CN110756791A - 铁水罐翻盖驱动全自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，包括铁水运输车，所述铁水运输车上具有顶部开口的铁水罐，在铁水罐顶部开口处设置有由两部分拼合而成的顶盖，在铁水罐两侧分别设置有摆臂连接顶盖以控制顶盖开合，所述摆臂的下端铰接在铁水运输车上，在铁水运输车上设置有液压缸驱动摆臂摆动；在铁水运输车上设置有由电机驱动的液压泵，所述液压泵与液压缸通过管路连接，在铁水运输车上设置有第一控制单元用于控制液压泵启停；还包括接电装置，为第一控制单元供电。本发明系统实现了为铁水罐翻盖驱动自动送电，接电后还可以遥控操作盖子的开闭。整个过程自动化，可以一人监控多个工位，遥控作业，轻松、高效、安全。
Description
技术领域
本发明涉及铁水罐翻盖驱动控制技术，特别是铁水罐翻盖驱动全自动控制系统。
背景技术
直接采用铁水罐运送高炉铁水的“一罐到底”运输方式，设置有翻盖的结构在转运途中为铁水保温以降低热损失和避免在运输途中有氧化铁渣和烟尘从敞开的铁水罐中逸出污染环境。该翻盖的驱动装置为380V电驱动，因此在每次需要打开或关闭的时候都需要人工用手拿着航空插接电，在接电完成并执行完动作之后还要将航空插拔下。这样的过程，第一，需要有人专门值守上电，浪费人力；第二，工作量大，人工劳动强度较高；第三，费时费力，工作效率较低。
鉴于此，开发了铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，将驱动装置的驱动电源由原来的380V三相电更改为110V直流，在铁水运输车上设置水平的受电轨，在指定为位置设置可以伸缩的接触头，在铁水运输车到达相应的指定位置后，接触头伸出与受电轨对接实现送电，其中触头的伸缩由PLC控制，控制的控制电路为24V，接电后还可以遥控操作盖子的开闭。整个过程自动化，可以一人监控多个工位，遥控作业，轻松、高效、安全。
发明内容
本发明的目的在于：提出了铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，在铁水运输车到达相应的指定位置后，实现为铁水罐翻盖驱动自动送电，接电后还可以遥控操作盖子的开闭。整个过程自动化，可以一人监控多个工位，遥控作业，轻松、高效、安全。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，包括铁水运输车，所述铁水运输车上具有顶部开口的铁水罐，在铁水罐顶部开口处设置有由两部分拼合而成的顶盖，在铁水罐两侧分别设置有摆臂连接顶盖以控制顶盖开合，所述摆臂的下端铰接在铁水运输车上，在铁水运输车上设置有液压缸驱动摆臂摆动；在铁水运输车上设置有由电机驱动的液压泵，所述液压泵与液压缸通过管路连接，在铁水运输车上设置有第一控制单元用于控制液压泵启停；还包括接电装置，为第一控制单元供电。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述接电装置包括在铁水运输车的一侧设置的多条受电轨，所述受电轨从上至下排列且水平地固定在铁水运输车上，在需要动作顶盖作业点附近的铁水运输车外设置有机架，在机架上从上至下排列地设置有与受电轨一一对应的多个接触头，所述接触头设置在安装板上，在机架上设置有电动推杆连接安装板，控制安装板朝远离或靠近受电轨的方向移动，并设置与电动推杆连接的第二控制单元控制电动推杆工作，所述受电轨一一对应地与第一控制单元的供电电源线路对接，所述接触头一一对应地与第二控制单元输出的供电电源线路对接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第二控制单元包括第二PLC模块、第二接触器和第三接触器，所述第二接触器和第三接触器均通过第二PLC模块控制，所述第二接触器设置在驱动电动推杆前推安装板的电源线路上，所述第三接触器设置在驱动电动推杆后推安装板的电源线路上，所述第一控制单元包括第一PLC模块、第一接触器和第六接触器，所述第一接触器和第六接触器均由第一 PLC模块控制，所述第一接触器设置在驱动液压泵控制液压缸伸出的电源线路上，所述第六接触器设置在驱动液压泵控制液压缸缩回的电源线路上。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一控制单元还包括设置在液压泵和液压缸连接管路上的流量传感器，所述流量传感器与第一PLC模块信号连接，所述第二控制单元还包括设置在安装板上用于感受受电轨的行程开关和设置在机架上用于感受安装板后退极限位置的限位开关，所述行程开关和限位开关均与第二PLC 模块信号连接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一控制单元包括与第一PLC模块连接的第一无线控制模块，所述第二控制单元包括与第二PLC模块连接的第二无线控制模块，设置包括第三无线控制模块的控制端，所述第三无线控制模块能够与第一无线模块和第二无线模块无线连接并发送指令。