CN108315679B - 钢管热镀锌锅自动加锌装置及其加锌方法 - Google Patents

Abstract

一种钢管热镀锌锅自动加锌装置及其加锌方法，采用链排和入锅滑板配合进行自动加锌，能够实现加锌过程的平稳，安全，避免了“爆锌、溅锌”的现象的发生，同时又增加了激光测距传感器对锌锅中的液位进行检测，再通过单片机运算出来需要加锌的重量，从而实现了对上述链排加锌的自动化控制，其加锌的平稳性和安全性进一步提升，能够减小锌渣的形成，降低成本，同时避免了温度大幅变化对锌锅的冲击，还能保证镀锌质量的稳定性，可谓一举多得。

Description

钢管热镀锌锅自动加锌装置及其加锌方法

技术领域

本发明涉及镀锌钢管的生产的技术领域，特别是涉及一种钢管热镀锌锅自动加锌装置及其加锌方法。

背景技术

现有在钢管镀锌生产中，热镀锌1t直径Φ 60mm的钢管需要金属锌锭约30~35Kg，钢管熔锌锅熔锌在400~430t之间，一条钢管热镀锌自动生产线，一天热镀锌钢管300吨左右，需要向锌锅里添加锌锭约10t左右，为了不影响生产的进行，向锌锅里添加锌锭的时间一般都是在班前、生产中间和班后三个时间段；为了节省时间，员工直接用吊车将成捆1吨左右的锌锭放入锌锅的锌液中去。这种添加锌锭的方法，存在以下六个方面的问题：（1）造成锌液的温度下降很多，锌液温度波动过大；（2）为了不影响生产进行，就加大升温速度，将锌的温度很快提升起来，这种添加锌锭的方法和加快把锌温升起的做法，有损于锌锅的使用寿命；（3）因锌温的急剧的升高，锌液中将会产生较多的锌渣；（4）所产生的锌渣不会马上沉淀到锌锅的底部，而是悬浮在锌液中钢管镀锌时将粘附在镀锌钢管的表面，造成钢管表面粗糙而影响钢管的热镀锌质量；（5）较厚的镀锌层使钢管镀锌层的附着性差，影响热镀锌钢管的使用寿命。（6）用成捆的锌锭向锌锅中添加，因锌锭没有提前预热，和锌锅中的锌液之间温差大，此时，高温的锌液经常出现“溅锌、爆锌”的现象，对员工的人身安全极为不利。为此，在热镀锌钢管企业生产中，亟待解决这种加锌锭的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种钢管热镀锌锅自动加锌装置及其加锌方法。

本发明的技术方案是：一种钢管热镀锌锅自动加锌装置，包括锌锭输送台、锌锅、其特征是：

所述的锌锭输送台包括支撑架、链轮组、两个链条、减速电动机，所述的链轮包括主动链轮组和从动链轮组，所述的主动链轮组包括主动轴和固定安装在主动轴两端的主动链轮，主动轴的两个轴端分别通过轴承盒安装在支撑架的一端，在主动轴的一端连接所述的减速电动机的输出轴；所述的从动链轮组包括从动轴和通过轴承安装在从动轴两端的从动链轮，所述的从动轴两端为方形轴头，在支撑架的另一端设有与该方形轴头匹配的方形滑槽，该从动轴的两端的方形轴头分别安装在支撑架的方形滑槽内，在方向滑槽的槽口处设有横担板，该横担板的两端支撑在槽口边沿，横担板的中部设有张紧螺栓，该张紧螺栓穿过横担板后拧入到方形轴头上，用于调整方形轴头在方形滑槽内的位置，两组的对应的主动链轮和从动链轮之间安装所述的两个链条，在两个链条之间的对应链节上连接有设有若干个与链条垂直布置的横向的钢板条，钢板条和两个链条形成链排结构；

