CN107891139A - 一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，冷却水总管；冷却水分管；流量控制装置；流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置和壳体；流量控制体内部设置有自动控制开关，自动调节装置内部设置有与自动控制开关信号连接的位移传感器；流量控制体内部设置有流量腔，流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。还公开了冷却水流量控制方法。该流量控制装置，根据室内温度的变化而自动调节冷却水流量的大小，保证了车间内每台铸板机之间最小的温度差，实现了板栅结构和板栅晶型的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，更具体的说涉及一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置和控制方法。
背景技术
铅合金用来铸造铅酸蓄电池的板栅、汇流排、端子和连接条等。其中，电池板栅具有两个重要的作用：1、作为正、负极活性物质的“骨架”，起到机械支撑作用；2、作为极板的“血液系统”，起到向极板各部位输出和输入电流的作用。因此我们对生产的板栅具有很高的要求：1、必须有足够的硬度和强度；2、要有良好的铸造性能；3、要有良好的焊接性能；4、具有很高的导电性能等等。然而在板栅铸造的过程中，铅锅温度、铅勺温度、动定模温度、冷却水温度等等都是决定上述“要求”的重要因素，其中冷却水管一般是动定模各一条，分别从上部的一端流入，从上部的另一端流出。在实际生产过程中，操作员工凭感觉开关冷却水阀门，每个铸板机的冷却水流量都有差异，水流量不可视，不可控，另外铸板机间由于冷却不一致，铸板温度存在差异，造成板栅微观结构存在较大差异，晶型不一样。
中国专利文献（公告日：2013年6月12日，公告号：CN102527974B）公开了一种防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，包括措施a：通过以下公式计算出结晶器的窄面铜板拔热量，窄面铜板拔热量=窄面铜板冷却水流量×水的比热容×窄面铜板冷却水进出水温差；通过多次调节窄面铜板冷却水流量，找出具有最大拨热量的结晶器窄面铜板最优冷却水流量，并以流量不超过最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。该发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，采用具有最大拨热量的冷却水冷却结晶器窄面铜板，冷却效果好，可保证窄面铜板和板坯坯壳始终保持接触、且可形成厚的坯壳，从而可防止板坯坯壳在钢水静压力下产生鼓肚现象。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中不同铸板机的冷却水流量存在差异，水流量不可控，导致铸板温度存在差异，造成板栅微观结构存在较大差异，晶型不一样，影响产品质量等问题，而提供一种可控制铸板机冷却水流量，保证铸板车间内部所有的铸板机冷却水流量一致，能够有效控制冷却水流量，缩小铸板机之间的温度差，实现冷却水流量可控，能够保证板栅结构一致，晶型一致的铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置和控制方法。
本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，
冷却水总管，用于将冷却水输送到铸板机车间的总水管；
冷却水分管，连接在冷却水总管与铸板机之间，用于实现对每台铸板机冷却水的输送；
流量控制装置，所述的流量控制装置分别设置在冷却水分管出水口端；
所述的流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置和壳体；所述的流量控制体内部设置有自动控制开关，所述的自动调节装置内部设置有与自动控制开关信号连接的位移传感器；
所述的流量控制体内部设置有流量腔，所述的流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，所述的下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
该酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，通过在铸板车间内每台铸板机模具冷却水进水口设置一流量控制装置，以实现对进入铸板机的冷却水流量的自动控制，流量控制装置设置有流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置和壳体，该流量控制装置可以根据室内温度的变化进而实现位移的变化，然后通过位移传感器向自动控制开关传递信号，由自动控制开关控制流量控制体的上下位移量，从而自动调节冷却水流量的大小，以保证车间内每台铸板机能够有最小的温度差，保证在铸板过程中板栅的保证板栅结构的一致性，实现板栅晶型的一致性。而且该流量控制装置，使用寿命长。
作为优选，所述的流量控制体包括一阀体、一控制阀板和一控制阀杆，所述的流量腔设置在阀体上，所述的控制阀板设置在流量腔内部，所述的控制阀杆的下端与控制阀板连接，所述的控制阀杆的上端穿着过下限流量定位装置与自动调节装置连接，所述的自动控制开关设置在控制阀杆的一侧的壳体内部。流量控制体设置有阀体实现与冷却水分管的连接，而控制阀板和控制阀杆则是为了实现对流量腔流量大小的控制，控制阀板和控制阀杆根据自动控制开关的控制，随外界温度的变化而适合调节流量腔流量的大小，从而实现对每台铸板机温度的控制，以保证板栅结构和晶型的一致性。
作为优选，所述的壳体沿垂直轴线方向设置有定位腔和调节腔，所述的定位腔设置在调节腔的下方。壳体上设置定位腔是为了实现对下限流量定位装置的设置，从而保证当温度下降到一定值时，流量腔体内部通过的冷却水量能够达到铸板机冷却的最低流量要求。而调节腔的设置是为了实现对流量控制体的设置，以保证流量控制体热胀冷缩的控制需要。
作为优选，所述的定位腔呈锥形腔体结构设置，所述的定位腔朝向控制阀板的一侧的腔体直径小于朝向调节腔一侧的腔体直径，所述的下限流量定位装置与定位腔配合设置呈圆锥体结构，并且下限流量定位装置滑动设置在定位腔内部；所述的下限流量定位装置内部设置有连接孔，所述的控制阀杆穿过连接孔。定位腔的上述结构有利于下限流量定位装置在定位腔内部的浮动，辅助实现对控制阀板的上下运动对流量腔的调节，下限流量定位装置内部设置有连接孔方便控制阀杆的穿过，并且即可随控制阀杆一起上下滑动，又能够实现对控制阀板下限的定位。下限流量定位装置可以是轻质塑料件也可以是泡沫件等。
作为优选，所述的调节腔呈椭圆体结构并且调节腔的长轴水平设置，所述的调节腔的腔壁上设置有若干连通外界的气孔，所述的自动调节装置设置在调节腔内部并通过控制阀杆带动控制阀板在流量腔内上下运动。调节腔设置呈椭圆形结构是为了实现在纵向上有一个稳定的热胀冷缩量，从而实现控制阀板的调节的稳定性。气孔是为了实现调节腔与外界的连通，进而保证外部气体能够进入到调节腔内部，确保自动调节装置的调节的有效性。
作为优选，所述的自动调节装置包括热胀冷缩体和伸缩弹片，所述的热胀冷缩体配合调节腔设置呈椭圆形结构，所述的伸缩弹片沿热胀冷缩体短轴方向设置在热胀冷缩体内部，所述的位移传感器设置在热胀冷缩体的下方并且与控制开关信号连接。自动调节装置设置有热胀冷缩体和伸缩弹片，热胀冷缩体可以是黄铜片制作而成的空腔体，也可以是其他热胀冷缩材料制作而成的空腔体，热胀冷缩材料的热胀冷缩系数越高效果越明显，而伸缩弹片也是用相同或者不同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料制成的具有弹性的折弯片，如果用与热胀冷缩体相同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料制作而可以进一步保证调节的稳定性，而用不同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料则能够实现对温度的不同变化，保证调节的有效性，即在其中一个有变化的情况下控制阀板也会实现调整，进一步缩小温度差；当热胀冷缩体和伸缩弹片因热胀冷缩发生位置变化时，位移传感动器会将信号及时传递到自动控制开关，由自动控制开关根据事先设定数个决定控制阀板上升或下降的位置，进而控制流量腔流量的大小。
作为优选，所述的热胀冷缩体热胀后完全填充满调节腔，此时控制阀板处于最大流量位置；所述的热胀冷缩体冷缩到最小时，控制阀板处于下限流量设定位置。调节腔的设置是根据热胀冷缩体的最大热胀率而设定的，当温度达到热胀冷缩体的最大膨胀率时，热胀冷缩体膨胀到最大，填充满整个调节腔，此时控制阀板处于最大流量位置，此时流量腔全部打开；而当热胀冷缩体达到最小的冷缩率时，热胀冷缩体处于最小状态，此时由于下限流量定位装置的作用，控制阀板处于设定好的能够满足铸板机铸板的最小冷却水流量位置，同样能够保证铸板机冷却的需要。
