CN107262547A - 一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，包括：温度检测装置，用于检测铝型材的出口温度；温度调节装置，用于调节铝型材的出口温度；控制装置，其分别和温度检测装置以及温度调节装置连接，用于接收温度检测装置检测到的出口温度，当出口温度不满足预设温度阈值时，控制温度调节装置调节出口温度。温度检测装置可实时检测铝型材的出口温度并传送给控制装置，控制装置根据接收到的出口温度和温度阈值进行对比，若出口温度不满足温度阈值，则给温度调节装置发送相应的控制信号，因此在保证了铝型材生产质量的前提下，提高了生产效率，降低了能耗。

Description

一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置

技术领域

本发明涉及挤压机技术领域，特别是涉及一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置。

背景技术

随着铝合金材料的发展，其已广泛应用于航天航空、汽车船舶、石油化工、家用电器等领域。工业铝合金型材要求其组织性能和尺寸形状在长度方向具有高的均匀性和一致性，这严格限制了工业铝型材挤压生产的工艺范围，设计工艺必须保证型材在挤压出口时温度的相对恒定。在常规的铝及铝合金热挤压过程中，由于挤压过程中变形温度的不断提高，导致金属材料在挤压的整个过程中，其出模口不同部位的实际温度产生较大的波动。模口不同部分的温度差，会引起制件断面上的组织性能不均匀，甚至产生扭曲、裂纹等较严重的缺陷。整个挤压过程中模口附近的温度变化，会引起制品头尾组织性能不均匀，而等温挤压是解决这一问题最好的方式。

为保证等温挤压生产条件，目前主要有三种方法来实现，一是对铸锭采用梯度加热或进行梯度冷却，通过铸锭温度梯度来补偿挤压的温升，实现等温挤压；另外一种是使用温度-速度闭环控制系统，通过出口温度的精确测量并实时反馈用于控制主缸的挤压速度，实现等温挤压；第三种是通过挤压参数的热-力耦合仿真，即对挤压过程的速度、温度参数进行热-力耦合仿真，用热-力耦合仿真的温度-速度曲线，对挤压速度进行控制。

但是上述的等温挤压生产方式，影响了生产效率，增加了能源的消耗，增加了生产成本。

因此，如何提供一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，以使挤压机能够在使产品的质量得到保证的情况下，提高挤压机的生产效率，减少其能量的损耗，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，可以有效解决产品质量和生产效率难以兼顾等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，包括：

温度检测装置，用于检测铝型材的出口温度；

温度调节装置，用于调节所述铝型材的出口温度；

控制装置，其分别和所述温度检测装置以及所述温度调节装置连接，用于接收所述温度检测装置检测到的出口温度，当所述出口温度不满足预设温度阈值时，控制所述温度调节装置调节所述出口温度。

优选地，所述温度调节装置包括加热部和冷却部。

优选地，所述加热部包括挤压筒和缠绕在所述挤压筒外壁的线圈。

优选地，所述冷却部包括设置在所述挤压筒内壁的中衬、和设置在所述中衬的内壁的内衬，所述内衬的外壁上设有至少一条用于通入液氮的沟槽。

优选地，所述沟槽螺旋设置在所述内衬的外壁上。

优选地，所述温度检测装置为红外温度传感器。

优选地，所述控制装置为PLC。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，包括：温度检测装置，用于检测铝型材的出口温度；温度调节装置，用于调节铝型材的出口温度；控制装置，其分别和温度检测装置以及温度调节装置连接，用于接收温度检测装置检测到的出口温度，当出口温度不满足预设温度阈值时，控制温度调节装置调节出口温度。

温度检测装置可实时检测铝型材的出口温度并传送给控制装置，控制装置根据接收到的出口温度和温度阈值进行对比，若出口温度不满足温度阈值，则给温度调节装置发送相应的控制信号，例如当出口温度低于温度阈值时，可通过温度调节装置提高出口温度；当出口温度高于温度阈值时，通过温度调节装置降低出口温度，以保证铝型材时刻处于最佳出口温度范围之内。因此在保证了铝型材生产质量的前提下，提高了生产效率，降低了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置的结构示意图。