在锌锭输送台的尾部设有入锅滑板，该入锅滑板的上端与锌锭输送台的链排尾部搭接，下端位于锌锅内部，

在锌锅内远离入锅滑板的一侧设有挡锌渣板，该挡锌渣板从锌锅上部插入到锌锅内的液面下一定距离，挡锌渣板的上端露出锌锅上部一定距离。

优选的，在靠近该挡锌渣板的锌锅边沿设有所述的锌液位检测模块。

优选的，该锌液位检测模块包括朝向挡锌渣板和锌锅边沿之间部位的锌液面的激光测距传感器、单片机和显示控制面板，所述的激光测距传感器采用瑞士莱卡公司的DLS-A15型激光测距传感器，所述的单片机型号为W77E58，所述的显示控制面板采用带触摸屏的液晶显示器，显示控制面板用于输入锌锭重量参数、锌锭摆放间距参数、锌液面要求高度的参数。

优选的，该装置还包括有用于控制减速电动机的电机驱动器，该电机驱动器与上述单片机连接，受单片机控制。

优选的，所述的钢板条的为加厚型，其截面为工字型。

一种采用前面所述装置的钢管热镀锌锅自动加锌方法，包括如下步骤；

①.激光测距

所述的激光测距传感器对锌锅内的锌液面进行测距，将测距后的尺寸数据传输给单片机；

②.运算，生成驱动指令

单片机根据上述测距的尺寸数据进行运算，以锌锅边沿为基准计算出实际锌液面的高度d1，然后根据锌锅边沿为基准预先设定的锌液要求控制高度d，算出应补充锌液的高度差d2=d1-d，然后根据锌锅面积s和锌的密度ρ算出应补充锌液的重量m=d2*s*ρ，然后根据每个锌锭的重量m1算出需要补充的锌锭的个数n=m/m1，根据锌锭在锌锭输送台的链排上摆放距离L测算出减速电动机需要转动的圈数，然后根据电动机的转速转换成电机的转动时间；生成驱动指令；

③.补充锌锭

单片机将驱动指令传输到电机驱动器，电机驱动器带动减速电动机转动指令要求的圈数，将锌锭输送台的链排上摆放的锌锭逐个送到锌锅中，锌锭沿入锅滑板逐个加入；

④.循环步骤①-③，对驱动指令进行修正

随着锌锭的加入，重复步骤①-③，不断的修正驱动指令，避免加锌过多或过少。

本发明的技术效果

本发明的技术方案，按照激光测距传感器测出来的数据，通过单片机的转换成向锌锅里添加锌锭的重量，实现向锌锅里自动逐个添加锌锭的目的，整个加锌过程速度平稳，这样锌锅内的锌液温度不会忽然降低、不影响钢管正常的镀锌生产，锌液温度稳定，相应的保证了钢管的热镀锌质量，又能克服背景技术中提到的集中加锌时出现的“爆锌、溅锌”的不安全因素，亦减轻了员工的劳动强度；同时，不因集中加锌时造成锌液温度忽高忽低，相应的减少了锌渣的生成量，延长了锌锅的使用寿命，降低了生产成本。

附图说明

图1为钢管热镀锌锅自动加锌装置的主视结构示意图；

图2为图1中的主动链轮组的结构示意图；

图3为图1中的从动链轮组的结构示意图；

图4为图3的左视结构示意图；

图中1.支撑架、2.减速电机、3.主动轴、4.主动链轮、5.钢板条、6.锌锭、7.从动轴、8.入锅滑板、9.锌液、10.挡锌渣板、11.支架、12.激光测距传感器、13.单片机和显示控制面板、14.锌锅、15.固定螺栓、螺母、16.张紧螺栓、17.横担板、19.链条、20.从动链轮、31和32.主动链轮和主动轴之间的连接键、201.轴承、71.从动轴的方形轴头。

