CN104561571B

CN104561571B - 电渣炉x-y电极对中调整位移显示装置

Info

Publication number: CN104561571B
Application number: CN201410839513.1A
Authority: CN
Inventors: 朱兴发; 李亚逸; 胡江; 高玉龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2034-12-30
Also published as: CN104561571A

Abstract

本发明是电渣炉X‑Y电极对中调整位移显示装置，其特征是固定架4上装有浮动调整支架1、X向直线电动推杆2、检测X向位移传感器3、限位开关5、Y向直线电动推杆6、检测Y向位移传感器7。本发明的优点：操作人员可以根据仪表上的数据，进行X‑Y电极对中装置调整，节省操作时间，并且清楚知道X‑Y电极对中装置所处中心位置状态。每次电渣炉设备熔炼结束后，可以按操作柜上的X‑Y电极对中装置“复位”键，X‑Y电极对中装置就会自动复位到初始状态（设备中心），方便下次熔炼时候调整。

Description

电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置

技术领域

本发明涉及的是电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置，属于特种冶金装备技术领域。

背景技术

我国传统的单立柱支臂式、双立柱旋转支臂式双工位电渣炉，支臂夹持器夹紧假电极和金属电极，控制传动装置转动T型丝杆带动滚轮悬臂上下移动完成熔炼。

电渣炉的假电极和金属电极由于整体长度长（3.5米~5米），加之假电极与金属电极焊接过程中还可能出现焊偏错位或焊不直的现象，在大填充比的情况下，很难调整金属电极在水平方向的位置，很难使金属电极始终处于结晶器的中心。金属电极与结晶器易打弧，甚至有击穿结晶器的现象发生。因此目前的电渣炉设备大部分都设计了X-Y电极对中调整装置，以便能很好的调整金属电极与结晶器的中心。

但现国内研究设计或国外进口的电渣炉，其X-Y电极对中调整均无数据显示，对于操作人员在实际操作过程中不直观，不方便，浪费生产准备时间。并且每次X-Y电极对中调整后，并不知道X-Y电极对中装置所处在什么位置状态，偏离设备中心多少位移。

发明内容

本发明提出的是电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置，其目的旨在解决电渣炉X-Y电极对中调整均无数据显示，不直观、不方便、浪费生产准备时间的问题，每次X-Y电极对中调整后，操作人员不知道X-Y电极对中装置所处在什么位置状态，偏离设备中心多少位移。

本发明的技术解决方案：电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置，其结构是固定架4上装有浮动调整支架1、X向直线电动推杆2、检测X向位移传感器3、限位开关5、Y向直线电动推杆6、检测Y向位移传感器7；其中浮动调整支架1的左侧上装X向直线电动推杆2，浮动调整支架1的右侧上装Y向直线电动推杆6，X向直线电动推杆2上装检测X向位移传感器3，Y向直线电动推杆6上装检测Y向位移传感器7；固定架4上装限位开关5。

本发明的优点：操作人员可以根据仪表上的数据，进行X-Y电极对中装置调整，节省操作时间，并且操作人员能清楚知道X-Y电极对中装置所处中心位置状态。每次电渣炉设备熔炼结束后，可以按操作柜上的X-Y电极对中装置“复位”键，X-Y电极对中装置就会自动复位到初始状态（设备中心），方便下次熔炼时候调整。

附图说明

附图1-1是电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置的结构示意图。

附图1-2是附图1-1的俯视图。

附图2是电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置的控制箱图。

附图3是距离中心点的偏移量转化装置的示意图。

图中的1是浮动调整支架、2是X向直线电动推杆、3是检测X向位移传感器、4是固定架、5是限位开关、6是Y向直线电动推杆、7是检测Y向位移传感器。

具体实施方式

对照附图，电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置，其结构是固定架4上装有浮动调整支架1、X向直线电动推杆2、检测X向位移传感器3、限位开关5、Y向直线电动推杆6、检测Y向位移传感器7；其中浮动调整支架1的左侧上装X向直线电动推杆2，浮动调整支架1的右侧上装Y向直线电动推杆6，X向直线电动推杆2上装检测X向位移传感器3，Y向直线电动推杆6上装检测Y向位移传感器7；固定架4上装限位开关5。

所述的浮动调整支架1，其结构包括一个固定支架、三个浮动连接杆和三个称重传感器，固定支架通过称重传感器和浮动连接杆固定在设备框架上，浮动连接杆通过其两端的关节轴承，分别与固定支架和设备框架相连接，分布在固定支架的前后两侧和右侧。浮动调整支架是用来满足电渣炉中料杆吊挂假电极与金属电极时既能对中、又不影响称重精度的要求。解决了在大填充比的情况下，金属电极保持水平方向的位置，使金属电极始终调整于结晶器的中心。有效防止由于电极偏离结晶器中心，熔炼时产生单偏，碰及结晶器壁发生铜阳极效应而熔穿结晶器发生漏水爆炸事故。