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述液压泵的额定工作电压为直流110V，所述受电轨为两条，所述接触头为两个，所述第二控制单元向第一控制单元方向输出的供电电源为直流110V，通过两条电源线路与接触头一一对应地对接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第二控制单元向第一控制单元方向输出的两条供电电源线路上其中一条电源线路上设置有第四接触器，另一条电源线路上设置有第五接触器，且所述第四接触器、第五接触器通过第二PLC模块控制。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述机架上设置有用于观察接触头的第一摄像头。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：设置有用于观察铁水罐顶部开口和顶盖的摄像装置。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：包括火车轨道和使用火车轨道的铁水运输车。
本发明的有益效果在于：
本发明所提供的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，在铁水运输车到达相应的指定位置后，可实现为铁水罐翻盖驱动自动送电，接电后还可以遥控操作盖子的开闭。整个过程自动化，可以一人监控多个工位，遥控作业，轻松、高效、安全。
本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，通过液压缸的伸缩控制摆臂摆动以达到开闭顶盖的目的，为了便于控制，驱动液压缸伸缩的液压泵动力由电机提供，即电驱动的方式，其中第一控制单元用于控制液压泵以控制油缸的伸缩，即顶盖的开闭通过第一控制单元控制。
本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其中第一控制单元所需要的电能，通过接电装置连接并输送，其中第二控制单元即用于控制接电装置，实现自动接电，并向第一控制单元方向输送电能。降低了人工劳动强度，避免了操作工人直接与电源接触，提高了安全性能。
本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，进一步的设置第一无线控制模块，第二无线控制模块，设置了控制端，并为控制端配设了与第一无线控制模块和第二无线控制模块通讯的第三无线控制模块，通过对第三无线控制模块的操作实现对第二控制单元和第一控制单元的远程控制。
本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，此类铁水罐翻盖驱动所需的三相380V工作电压通过对液压泵进行调整，采用额定电压为直流110V的液压泵，使铁水罐翻盖驱动的工作电压为直流110V，提高了安全性。
本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，基于上述结构，可以进行进一步的全自动控制，即判断铁水运输车知否到位，到位后自动启动接电程序，或进一步的操作。
附图说明
图1为本发明的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统结构示意图；
图2为本发明的铁水运输车部分结构示意图；
图3为本发明的接电装置结构示意图；
图4为本发明的A部放大图；
图5为本发明的B部放大图；
图6为本发明的第一控制单元部分结构框图；
图7为本发明的第二控制单元部分结构框图。
图中：1-铁水运输车、2-铁水罐、3-顶盖、4-摆臂、5-液压缸、6-第一控制单元、7-接电装置、8-受电轨、9-机架、10-接触头、11- 电动推杆、12-安装板、13-行程开关、14-限位开关、15-摄像头、16- 摄像装置、17-火车轨道。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参阅图1-7，铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，包括铁水运输车 1，所述铁水运输车1上具有顶部开口的铁水罐2，在铁水罐2顶部开口处设置有由两部分拼合而成的顶盖3，在铁水罐2两侧分别设置有摆臂4连接顶盖3以控制顶盖3开合，所述摆臂4的下端铰接在铁水运输车1上，在铁水运输车1上设置有液压缸5驱动摆臂4摆动；在铁水运输车1上设置有由电机驱动的液压泵，所述液压泵与液压缸 5通过管路连接，在铁水运输车1上设置有第一控制单元6用于控制液压泵启停；还包括接电装置7，为第一控制单元6供电。
