CN109397092A - 倾翻式残极自磨机的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铝电解残极自磨清理领域，具体为一种倾翻式残极自磨机的控制系统和控制方法。该系统包括：下料装置、进料装置、清理滚筒、轴承座、油缸、减速电机、导向套、PLC控制器。(1)进料阶段，下料装置开始工作，减速电机运行，将残极推进到待清理的残极清理滚筒的左侧。(2)自磨阶段，减速电机运行，清理滚筒内的残极通过其自磨将其表面的电解质磨掉。(3)排料阶段，油缸的活塞杆伸出，将残极自磨机绕轴承座逆时针倾翻，减速电机反向运行，将清理后的残极排出。(4)返回阶段，减速电机停止运行，油缸的活塞杆缩回，返回原位。本发明实现自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，减少污染，操作和系统更加安全可靠。

Description

倾翻式残极自磨机的控制系统和控制方法

技术领域

本发明属于铝电解残极自磨清理领域，具体为一种倾翻式残极自磨机的控制系统和控制方法。

背景技术

阳极炭块在电解过程中其残极表面会凝结成铝、钠、钾、钙、镁、氟等成分结合的电解质硬壳，当含有这种电解质的残极经过破碎再次循环使用时，会大幅度地降低阳极炭块的质量。目前，清理电解质的设备有抛丸式、震打式、铲刀式和人工清理等，抛丸式清理是将小钢球高速抛出击打残极上的电解质，这种设备的运行成本极高。其它的清理方法普遍存在清理效果差达不到工艺的要求、粉尘高污染环境和操作工人的劳动强度过大的缺点。由于电解铝厂进入600kV的大型化生产，循环使用的残极数量大幅增加。因此，需要一种清理效果好、环境好、使用寿命长、操作工的劳动强度小且能满足大型化生产的电解质清理设备。

倾斜式的铝电解残极自磨清理机有如下缺点；一、物料和自磨筒体的水平分力是依靠挡轮克服的，挡轮和挡圈之间不可避免存在制造及安装的偏差，工作时将会使自磨筒体沿轴线方向反复窜动，由于托轮的外缘设置有橡胶圈，严重时将使橡胶圈与托轮的轮毂分离；二、倾斜式安装会减少筒内物料的填充率使产能降低；三、倾斜式不便于安装和调试，又由于筒体没有人孔不便于更换内衬等易损件；四、工作时采用人工操作，可能会造成操作失误。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种倾翻式残极自磨机的控制系统和控制方法，实现自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，使操作和系统更加安全可靠。

本发明的技术方案是：

一种倾翻式残极自磨机的控制系统，该系统包括：下料装置、计量器、进料装置、清理滚筒、轴承座、油缸、1号限位开关、2号限位开关、减速电机、导向套、底板，具体结构如下：

底板的顶部设置清理滚筒和减速电机，减速电机的输出端伸至清理滚筒内的进料端；底板的底部设置轴承座、油缸和导向套，轴承座、油缸和导向套分别与底板铰接，轴承座对应于清理滚筒的出料端，油缸和导向套对应于清理滚筒的进料端；清理滚筒的一端设置进料装置，清理滚筒的另一端与引风系统相对应，进料装置的上方设有下料装置和计量器，计量器位于下料装置出口端的下部；导向套的下部设置1号限位开关，导向套的上部设置2号限位开关，在便于观察设备运行情况的附近处设置紧急制动开关。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，1号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，2号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，还包括PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中：执行元件为引风系统、下料装置、减速电机和油缸，计量器、1号限位开关、2号限位开关和紧急制动开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，手动控制系统用于设备的检修和维护工作。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，紧急制动开关为1至2个。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，包括如下步骤：

(1)进料阶段

下料装置开始工作，减速电机运行，将残极推进到待清理的残极清理滚筒的左侧，计量器记录出待清理的残极进入进料装置的数量，当进入待清理的残极达到规定的数量后下料装置停止工作；