具体实施方式

实施例一：参见图1-4，图中一种钢管热镀锌锅自动加锌装置，包括锌锭输送台、锌锅、其特征是：

所述的锌锭输送台包括支撑架、链轮组、两个链条、减速电动机，所述的链轮包括主动链轮组和从动链轮组，所述的主动链轮组包括主动轴和固定安装在主动轴两端的主动链轮，主动轴的两个轴端分别通过轴承盒安装在支撑架的一端，在主动轴的一端连接所述的减速电动机的输出轴；所述的从动链轮组包括从动轴和通过轴承安装在从动轴两端的从动链轮，所述的从动轴两端为方形轴头，在支撑架的另一端设有与该方形轴头匹配的方形滑槽，该从动轴的两端的方形轴头分别安装在支撑架的方形滑槽内，在方向滑槽的槽口处设有横担板，该横担板的两端支撑在槽口边沿，横担板的中部设有张紧螺栓，该张紧螺栓穿过横担板后拧入到方形轴头上，用于调整方形轴头在方形滑槽内的位置，两组的对应的主动链轮和从动链轮之间安装所述的两个链条，在两个链条之间的对应链节上连接有设有若干个与链条垂直布置的横向的钢板条，钢板条和两个链条形成链排结构；

在锌锭输送台的尾部设有入锅滑板，该入锅滑板的上端与锌锭输送台的链排尾部搭接，下端位于锌锅内部，这样锌锭在进入锌锅时会从该滑板上缓慢的滑入到锌锅内部，不至于对锌锅内的锌液造成冲击，避免“溅锌、爆锌”的现象发生，提升加锌过程的稳定性和安全性。

在锌锅内远离入锅滑板的一侧设有挡锌渣板，该挡锌渣板从锌锅上部插入到锌锅内的液面下一定距离，挡锌渣板的上端露出锌锅上部一定距离，该挡锌渣板能够挡住锌渣，在测距传感器的检测区域形成干净的锌液面，这样不让锌渣影响激光测距传感器的检测。

在靠近该挡锌渣板的锌锅边沿设有所述的锌液位检测模块。

该锌液位检测模块包括朝向挡锌渣板和锌锅边沿之间部位的锌液面的激光测距传感器、单片机和显示控制面板，所述的激光测距传感器采用瑞士莱卡公司的DLS-A15型激光测距传感器，所述的单片机型号为W77E58，所述的显示控制面板采用带触摸屏的液晶显示器，显示控制面板用于输入锌锭重量参数、锌锭摆放间距参数、锌液面要求高度的参数。

该装置还包括有用于控制减速电动机的电机驱动器，该电机驱动器与上述单片机连接，受单片机控制，电气驱动器根据单片机的驱动指令带动减速电动机转动，从而带动链排转轴将锌锭逐个送入到锌锅内。

实施例二：参见图1-4，一种利用实施例一所述装置的钢管热镀锌锅自动加锌方法，包括如下步骤；

①.激光测距

所述的激光测距传感器对锌锅内的锌液面进行测距，将测距后的尺寸数据传输给单片机；

②.运算，生成驱动指令

单片机根据上述测距的尺寸数据进行运算，以锌锅边沿为基准计算出实际锌液面的高度d1，然后根据锌锅边沿为基准预先设定的锌液要求控制高度d，算出应补充锌液的高度差d2=d1-d，然后根据锌锅面积s和锌的密度ρ算出应补充锌液的重量m=d2*s*ρ，然后根据每个锌锭的重量m1算出需要补充的锌锭的个数n=m/m1，根据锌锭在锌锭输送台的链排上摆放距离L测算出减速电动机需要转动的圈数，然后根据电动机的转速转换成电机的转动时间；生成驱动指令；

③.补充锌锭

单片机将驱动指令传输到电机驱动器，电机驱动器带动减速电动机转动指令要求的圈数，将锌锭输送台的链排上摆放的锌锭逐个送到锌锅中，锌锭沿入锅滑板逐个加入；

④.循环步骤①-③，对驱动指令进行修正

随着锌锭的加入，重复步骤①-③，不断的修正驱动指令，避免加锌过多或过少。

该加锌方法根据锌锅中锌液面的高低来计算需要投入的锌锭的数量，然后根据算出电动机需要转动的圈数，来控制加锌过程，同时在加锌的过程中能够不断的对驱动指令进行修正，尽最大的可能降低干扰因素对整个加锌过程的影响。