具体地，所述接电装置7包括在铁水运输车1的一侧设置的多条受电轨8，所述受电轨8从上至下排列且水平地固定在铁水运输车1 上，在需要动作顶盖3作业点附近的铁水运输车1外设置有机架9，在机架9上从上至下排列地设置有与受电轨8一一对应的多个接触头10，所述接触头10设置在安装板12上，在机架9上设置有电动推杆 11连接安装板12，控制安装板12朝远离或靠近受电轨8的方向移动，并设置与电动推杆11连接的第二控制单元控制电动推杆11工作，所述受电轨8一一对应地与第一控制单元6的供电电源线路对接，所述接触头10一一对应地与第二控制单元输出的供电电源线路对接。首先通过第二控制单元控制电动推杆11推动安装板12实现接触头与受电轨的对接，达到了为铁水罐翻盖驱动的第一控制单元送电目的。
进一步地，所述第二控制单元包括第二PLC模块、第二接触器和第三接触器，所述第二接触器和第三接触器均通过第二PLC模块控制，所述第二接触器设置在驱动电动推杆11前推安装板12的电源线路上，所述第三接触器设置在驱动电动推杆11后推安装板12的电源线路上，所述第一控制单元6包括第一PLC模块、第一接触器和第六接触器，所述第一接触器和第六接触器均由第一PLC模块控制，所述第一接触器设置在驱动液压泵控制液压缸5伸出的电源线路上，所述第六接触器设置在驱动液压泵控制液压缸5缩回的电源线路上。其中，分别由第二接触器和第三接触器控制电动推杆11的伸和缩，其中第二接触器和第三接触器的动作信号由第二PLC模块发送，所述第一接触器和第六接触器控制液压缸5的伸缩，其中第一接触器和第六接触器的动作信号由第一PLC模块发送。其中PLC控制具有便捷性和易操作性， PLC的稳定性高，编程容易，控制较为简单。
进一步地，所述第一控制单元6还包括设置在液压泵和液压缸5 连接管路上的流量传感器，所述流量传感器与第一PLC模块信号连接，所述第二控制单元还包括设置在安装板12上用于感受受电轨8的行程开关13和设置在机架9上用于感受安装板12后退极限位置的限位开关14，所述行程开关13和限位开关14均与第二PLC模块信号连接。其中，可以通过流量传感器的统计数据判断液压缸5的伸缩长度，进而以达到判断顶盖3是否有效开闭的目的，其中行程开关13可以判断接触头与受电轨8是否对接成功，其中限位开关14可以判断接触头是否有效收回。比如，当通过流量传感器判断顶盖3动作出现误差时，可以请求人工查看，或行程开关13不触发则补位供电电源线路通电以保障安全，且当限位开关14未触发时不能移动铁水输送车，以放置受电轨8移动而损坏接触头10部分结构。
进一步地，所述第一控制单元6包括与第一PLC模块连接的第一无线控制模块，所述第二控制单元包括与第二PLC模块连接的第二无线控制模块，设置包括第三无线控制模块的控制端，所述第三无线控制模块能够与第一无线模块和第二无线模块无线连接并发送指令。在上一技术方案的基础上，可以进一步的将流量传感器、行程开关13 和限位开关14的信号反馈到控制端。实施方式一，其中第一无线模块和第二无线模块可以采用与PLC以太网连接的无线路由器，其中第三无线控制模块可以是与第一无线模块和第二无线模块WiFi连接的计算机，如此以实现通过第三无线控制模块控制第一无线模块和第二无线模块目的。实施方式二，选购中国台湾禹鼎的TELECRANE系列遥控器，即第一无线模块和第二无线模块为遥控器的接收机部分，第三无线控制模块为发射器部分，将接收机部分对应地与PLC连接，用于接收并向PLC发送发射机所发送的指令，达到遥控目的。
进一步地，所述机架9上设置有用于观察接触头10的摄像头15；还可以设置摄像装置16用于观察铁水罐2顶部开口和顶盖3。可以将摄像头15和摄像装置16的监控端设置到控制端，便于人工核查系统机械装置的运行情况。
进一步地，所述液压泵的额定工作电压为直流110V，所述受电轨8为两条，所述接触头10为两个，所述第二控制单元向第一控制单元6方向输出的供电电源为直流110V，通过两条电源线路与接触头10一一对应地对接。
进一步地，所述第二控制单元向第一控制单元6方向输出的两条供电电源线路上其中一条电源线路上设置有第四接触器，另一条电源线路上设置有第五接触器，且所述第四接触器、第五接触器通过第二 PLC模块控制。