(2)自磨阶段

减速电机运行，清理滚筒内的残极通过其自磨将其表面的电解质磨掉；

(3)排料阶段

油缸的活塞杆伸出，将残极自磨机绕轴承座逆时针倾翻，减速电机反向运行，将清理后的残极排出；

(4)返回阶段

减速电机停止运行，油缸的活塞杆缩回，返回原位即这样周而复始。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，人工给出下料的指令，引风系统工作，下料装置也开始工作，计量器记录出待清理的残极进入进料装置的数量，15秒后减速电机运转，当进入待清理的残极达到规定的数量后，计量器给PLC控制器发送信号，PLC控制器接到此信号时，给下料装置发指令：下料装置停止工作。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，当减速电机运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸的活塞杆伸出，即残极自磨机绕轴承座逆时针倾翻。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，2号限位开关检测到自磨机倾翻到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸的活塞杆停止伸出，延时5秒后PLC控制器再发送指令：减速电机反向运行。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，当减速电机运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机10停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸7的活塞杆缩回，即残极自磨机绕轴承座顺时针倾翻，1号限位开关检测到自磨机返回到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸的活塞杆停止缩回，返回原始位置，即完成一个周期的清理工作。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，当减速电机运行时，油缸处于停止运行状态。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，当清理工作结束时，人工给出下料的指令，引风系统停止工作。

所述的倾翻式残极自磨机的控制系统的控制方法，当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关，PLC控制器发指令；下料装置，减速电机断电，油缸停止运行。

本发明的优点和有益效果如下：

本发明可以实现自动化控制，减轻操作人员的劳动强度，提高工作效率，减少污染，操作和系统更加安全可靠。

附图说明

图1是本发明的倾翻式铝电解残极自磨清理机控制系统的结构示意图。

图2是排料时的工作示意图。

图中，1.下料装置；2.计量器；3.进料装置；4.清理滚筒；5.轴承座；6.引风系统；7.油缸；8.1号限位开关；9.2号限位开关；10.减速电机；11.导向套；12.紧急制动开关；13.底板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1-图2所示，本发明倾翻式铝电解残极自磨清理机控制系统，主要包括：下料装置1、计量器2、进料装置3、清理滚筒4、轴承座5、引风系统6、油缸7、1号限位开关8、2号限位开关9、减速电机10、导向套11、紧急制动开关12、底板13和PLC控制器等，具体结构如下：

底板13的顶部设置清理滚筒4和减速电机10，减速电机10的输出端伸至清理滚筒4内的进料端；底板13的底部设置轴承座5、油缸7和导向套11，轴承座5、油缸7和导向套11分别与底板13铰接，轴承座5对应于清理滚筒4的出料端，油缸7和导向套11对应于清理滚筒4的进料端。清理滚筒4的一端设置进料装置3，清理滚筒4的另一端与引风系统6相对应，进料装置3的上方设有下料装置1和计量器2，计量器2位于下料装置1出口端的下部。导向套11的下部设置1号限位开关8，导向套11的上部设置2号限位开关9。另外，在便于观察设备运行情况的附近处设置紧急制动开关12。

PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中：执行元件为引风系统6、下料装置1、减速电机10和油缸7，计量器2、1号限位开关8、2号限位开关9和紧急制动开关12的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。

其中，1号限位开关8、2号限位开关9为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关，手动控制系统是用于设备的检修和维护工作。紧急制动开关12为1至2个

如图1-图2所示，本发明倾翻式残极自磨机的控制方法如下：

1、进料阶段。下料装置1开始工作，减速电机10运行，将残极推进到待清理的残极清理滚筒4的左侧(出料端)，计量器2记录出待清理的残极进入进料装置3的数量，当进入待清理的残极达到规定的数量后下料装置1停止工作。

2、自磨阶段。减速电机10运行，清理滚筒4内的残极通过其自磨将其表面的电解质磨掉。

3、排料阶段。油缸7的活塞杆伸出，将残极自磨机绕轴承座5逆时针倾翻，减速电机10反向运行，将清理后的残极排出。

4、返回阶段。减速电机10停止运行，油缸7的活塞杆缩回，返回原位即这样周而复始。

工作时，人工给出下料的指令，引风系统6工作，下料装置1也开始工作，计量器2记录出待清理的残极进入进料装置3的数量，15秒后减速电机10运转，当进入待清理的残极达到规定的数量后，计量器2给PLC控制器发送信号，PLC控制器接到此信号时，给下料装置1发指令：下料装置1停止工作。

当减速电机10运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机10停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸7的活塞杆伸出，即残极自磨机绕轴承座5逆时针倾翻，如图2所示。