作为优选，壳体为耐高温耐腐蚀抗老化材料构件。为了进一步增加该流量控制装置的寿命，壳体采用耐高温耐腐蚀抗老化的材料制成，保证其功能的有效性，不会出现控制失效等问题。
本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制方法，包括以下步骤：
步骤1： 在每一台铸板机模具外流入冷却水一侧的冷却水分管上安装流量控制装置，使流量控制装置中的流量腔刚好设置在冷却水分管的管径上保证水流的通过；
步骤2：冷却水流量的控制，当铸板机工作时，外部冷却水通过冷却水总管输送到冷却水分管，然后通过流量控制装置，此时流量控制装置中热胀冷体通过调节腔上的气孔随外界温度的变化而实现体积的增大或缩小，并通过位移传感器传递信号给自动控制开关，进而通过控制阀杆带动控制阀板上下移动，控制流量腔的大小，以保证冷却水能够实现有效的冷却；
步骤3：将车间内所有正负铸板机的设置为相同的流量控制装置，使车间内各铸板机之间实现基本相同的温差；当室内温度上升时，流量控制体中的热胀冷体热膨胀，填充满整个调节腔，此时，控制阀板处于流量腔的最上端，流量腔开口流量最大，以保证充足的冷却水流量流过，实现对铸板机的冷却；当室内温度下降时，热胀冷体收缩带动控制阀板向下运动，控制流量腔的开口流量，以实现每一台铸板机的温度控制，以实现不同铸板机之间温差的最小化，进而实现铸板温度无差异，保证板栅微观结构和晶型一样。
作为优选，所述的流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置，所述的流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，所述的下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
本发明的有益效果是：该酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，可以根据室内温度的变化而自动调节冷却水流量的大小，以保证车间内每台铸板机能够有最小的温度差，保证在铸板过程中板栅的保证板栅结构的一致性，实现板栅晶型的一致性，使用寿命长。而该酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制方法则是简便、有效。
附图说明
图1是本发明酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置的一种结构示意图；
图2是本发明中流量控制装置的一种结构示意图；
图中：1、冷却水总管，2、冷却水分管，3、铸板机，4、流量控制装置，5、流量控制体，6、自动调节装置，7、下限流量定位装置，8、壳体，9、流量腔，10、阀体，11、控制阀板，12、控制阀杆，13、定位腔，14、调节腔，15、连接孔，16、气孔，17、热胀冷缩体，18、伸缩弹片，19、自动控制开关，20、位移传感器。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1：
在图1所示的实施例中，一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，
冷却水总管1，用于将冷却水输送到铸板机车间的总水管；
冷却水分管2，连接在冷却水总管1与铸板机3之间，用于实现对每台铸板机3冷却水的输送；
流量控制装置4，流量控制装置4分别设置在冷却水分管2出水口端；
流量控制装置4包括流量控制体5、自动调节装置6、下限流量定位装置7和壳体8；流量控制体5内部设置有自动控制开关19，自动调节装置6内部设置有与自动控制开关19信号连接的位移传感器20；
流量控制体5内部设置有流量腔9，流量控制体5设置在流量腔9内部并通过自动调节装置6实现对流量的自动调节，下限流量定位装置7设置在流量控制体5与自动调节装置6之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
流量控制体5包括一阀体10、一控制阀板11和一控制阀杆12，流量腔9设置在阀体10上，控制阀板11设置在流量腔9内部，控制阀杆12的下端与控制阀板11连接，控制阀杆12的上端穿着过下限流量定位装置7与自动调节装置6连接。自动控制开关19设置在控制阀杆12的一侧的壳体8内部。
壳体8沿垂直轴线方向设置有定位腔13和调节腔14，定位腔13设置在调节腔14的下方。定位腔13呈锥形腔体结构设置，定位腔13朝向控制阀板11的一侧的腔体直径小于朝向调节腔14一侧的腔体直径，下限流量定位装置7与定位腔13配合设置呈圆锥体结构，并且下限流量定位装置7滑动设置在定位腔13内部；下限流量定位装置7内部设置有连接孔15，控制阀杆12穿设过连接孔15。