包括火车轨道17和使用火车轨道17的铁水运输车。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，包括铁水运输车(1)，所述铁水运输车(1)上具有顶部开口的铁水罐(2)，在铁水罐(2)顶部开口处设置有由两部分拼合而成的顶盖(3)，在铁水罐(2)两侧分别设置有摆臂(4)连接顶盖(3)以控制顶盖(3)开合，所述摆臂(4)的下端铰接在铁水运输车(1)上，在铁水运输车(1)上设置有液压缸(5)驱动摆臂(4)摆动；其特征在于：在铁水运输车(1)上设置有由电机驱动的液压泵，所述液压泵与液压缸(5)通过管路连接，在铁水运输车(1)上设置有第一控制单元(6)用于控制液压泵启停；还包括接电装置(7)，为第一控制单元(6)供电。
2.根据权利要求1所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述接电装置(7)包括在铁水运输车(1)的一侧设置的多条受电轨(8)，所述受电轨(8)从上至下排列且水平地固定在铁水运输车(1)上，在需要动作顶盖(3)作业点附近的铁水运输车(1)外设置有机架(9)，在机架(9)上从上至下排列地设置有与受电轨(8)一一对应的多个接触头(10)，所述接触头(10)设置在安装板(12)上，在机架(9)上设置有电动推杆(11)连接安装板(12)，控制安装板(12)朝远离或靠近受电轨(8)的方向移动，并设置与电动推杆(11)连接的第二控制单元控制电动推杆(11)工作，所述受电轨(8)一一对应地与第一控制单元(6)的供电电源线路对接，所述接触头(10)一一对应地与第二控制单元输出的供电电源线路对接。
3.根据权利要求2所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述第二控制单元包括第二PLC模块、第二接触器和第三接触器，所述第二接触器和第三接触器均通过第二PLC模块控制，所述第二接触器设置在驱动电动推杆(11)前推安装板(12)的电源线路上，所述第三接触器设置在驱动电动推杆(11)后推安装板(12)的电源线路上，所述第一控制单元(6)包括第一PLC模块、第一接触器和第六接触器，所述第一接触器和第六接触器均由第一PLC模块控制，所述第一接触器设置在驱动液压泵控制液压缸(5)伸出的电源线路上，所述第六接触器设置在驱动液压泵控制液压缸(5)缩回的电源线路上。
4.根据权利要求3所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述第一控制单元(6)还包括设置在液压泵和液压缸(5)连接管路上的流量传感器，所述流量传感器与第一PLC模块信号连接，所述第二控制单元还包括设置在安装板(12)上用于感受受电轨(8)的行程开关(13)和设置在机架(9)上用于感受安装板(12)后退极限位置的限位开关(14)，所述行程开关(13)和限位开关(14)均与第二PLC模块信号连接。
5.根据权利要求3所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述第一控制单元(6)包括与第一PLC模块连接的第一无线控制模块，所述第二控制单元包括与第二PLC模块连接的第二无线控制模块，设置包括第三无线控制模块的控制端，所述第三无线控制模块能够与第一无线模块和第二无线模块无线连接并发送指令。
6.根据权利要求2所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述液压泵的额定工作电压为直流110V，所述受电轨(8)为两条，所述接触头(10)为两个，所述第二控制单元向第一控制单元(6)方向输出的供电电源为直流110V，通过两条电源线路与接触头(10)一一对应地对接。
7.根据权利要求6所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述第二控制单元向第一控制单元(6)方向输出的两条供电电源线路上其中一条电源线路上设置有第四接触器，另一条电源线路上设置有第五接触器，且所述第四接触器、第五接触器通过第二PLC模块控制。
8.根据权利要求2所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：所述机架(9)上设置有用于观察接触头(10)的摄像头(15)。
9.根据权利要求1所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：设置有用于观察铁水罐(2)顶部开口和顶盖(3)的摄像装置(16)。
10.根据权利要求1所述的铁水罐翻盖驱动全自动控制系统，其特征在于：包括火车轨道(17)和使用火车轨道(17)的铁水运输车。
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