和第四皮带21的表面粘贴有海绵缓冲面，以给蜂窝陶瓷催化剂湿坯1提供一定的保护。所述的控制系统采用PLC控制器。
如图1所示，所述第一支架4、第二支架15、第三支架18和第四支架22的底部均安装有脚轮27，以便于本发明的移动调整；所述第一支架4和第二支架15之间通过间距调节支撑10连接。
本发明的工作过程及工作原理如下：
当蜂窝陶瓷催化剂湿坯1被挤出后，首先落在第一输送机构A的第一皮带5上，并推动第一皮带5同步运动，第一皮带5通过其内部的第一托辊3支撑；运动中的第一皮带5同时带动速度编码器2转动，速度编码器2检测到蜂窝陶瓷催化剂湿坯1行走速度并将速度信息反馈给PLC控制器；
摆角气缸12的活塞杆伸缩带动切割气缸6及切刀支架11绕关节轴承转动，使切割气缸6的轴线方向与垂直方向形成一个摆角，从而使钢丝切刀9的运行方向与垂直方向形成一个摆角；限制切割气缸6摆动角度的摆角调节销26，
当蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的前端经过切割机构B和第二输送机构C并到达第三输送机构D中的第三皮带16上时，PLC控制器根据速度编码器2反馈的速度信息，控制第一驱动部件20带动第三皮带16低速转动，第三皮带16的线速度与蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的运动速度（既挤出速度）一致，蜂窝陶瓷催化剂湿坯1在第三皮带16上获得了与其挤出速度一致的驱动速度；
预先调整好第一光电感应器19的位置，使第一光电感应器19到摆角轴支撑横梁8中心点位置的距离等于蜂窝陶瓷催化剂湿坯1所要求切割的产品长度；当蜂窝陶瓷催化剂湿坯1前端到达第一光电感应器19位置处时，第一光电感应器19将到位信号反馈给PLC控制器，PLC控制器根据速度编码器2反馈的速度信息和预先设定的摆角角度α来控制切割气缸6，切割气缸6驱动钢丝切刀9进行切割动作；
当切割完成后，切割气缸6上的磁性开关将信号反馈给PLC控制器，PLC控制器控制第三皮带16和第四皮带21高速运转（之前第四皮带21处于停止状态），切割好的蜂窝陶瓷催化剂坯体经过时间t完全脱离第三皮带16后，第三皮带16再次切换到低速运转状态，此时第三皮带16的线速度与蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的运动速度（既挤出速度）再次保持一致；上述的时间t是由PLC控制器根据预先设置的蜂窝陶瓷催化剂湿坯1切割长度、第三皮带16长度和运行速度、以及预先设置好的公式自动计算得出，它保证了蜂窝陶瓷催化剂湿坯1尾端在离开第三皮带16的一瞬间，第三皮带16速度立即切换至与挤出速度同步；
当蜂窝陶瓷催化剂坯体的前端抵达第四输送机构E上的第二光电感应器25位置处时，第二光电感应器25将到位信号反馈给PLC控制器，PLC控制器控制第二驱动部件24带动第四皮带21停止，为后续下游抓取机构的抓取分拣提供静止状态，如此完成一工作循环。
在上述的切割过程中，为了保证切口垂直方正，即切口面与底面垂直，本发明中钢丝切刀9的切割速度、摆角和蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的挤出速度应遵循下述的关系：L/V1=Sinα*L/V2；其中，L为钢丝切刀9的有效切割长度，V1为钢丝切刀9的切割速度，α为切割气缸6的轴线方向与垂直方向形成的摆角，V2为速度编码器2测得的蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的挤出速度；由于蜂窝陶瓷催化剂湿坯1的挤出速度V2是通过速度编码器2测的，摆角α已经通过摆角调节销26固定调节好，因此PLC控制器可以根据V2和α得到钢丝切刀9应该具有的切割速度V1，然后通过调节切割气缸6的进气条件来控制钢丝切刀9的切割速度V1，使其符合要求。
为了保证第四皮带21的分拣过程能顺利完成，就必须保证每块蜂窝陶瓷催化剂坯体在第四皮带21上有个静止的停留时间，为了做到这一点，我们利用了产品切割后和切割前输送过程中的一个速度差来保证这个静止的停留时间；而其中的无动力的第二皮带13就成为这个速度切换的过渡段；在上述过程中，第三皮带16高速运行的时间t=蜂窝陶瓷催化剂坯体的长度/第三皮带16高速运行速度，此处蜂窝陶瓷催化剂坯体的长度为固定值，第三皮带16高速运行速度和运行时间t都由PLC控制器自动计算控制。
Claims (6)
1.连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：包括顺序设置的第一输送机构（A）、切割机构（B）、第二输送机构（C）、第三输送机构（D）、第四输送机构（E）和配套的控制系统，所述第一输送机构（A）、第二输送机构（C）、第三输送机构（D）和第四输送机构（E）的输送面在同一水平面上；
所述第一输送机构（A）设置在湿坯连续挤出设备的出料口处，连续挤出的蜂窝陶瓷催化剂湿坯（1）通过第一输送机构（A）托住，并在湿坯挤出设备推动下在第一输送机构（A）上行走；在第一输送机构（A）上设置有速度编码器（2），速度编码器（2）能够检测蜂窝陶瓷催化剂湿坯（1）行走速度并将速度信息反馈给控制系统；
所述第二输送机构（C）设置在第一输送机构（A）之后，第二输送机构（C）用于托住蜂窝陶瓷催化剂湿坯（1）及切割好的蜂窝陶瓷催化剂坯体；