Claims (4)

1.一种钢管热镀锌锅自动加锌装置，包括锌锭输送台、锌锅、其特征是：

所述的锌锭输送台包括支撑架、链轮组、两个链条、减速电动机，所述的链轮包括主动链轮组和从动链轮组，所述的主动链轮组包括主动轴和固定安装在主动轴两端的主动链轮，主动轴的两个轴端分别通过轴承盒安装在支撑架的一端，在主动轴的一端连接所述的减速电动机的输出轴；所述的从动链轮组包括从动轴和通过轴承安装在从动轴两端的从动链轮，所述的从动轴两端为方形轴头，在支撑架的另一端设有与该方形轴头匹配的方形滑槽，该从动轴的两端的方形轴头分别安装在支撑架的方形滑槽内，在方向滑槽的槽口处设有横担板，该横担板的两端支撑在槽口边沿，横担板的中部设有张紧螺栓，该张紧螺栓穿过横担板后拧入到方形轴头上，用于调整方形轴头在方形滑槽内的位置，两组的对应的主动链轮和从动链轮之间安装所述的两个链条，在两个链条之间的对应链节上连接有设有若干个与链条垂直布置的横向的钢板条，钢板条和两个链条形成链排结构；

在锌锭输送台的尾部设有入锅滑板，该入锅滑板的上端与锌锭输送台的链排尾部搭接，下端位于锌锅内部，

在锌锅内远离入锅滑板的一侧设有挡锌渣板，该挡锌渣板从锌锅上部插入到锌锅内的液面下一定距离，挡锌渣板的上端露出锌锅上部一定距离；

在靠近该挡锌渣板的锌锅边沿设有锌液位检测模块；

所述的钢板条的为加厚型，其截面为工字型。

2.根据权利要求1所述的钢管热镀锌锅自动加锌装置，其特征是：该锌液位检测模块包括朝向挡锌渣板和锌锅边沿之间部位的锌液面的激光测距传感器、单片机和显示控制面板，所述的激光测距传感器采用瑞士莱卡公司的DLS-A15型激光测距传感器，所述的单片机型号为W77E58，所述的显示控制面板采用带触摸屏的液晶显示器，显示控制面板用于输入锌锭重量参数、锌锭摆放间距参数、锌液面要求高度的参数。

3.根据权利要求2所述的钢管热镀锌锅自动加锌装置，其特征是：该装置还包括有用于控制减速电动机的电机驱动器，该电机驱动器与上述单片机连接，受单片机控制。

4. 一种采用权利要求3所述装置的钢管热镀锌锅自动加锌方法，包括如下步骤；

①.激光测距

所述的激光测距传感器对锌锅内的锌液面进行测距，将测距后的尺寸数据传输给单片机；

②.运算，生成驱动指令

单片机根据上述测距的尺寸数据进行运算，以锌锅边沿为基准计算出实际锌液面的高度d1，然后根据锌锅边沿为基准预先设定的锌液要求控制高度d，算出应补充锌液的高度差d2=d1-d，然后根据锌锅面积s和锌的密度ρ算出应补充锌液的重量m=d2*s*ρ，然后根据每个锌锭的重量m1算出需要补充的锌锭的个数n=m/m1，根据锌锭在锌锭输送台的链排上摆放距离L测算出减速电动机需要转动的圈数，然后根据电动机的转速转换成电机的转动时间；生成驱动指令；

③.补充锌锭

单片机将驱动指令传输到电机驱动器，电机驱动器带动减速电动机转动指令要求的圈数，将锌锭输送台的链排上摆放的锌锭逐个送到锌锅中，锌锭沿入锅滑板逐个加入；

④.循环步骤①-③，对驱动指令进行修正

随着锌锭的加入，重复步骤①-③，不断的修正驱动指令，避免加锌过多或过少。