调节腔14呈椭圆体结构并且调节腔14的长轴水平设置，调节腔14的腔壁上设置有若干连通外界的气孔16，自动调节装置6设置在调节腔14内部并通过控制阀杆12带动控制阀板11在流量腔9内上下运动。
自动调节装置6包括热胀冷缩体17和伸缩弹片18，热胀冷缩体17配合调节腔14设置呈椭圆形结构，伸缩弹片18沿热胀冷缩体17短轴方向设置在热胀冷缩体17内部，位移传感器设置在热胀冷缩体的下方并且与控制开关信号连接。
热胀冷缩体17热胀后完全填充满调节腔14，此时控制阀板11处于最大流量位置；热胀冷缩体17冷缩到最小时，控制阀板11处于下限流量设定位置。
壳体8为耐高温耐腐蚀抗老化材料构件。壳体8可以采用耐高温耐腐蚀抗老化的塑料材料也可以采用合金材料。
本实施例中，壳体8的采用塑料材料制成，而自动调节装置中的热胀冷缩体17和伸缩弹片18采用同一热胀冷缩系数的黄铜片制成；同时为了自动控制开关能够顺利带动控制阀板11的上下运动同时控制阀板本身不会出现热胀冷缩现象，本实施例中控制阀板11和控制阀杆12采用高强度塑料材料制成；下限流量定位装置7本实施例采用泡沫材料制成。当热胀冷缩体和伸缩弹片因热胀冷缩发生位置变化时，位移传感动器会将信号及时传递到自动控制开关，由自动控制开关根据事先设定数个决定控制阀板上升或下降的位置，进而控制流量腔流量的大小。
热胀冷缩体也可以是其他热胀冷缩材料制作而成的空腔体，热胀冷缩材料的热胀冷缩系数越高效果越明显，而伸缩弹片也是用相同或者不同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料制成的具有弹性的折弯片，如果用与热胀冷缩体相同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料制作而可以进一步保证调节的稳定性，而用不同热胀冷缩系数的热胀冷缩材料则能够实现对温度的不同变化，保证调节的有效性，即在其中一个有变化的情况下控制阀板也会实现调整，进一步缩小温度差。
一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制方法，包括以下步骤：
步骤1： 在每一台铸板机模具外流入冷却水一侧的冷却水分管上安装流量控制装置，使流量控制装置中的流量腔刚好设置在冷却水分管的管径上保证水流的通过；
步骤2：冷却水流量的控制，当铸板机工作时，外部冷却水通过冷却水总管输送到冷却水分管，然后通过流量控制装置，此时流量控制装置中热胀冷体通过调节腔上的气孔随外界温度的变化而实现体积的增大或缩小，并通过位移传感器传递信号给自动控制开关，进而通过控制阀杆带动控制阀板上下移动，控制流量腔的大小，以保证冷却水能够实现有效的冷却；
步骤3：将车间内所有正负铸板机的设置为相同的流量控制装置，使车间内各铸板机之间实现基本相同的温差；当室内温度上升时，流量控制体中的热胀冷体热膨胀，填充满整个调节腔，此时，控制阀板处于流量腔的最上端，流量腔开口流量最大，以保证充足的冷却水流量流过，实现对铸板机的冷却；当室内温度下降时，热胀冷体收缩带动控制阀板向下运动，控制流量腔的开口流量，以实现每一台铸板机的温度控制，以实现不同铸板机之间温差的最小化，进而实现铸板温度无差异，保证板栅微观结构和晶型一样。
而且实施例中的，流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置，所述的流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，所述的下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
铸板机的板栅模具温度控制范围：上模：120-170℃，下模：120-190℃。目前主要影响板栅晶型结构和板栅微观结构就要是模具的温度，通过冷却水流量的自动控制无论是从经济的角度还是从效果方面都是最好的选择，本申请采用热胀冷缩体自身的热胀冷缩率并通过位移变化来对控制阀板实现上下运动调节流量腔的流量，可使多台铸板机之间的温差缩小，提高板栅质量的一致性。将车间内所有正/负铸板机的流量控制装置设置为相同，则可以有效缩小车间内各铸板机之间的温差。
Claims (10)
1.一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：
冷却水总管，用于将冷却水输送到铸板机车间的总水管；