所述切割机构（B）设置在第一输送机构（A）与第二输送机构（C）之间，切割机构（B）设有一个钢丝切刀（9），钢丝切刀（9）自上向下或下向上运行，用以将蜂窝陶瓷催化剂湿坯（1）切割成单个的蜂窝陶瓷催化剂坯体，钢丝切刀（9）的运行方向与垂直方向形成一个摆角；
所述第三输送机构（D）设置在第二输送机构（C）之后，第三输送机构（D）上设有第一光电感应器（19）和第一驱动部件（20），第一光电感应器（19）用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统，第一驱动部件（20）通过控制系统控制，第一驱动部件（20）可控制第三输送机构（D）的输送速度；
所述第四输送机构（E）设置在第三输送机构（D）之后，第四输送机构（E）上设有第二光电感应器（25）和第二驱动部件（24），第二光电感应器（25）用于检测切割好的单个蜂窝陶瓷催化剂坯体是否到位，并将到位信号反馈给控制系统，第二驱动部件（24）通过控制系统控制，第二驱动部件（24）可控制第四输送机构（E）的输送速度；
所述第一输送机构（A）包括第一支架（4）、第一托辊（3）和第一皮带（5），第一支架（4）上安装有至少两根平行设置的第一托辊（3），第一支架（4）两端的第一托辊（3）上套装第一皮带（5），第一皮带（5）通过第一托辊（3）支撑；所述速度编码器（2）安装在第一支架（4）上，速度编码器（2）与第一支架（4）一端的第一托辊（3）通过同步带连接传动；
所述第二输送机构（C）包括第二支架（15）、第二托辊（14）和第二皮带（13），第二支架（15）上安装有至少两根平行设置的第二托辊（14），第二支架（15）两端的第二托辊（14）上套装第二皮带（13），第二皮带（13）通过第二托辊（14）支撑；
所述切割机构（B）包括切割气缸（6）、切割高度调节杆（7）、摆角轴支撑横梁（8）、钢丝切刀（9）、切刀支架（11）和摆角气缸（12）；两根切割高度调节杆（7）分别安装在第一支架（4）、第二支架（15）上，摆角轴支撑横梁（8）安装在两根切割高度调节杆（7）上；切割气缸（6）的活塞杆端连接切刀支架（11），切刀支架（11）上端通过关节轴承铰连在摆角轴支撑横梁（8）上，钢丝切刀（9）安装在切刀支架（11）上，切割气缸（6）的活塞杆伸缩带动钢丝切刀（9）进行切割操作；摆角气缸（12）安装在第二支架（15）上，摆角气缸（12）的活塞杆端与切割气缸（6）连接，摆角气缸（12）的活塞杆伸缩带动切割气缸（6）及切刀支架（11）绕关节轴承转动，使切割气缸（6）的轴线方向与垂直方向形成一个摆角，从而使钢丝切刀（9）的运行方向与垂直方向形成一个摆角，钢丝切刀（9）的运行方向向蜂窝陶瓷催化剂湿坯（1）的运行方向偏斜；
所述第三输送机构（D）包括第三支架（18）、第三托辊（17）和第三皮带（16），第三支架（18）上安装有至少两根平行设置的第三托辊（17），第三支架（18）两端的第三托辊（17）上套装第三皮带（16），第三皮带（16）通过第三托辊（17）支撑；所述第一驱动部件（20）安装在第三支架（18）上，第一驱动部件（20）与第三支架（18）一端的第三托辊（17）通过同步带连接传动；所述第一光电感应器（19）安装在第三支架（18）的中间位置，位于第三皮带（16）边侧；
所述第四输送机构（E）包括第四支架（22）、第四托辊（23）和第四皮带（21），第四支架（22）上安装有至少两根平行设置的第四托辊（23），第四支架（22）两端的第四托辊（23）上套装第四皮带（21），第四皮带（21）通过第四托辊（23）支撑；所述第二驱动部件（24）安装在第四支架（22）上，第二驱动部件（24）与第四支架（22）一端的第四托辊（23）通过同步带连接传动；所述第一光电感应器（19）安装在第四支架（22）的末端位置，位于第四皮带（21）边侧。
2.如权利要求1所述的连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：所述切割气缸（6）的两侧各设置有一个用于限制切割气缸（6）摆动角度的摆角调节销（26），两个摆角调节销（26）分别安装在第一支架（4）、第二支架（15）上。
3.如权利要求1所述的连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：所述第一支架（4）、第二支架（15）、第三支架（18）和第四支架（22）的底部均安装有脚轮（27）；所述第一支架（4）和第二支架（15）之间通过间距调节支撑（10）连接。
4.如权利要求1所述的连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：所述第一驱动部件（20）、第二驱动部件（24）均采用变频电机。
5.如权利要求1所述的连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：所述第一皮带（5）、第二皮带（13）、第三皮带（16）和第四皮带（21）的表面粘贴有海绵缓冲面。
6.如权利要求1所述的连续挤出蜂窝陶瓷催化剂湿坯切割分拣输送线，其特征在于：所述控制系统采用PLC控制器。
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