所述X向直线电动推杆2，其结构包括直线电动推杆浮动支架和直线电动推杆，直线电动推杆浮动支架安装在固定架4上，可绕 X 轴和 Y 轴作一定的转动，直线电动推杆的活塞杆与浮动调整支架1相连。

所述检测X向位移传感器，包括

1）电刷：采用银钯合金材料，由精密五金模具冲压而成。厚度为0.08mm，有效弹性长度为7.80mm，电刷触点高度为1.00mm，单位直线触点面积为0.22mm2。银铜锌合金材料具有高导电性能，弹性好，耐磨性优良，符合电刷性能要求。经加工成型后的电刷再经点焊加工固定定位支架上，保证电刷与线路板之间工作高度（耐磨使用寿命）、重复精度、分辨率符合行业标准。采用单电刷结构可以保证电子尺具有较小的杂波，同时保证电子尺在整个寿命周期内都具有非常高的分辨率。

2）电刷支架：固定电刷并且在铝管轨道上往复运动。要求其耐磨性、稳定性绝对不能出现丝毫差错，否则电子尺将无法正常工作。电刷支架材料，采用自润滑性耐磨性极为优良的聚四氟乙烯工程材料；结构采用圆柱式大面积接触型滑道，间隙控制在0.05mm，滑道内部有润滑槽，润滑槽内存有高级润滑剂，保证了电刷支架滑道与铝管轨道的磨擦系数降至为最低点。

3）前、后端盖：前端盖的结构具有防水、防油、防尘及角度自由转向活动的功能。避免因安装不水平而影响电子尺使用寿命和精确度。前端盖设有三个排油、排水孔，可随时排出拉杆带入端盖内的水或油。后端盖嵌有接地装置，前后端盖面与铝管端面装有耐温、耐油、耐腐蚀性氟橡胶垫。加强了整个产品的密封等级，即使把整个产品浸入1米深的水中，也不会受到影响。防护等级达到IP67。

4）LC高频吸收电路（可选型、专利产品）：电子尺在工作时，电刷与线路板之间有一定的工作电流，有工作电流就会有电流火花。这种电流火花是肉眼看不到的，只有用100MHz的高频示波器才能检测出来。当工作电流火花频率、幅度过大时，电脑数字会出现快速闪动现象，全闭环控制电脑将无法分辨、取样和有效工作。

所述限位开关5，型号为ZR335-11z-M20，其安装在固定架4上（四处），限制X-Y电极对中调整装置在安全调整范围内运行。

所述Y向直线电动推杆6结构组成部件及作用同上述X向直线电动推杆2结构组成部件及作用。

所述检测Y向位移传感器7结构组成部件及作用同上述检测X向位移传感器3结构组成部件及作用。

对照图2，电渣炉X-Y电极对中调整装置所用的两个直线电动推杆上，分别安装两套位移传感器，来检测出电动推杆推出或拉回的位移量，反馈到操作柜的显示仪表上。

工作时，当X方向需要作调整时候，可按动“X+”或“X-”键，X向直线电动推杆就会推出或收回，安装在电动推杆上的X向位移传感器也随着推出或收回，因此能检测出X方向调整的位移量，并且数据经过反馈处理后，能在操作箱上显示X向相对位移量；反之Y方向也一样。

对照图3，位移传感器检测距离中心点的偏移量，其数据处理是PLC的第一信号输出端通过X、Y方向推杆电机修正X、Y方向偏差板连接X、Y方向正负偏差距离装置的信号输入端，X、Y方向正负偏差距离装置的信号输出端连接位移传感器的信号输入端，位移传感器的信号输出端连接0-10V电压信号发生器的信号输入端，0-10V电压信号发生器的信号输出端连接PLC的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接数字显示X、Y方向正负偏差距离器的信号输入端。

所述的0-10V电压信号发生器，结构和结构组部件间的相互连接关系和作用如下：结构组成直流10V电源，滑动电阻。位移传感器运行时带动滑动电阻，可以改变电阻值，而串联电路中电压的分配与电阻成正比。所以可以改变滑动变阻器两端的电压，因为电路中的电压是定值，所以用电器两端的电压也可以改变。

所述数字显示X、Y方向正负偏差距离，由数字显示仪表显示。在仪表上设置0位，0-10信号对应±100mm.