冷却水分管，连接在冷却水总管与铸板机之间，用于实现对每台铸板机冷却水的输送；
流量控制装置，所述的流量控制装置分别设置在冷却水分管出水口端；
所述的流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置和壳体；所述的流量控制体内部设置有自动控制开关，所述的自动调节装置内部设置有与自动控制开关信号连接的位移传感器；
所述的流量控制体内部设置有流量腔，所述的流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，所述的下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的流量控制体包括一阀体、一控制阀板和一控制阀杆，所述的流量腔设置在阀体上，所述的控制阀板设置在流量腔内部，所述的控制阀杆的下端与控制阀板连接，所述的控制阀杆的上端穿着过下限流量定位装置与自动调节装置连接，所述的自动控制开关设置在控制阀杆的一侧的壳体内部。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的壳体沿垂直轴线方向设置有定位腔和调节腔，所述的定位腔设置在调节腔的下方。
4.根据权利要求3所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的定位腔呈锥形腔体结构设置，所述的定位腔朝向控制阀板的一侧的腔体直径小于朝向调节腔一侧的腔体直径，所述的下限流量定位装置与定位腔配合设置呈圆锥体结构，并且下限流量定位装置滑动设置在定位腔内部；所述的下限流量定位装置内部设置有连接孔，所述的控制阀杆穿过连接孔。
5.根据权利要求3所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的调节腔呈椭圆体结构并且调节腔的长轴水平设置，所述的调节腔的腔壁上设置有若干连通外界的气孔，所述的自动调节装置设置在调节腔内部并通过控制阀杆带动控制阀板在流量腔内上下运动。
6.根据权利要求5所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的自动调节装置包括热胀冷缩体和伸缩弹片，所述的热胀冷缩体配合调节腔设置呈椭圆形结构，所述的伸缩弹片沿热胀冷缩体短轴方向设置在热胀冷缩体内部，所述的位移传感器设置在热胀冷缩体的下方并且与控制开关信号连接。
7.根据权利要求5所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：所述的热胀冷缩体热胀后完全填充满调节腔，此时控制阀板处于最大流量位置；所述的热胀冷缩体冷缩到最小时，控制阀板处于下限流量设定位置。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制装置，其特征在于：壳体为耐高温耐腐蚀抗老化材料构件。
9.一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1： 在每一台铸板机模具外流入冷却水一侧的冷却水分管上安装流量控制装置，使流量控制装置中的流量腔刚好设置在冷却水分管的管径上保证水流的通过；
步骤2：冷却水流量的控制，当铸板机工作时，外部冷却水通过冷却水总管输送到冷却水分管，然后通过流量控制装置，此时流量控制装置中热胀冷体通过调节腔上的气孔随外界温度的变化而实现体积的增大或缩小，并通过位移传感器传递信号给自动控制开关，进而通过控制阀杆带动控制阀板上下移动，控制流量腔的大小，以保证冷却水能够实现有效的冷却；
步骤3：将车间内所有正负铸板机的设置为相同的流量控制装置，使车间内各铸板机之间实现基本相同的温差；当室内温度上升时，流量控制体中的热胀冷体热膨胀，填充满整个调节腔，此时，控制阀板处于流量腔的最上端，流量腔开口流量最大，以保证充足的冷却水流量流过，实现对铸板机的冷却；当室内温度下降时，热胀冷体收缩带动控制阀板向下运动，控制流量腔的开口流量，以实现每一台铸板机的温度控制，以实现不同铸板机之间温差的最小化，进而实现铸板温度无差异，保证板栅微观结构和晶型一样。
10.根据权利要求9所述的一种铅酸蓄电池铸板机的冷却水流量控制方法，其特征在于：所述的流量控制装置包括流量控制体、自动调节装置、下限流量定位装置，所述的流量控制体设置在流量腔内部并通过自动调节装置实现对流量的自动调节，所述的下限流量定位装置设置在流量控制体与自动调节装置之间实现对冷却水流量的最小工作流量的定量控制。
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