2号限位开关9检测到自磨机倾翻到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸7的活塞杆停止伸出，延时5秒后PLC控制器再发送指令：减速电机10反向运行。

当减速电机10运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机10停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸7的活塞杆缩回，即残极自磨机绕轴承座5顺时针倾翻，1号限位开关8检测到自磨机返回到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸7的活塞杆停止缩回，如图1所示，返回原始位置。即完成一个周期的清理工作。

当减速电机10运行时，油缸7处于停止运行状态的。当清理工作结束时，人工给出下料的指令，引风系统6停止工作。当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关12，PLC控制器发指令；下料装置1，减速电机10断电，油缸7停止运行。

Claims (15)

1.一种倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，该系统包括：下料装置、计量器、进料装置、清理滚筒、轴承座、油缸、1号限位开关、2号限位开关、减速电机、导向套、底板，具体结构如下：

底板的顶部设置清理滚筒和减速电机，减速电机的输出端伸至清理滚筒内的进料端；底板的底部设置轴承座、油缸和导向套，轴承座、油缸和导向套分别与底板铰接，轴承座对应于清理滚筒的出料端，油缸和导向套对应于清理滚筒的进料端；清理滚筒的一端设置进料装置，清理滚筒的另一端与引风系统相对应，进料装置的上方设有下料装置和计量器，计量器位于下料装置出口端的下部；导向套的下部设置1号限位开关，导向套的上部设置2号限位开关，在便于观察设备运行情况的附近处设置紧急制动开关。

2.按照权利要求1所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，1号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

3.按照权利要求1所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，2号限位开关为感应式接近开关、光电开光或机械式行程开关的一种或组合。

4.按照权利要求1所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，还包括PLC控制器，用于接收各开关输入的信号，并发出控制指令给各个执行元件，其中：执行元件为引风系统、下料装置、减速电机和油缸，计量器、1号限位开关、2号限位开关和紧急制动开关的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与执行元件连接。

5.按照权利要求4所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，PLC控制器设置有手动控制和自动控制的转换开关。

6.按照权利要求5所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，手动控制系统用于设备的检修和维护工作。

7.按照权利要求1所述的倾翻式残极自磨机的控制系统，其特征在于，紧急制动开关为1至2个。

8.一种使用权利要求1至7之一所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)进料阶段

下料装置开始工作，减速电机运行，将残极推进到待清理的残极清理滚筒的左侧，计量器记录出待清理的残极进入进料装置的数量，当进入待清理的残极达到规定的数量后下料装置停止工作；

(2)自磨阶段

减速电机运行，清理滚筒内的残极通过其自磨将其表面的电解质磨掉；

(3)排料阶段

油缸的活塞杆伸出，将残极自磨机绕轴承座逆时针倾翻，减速电机反向运行，将清理后的残极排出；

(4)返回阶段

减速电机停止运行，油缸的活塞杆缩回，返回原位即这样周而复始。

9.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，人工给出下料的指令，引风系统工作，下料装置也开始工作，计量器记录出待清理的残极进入进料装置的数量，15秒后减速电机运转，当进入待清理的残极达到规定的数量后，计量器给PLC控制器发送信号，PLC控制器接到此信号时，给下料装置发指令：下料装置停止工作。

10.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，当减速电机运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸的活塞杆伸出，即残极自磨机绕轴承座逆时针倾翻。

11.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，2号限位开关检测到自磨机倾翻到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸的活塞杆停止伸出，延时5秒后PLC控制器再发送指令：减速电机反向运行。

12.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，当减速电机运转达到规定的时间后，PLC控制器发送指令：减速电机10停止运行，延时10秒后，PLC控制器再发送指令：油缸7的活塞杆缩回，即残极自磨机绕轴承座顺时针倾翻，1号限位开关检测到自磨机返回到位信号后，给PLC控制器发送到位信号，PLC控制器发送指令：油缸的活塞杆停止缩回，返回原始位置，即完成一个周期的清理工作。

13.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，当减速电机运行时，油缸处于停止运行状态。

14.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，当清理工作结束时，人工给出下料的指令，引风系统停止工作。

15.按照权利要求8所述控制系统的倾翻式残极自磨机的控制方法，其特征在于，当设备的某一处出现故障时，人工按下紧急制动开关，PLC控制器发指令；下料装置，减速电机断电，油缸停止运行。