数字显示仪表接收0-10V模拟量信号，实现对位移的测量、显示，仪表可为两线制变送器提供24VDC电源；4位高亮度LED数字显示；仪表可选配上下限报警继电器输出，并可选配变送输出。

技术参数：

输入规格：电压：0～10V；

电流：4～20mA、0～20mA等；

测量范围：-1999 ～ +9999 ；

测量精度：±0.5%FS；

报警输出：触点容量为 2A/220VAC或2A/24VDC；

变送范围：0～22mA、0～10VDC ；

变送精度：0.3级(±0.3%FS)；

配电输出：24VDC电压，最大输出电流为50mA，可供无源变送器使用；

温度补偿：-199.9～200.0℃数字式温度自动补偿；

使用环境：环境温度 0～50℃，相对湿度 ≤85%，避免强腐蚀气体；

电源：开关电源 90～260VAC（50HZ/60HZ），24VDC±2V，功耗≤10W。

操作人员可以根据仪表上的数据，对电极的对中进行调整。并且清楚的知道X-Y电极对中装置所处中心位置状态。每次电渣炉设备熔炼结束后，可以通过操作柜上的X-Y电极对中装置“复位”键，让X-Y电极对中装置自动复位到初始状态（垂直状态），以便下次熔炼时候调整。

位移传感器型号为KTC-175。

PLC的型号为S7-300系列。

工作过程为：

工作时，首先用控制箱上的X+、X-、Y+ 、Y-四个按钮控制推杆电机调整对中装置前后左右移动，把对中装置调整到物体正上方以便夹持装置夹持该物体，物体被夹持升起之后，再用控制箱上的位按钮制推杆电机伸出缩回自动调整物体前后左右移动，结合位移显示仪表，把该物体移动到设备的中心，也可以看到位移显示仪表数字为0。

该装置利用PLC闭环控制系统自动调整位置中心，避免了操作人员反复调整X+、X-、Y+、Y-四个按钮，而且控制精度更高。

Claims

1.电渣炉X-Y电极对中调整位移显示装置，其特征是固定架上装有浮动调整支架、X向直线电动推杆、检测X向位移传感器、限位开关、Y向直线电动推杆、检测Y向位移传感器；其中浮动调整支架的左侧上装X向直线电动推杆，浮动调整支架的右侧上装Y向直线电动推杆，X向直线电动推杆上装检测X向位移传感器，Y向直线电动推杆上装检测Y向位移传感器；固定架上装限位开关；两套位移传感器，来检测出电动推杆推出或拉回的位移量，反馈到操作柜的显示仪表上；

工作时，当X方向需要作调整时候，可按动“X+”或“X-”键，X向直线电动推杆就会推出或收回，安装在电动推杆上的X向位移传感器也随着推出或收回，因此能检测出X方向调整的位移量，并且数据经过反馈处理后，能在操作柜上显示X向相对位移量；反之Y方向也一样；

所述位移传感器检测距离中心点的偏移量，其数据处理是PLC的第一信号输出端通过X、Y方向推杆电机修正X、Y方向偏差板连接X、Y方向正负偏差距离装置的信号输入端，X、Y方向正负偏差距离装置的信号输出端连接位移传感器的信号输入端，位移传感器的信号输出端连接0-10V电压信号发生器的信号输入端，0-10V电压信号发生器的信号输出端连接PLC的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接数字显示X、Y方向正负偏差距离器的信号输入端；

所述的浮动调整支架，其结构包括一个固定支架、三个浮动连接杆和三个称重传感器，固定支架通过称重传感器和浮动连接杆固定在设备框架上，浮动连接杆通过其两端的关节轴承，分别与固定支架和设备框架相连接，分布在固定支架的前后两侧和右侧；

所述X向直线电动推杆、Y向直线电动推杆，其结构包括直线电动推杆浮动支架和直线电动推杆，直线电动推杆浮动支架安装在固定架上，可绕 X 轴和 Y 轴转动，直线电动推杆的活塞杆与浮动调整支架相连；

所述检测X向位移传感器、检测Y向位移传感器7，其结构包括

1）电刷：采用银钯合金材料，由精密五金模具冲压而成；厚度为0.08mm，有效弹性长度为7.80mm，电刷触点高度为1.00mm，单位直线触点面积为0.22mm²；

2）电刷支架：采用圆柱式大面积接触型滑道，间隙控制在0.05mm，滑道内部有润滑槽，润滑槽内存有润滑剂；

3）前、后端盖：其中前端盖设有三个排油、排水孔，后端盖嵌有接地装置，前后端盖面与铝管端面装有耐温、耐油、耐腐蚀性氟橡胶垫；

4）LC高频吸收电路。