附图标记如下：

1为温度检测装置，2为控制装置，3为温度调节装置。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前的挤压机难以兼顾挤压质量和生产效率。

基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，温度检测装置可实时检测铝型材的出口温度并传送给控制装置，控制装置根据接收到的出口温度和温度阈值进行对比，若出口温度不满足温度阈值，则给温度调节装置发送相应的控制信号，例如当出口温度低于温度阈值时，可通过温度调节装置提高出口温度；当出口温度高于温度阈值时，通过温度调节装置降低出口温度，以保证铝型材时刻处于最佳出口温度范围之内。因此在保证了铝型材生产质量的前提下，提高了生产效率，降低了能耗。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置的结构示意图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置2，包括：温度检测装置1，用于检测铝型材的出口温度；温度调节装置3，用于调节铝型材的出口温度；控制装置2，其分别和温度检测装置1以及温度调节装置3连接，用于接收温度检测装置1检测到的出口温度，当出口温度不满足预设温度阈值时，控制温度调节装置3调节出口温度。

在本实施例中，可先将温度阈值内置在控制装置2中，此温度阈值应是铝型材的最佳出口温度，温度检测装置1可实时检测铝型材的出口温度并传送给控制装置2，控制装置2根据接收到的出口温度和温度阈值进行对比，若出口温度不满足温度阈值，则给温度调节装置3发送相应的控制信号，例如当出口温度低于温度阈值时，可通过温度调节装置3提高出口温度；当出口温度高于温度阈值时，通过温度调节装置3降低出口温度，以保证铝型材时刻处于最佳出口温度范围之内。因此在保证了铝型材生产质量的前提下，提高了生产效率，降低了能耗。

进一步地，温度调节装置3包括加热部和冷却部。其中加热部只负责出口温度的提高，冷却部只负责出口温度的降低。

更进一步地，加热部包括挤压筒和缠绕在挤压筒外壁的线圈。其线圈优选铜线圈，在线圈中导入高周波电流来对挤压筒进行加热，其中高周波指的是频率大于100Khz的电磁波，其具有反应快的特点。

此外，冷却部包括设置在挤压筒内壁的中衬、和设置在中衬的内壁的内衬，内衬的外壁上设有至少一条用于通入液氮的沟槽。通过液氮可快速带走内衬的热量，进而起到对内衬进行冷却的作用。其中液氮冷却能精确控制液氮流量，不会造成胚料过冷，从而达到最佳冷却效果。此外中衬和内衬可为过盈配合。

进一步地，沟槽螺旋设置在内衬的外壁上。其中螺旋设置只是优选，也可以为其它的设置方式，其具体可根据实际情况而定，本实施例对此不做限定。

本发明的一个实施例中，温度检测装置1优选为红外温度传感器。其中红外温度传感器包括光学系统、光电探测器、信号放大其及信号处理、显示输出等部件。光学系统手机视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率，在光电探测器上转变为相应的电信号，该电信号经信号放大器放大和信号处理电路，并按照内定算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值，该内定算法即是其特殊补偿运算软件，测量时，在考虑所测铝型材红外辐射能量。发射率及所测波长后，再通过特殊补偿运算计算出准确温度。

进一步地，控制装置2优选为PLC。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，包括：

温度检测装置，用于检测铝型材的出口温度；

温度调节装置，用于调节所述铝型材的出口温度；

控制装置，其分别和所述温度检测装置以及所述温度调节装置连接，用于接收所述温度检测装置检测到的出口温度，当所述出口温度不满足预设温度阈值时，控制所述温度调节装置调节所述出口温度。

2.根据权利要求1所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述温度调节装置包括加热部和冷却部。

3.根据权利要求2所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述加热部包括挤压筒和缠绕在所述挤压筒外壁的线圈。

4.根据权利要求3所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述冷却部包括设置在所述挤压筒内壁的中衬、和设置在所述中衬的内壁的内衬，所述内衬的外壁上设有至少一条用于通入液氮的沟槽。

5.根据权利要求4所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述沟槽螺旋设置在所述内衬的外壁上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述温度检测装置为红外温度传感器。

7.根据权利要求6所述的挤压机等温挤压的温度智能控制装置，其特征在于，所述控制装置为PLC。