CN113649353A - 一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法，包括机架和设置于机架内部的水槽，所述机架由水槽两侧端水平外延，所述水槽安装于机架中心位置并且朝下凹陷，从而形成清洗液容纳腔，所述水槽内部设置有与清洗液容纳腔互通的进水口、出水口；所述机架水平面上安装有负责传输原料的输送机构。本发明所述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法，结构设计合理，通过输送机构便可直接传送原料于水槽中完成超声波清洗，不仅使用便捷，且清洗效率更高，控制系统实现了输送机构、位置信息的远程控制与监测，达到生产过程中所产生的数据信号能够快速准确传输的目的，智能化程度高，工作方法简单，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于清洗技术领域，具体涉及一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法。
背景技术
根据绝缘结构的不同，变压器套管主要分为油纸绝缘套管和干式套管，目前在运的变压器套管主要为油纸绝缘结构套管。油纸绝缘结构套管是一种易滑闪的穿入式绝缘结构，以油、纸、瓷3种绝缘媒介利用电容分压原理优化组合而成，因其绝缘性能很高、工艺性好、价格低廉等特性因而国内外长期广泛采用。
在油纸绝缘结构套管的生产线上，原料清洗装置是必不可少的。目前，原料清洗装置常采用超声波清洗技术，超声波清洗技术主要是利用超声波去穿透固体的物质，通过整个清洗的物体中的介质震动，产生气泡颗粒。这种清洗方式可以对原料中触碰不到的角落进行清洗，清洗程度非常高。为了提高清洗的速度以及智能性，需要研发出一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法。
中国专利申请号为CN202021386291.X公开了一种具有消毒杀菌功能的超声波清洗机，通过输液管与喷头的配合将储液箱中的消毒液喷洒在清洗槽中，从而对清洗槽的内部进行清洗，避免清洗机主体长时间对各种物品进行清洗后，导致清洗槽的内部各种细菌、病毒滋生，没有对超声波清洗的连续性以及智能性进行提高。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置及其工作方法，结构设计合理，通过输送机构便可直接传送原料于水槽中完成超声波清洗，不仅使用便捷，且清洗效率更高，控制系统实现了输送机构、位置信息的远程控制与监测，达到生产过程中所产生的数据信号能够快速准确传输的目的，智能化程度高，工作方法简单，应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，包括机架和设置于机架内部的水槽，所述机架由水槽两侧端水平外延，所述水槽安装于机架中心位置并且朝下凹陷，从而形成清洗液容纳腔，所述水槽内部设置有与清洗液容纳腔互通的进水口、出水口；所述机架水平面上安装有负责传输原料的输送机构，所述输送机构的中间部分下凹于清洗液容纳腔内，所述水槽底部水平面上安装超声波振荡板，所述超声波振荡板与水槽相对应生成夹层，所述超声波振荡板与超声电源连接，所述超声电源驱动超声波振荡板振动；所述超声电源包括电源、二极管整流电路、Buck 电路、半桥逆变电路、隔离变压器、匹配电感，所述电源、二极管整流电路、Buck 电路、半桥逆变电路、隔离变压器、匹配电感、超声波振荡板依次连接；
还包括控制系统，所述控制系统包括PLC 处理器、接近开关、远程 I/O 模块、模拟量输出模块、BLED512C驱动器、模糊 PI 锁相环控制器；所述接近开关有若干个，所述接近开关均布在水槽内并且位于输送机构水平面上方，所述远程 I/O 模块设置在机架各个位置；所述PLC 处理器通过计算若干个接近开关采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块、模拟量输出模块将命令传送给BLED512C驱动器，通过BLED512C驱动器实现输送机构的运行及速度更改；所述PLC 处理器根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块、模拟量输出模块将命令传送给模糊 PI锁相环控制器，通过模糊 锁相环控制器实现超声电源的运行及功率更改。
本发明所述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，结构设计合理，可直接装配生产线，经过输送机构可快速传输原料于水槽中，可避免使用机械爪与清洗篮单独装载原料，通过输送机构便可直接传送原料于水槽中完成超声波清洗，不仅使用便捷，且清洗效率更高，所述超声电源的设计，提高了抗干扰能力，并且具备功率调节功能，以满足不同清洗工艺要求，能适应不同功率段的要求。所述控制系统实现了输送机构、位置信息的远程控制与监测，达到生产过程中所产生的数据信号能够快速准确传输的目的，智能化程度高。
进一步的，上述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，所述水槽内部装有面向输送机构的气泡发生机构。
进一步的，上述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，所述气泡发生机构包括若干个设置于输送机构上部位置的气泡管及其对接的充气泵组成，所述气泡管和输送机构之间设置有供原料顺利穿过的间隔，所述气泡管的上部位置安装有面向问隔的气泡孔。
进一步的，上述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，所述输送机构从左至右包括左机架水平段、过渡段一、水槽内部清洗段、过渡段二、右机架水平段，所述左机架水平段右端和水槽内部清洗段左端基于倾斜设置的过渡段一相互衔接，所述水槽内部清洗段的右端和右机架水平段左端基于倾斜设置的过渡段二相互衔接，水槽内部清洗段处于清洗液容纳腔内部。
进一步的，上述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，所述输送机构包括主动滚筒、传送带、从动滚筒、托滚、托辊、电机；所述主动滚筒设置在所述输送机构左端并且位于机架外侧，所述电机设置于主动滚筒下方，并且通过齿轮驱动主动滚筒；所述从动滚筒设置在输送机构右端，所述从动滚筒通过传送带与主动滚筒连接；所述传送带的上传送带与下传送带之间设置有若干个托辊，所述下传送带下方设置有若干个托滚。
进一步的，上述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，所述PLC 处理器与若干个接近开关通过 CC-Link 通信专用电缆连接。
本发明还涉及绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的工作方法，所述工作方法，包括如下步骤：包括如下步骤：
1、原料由上游设备传送至输送机构上，从左至右依次经输送机构的左机架水平段、过渡段一、水槽内部清洗段、过渡段二、右机架水平段输送，在水槽内超声清洗后送出；
2、清洗过程中，通过接近开关采集原料的位置数据，并且将数据传送至 PLC 控制器进行处理，PLC 处理器通过计算若干个接近开关采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块、模拟量输出模块将命令传送给BLED512C驱动器45，通过BLED512C驱动器实现输送机构的电机的运行及速度更改；
3、清洗过程中，电源的输入为单相交流输入，单相交流电经过二极管整流电路，变为直流电，通过Buck 电路调节直流电压供给半桥逆变电路，Buck 电路将产生半桥逆变电路所需要的直流电，变换到一定电压的直流电通过半桥逆变电路后，产生需要的激励电压，再通过隔离变压器与匹配电感进行阻抗匹配后加载到超声波振荡板上，当超声波振荡板接受到外界的电信号后，将产生与之激励频率相等的机械振动，产生空化效应，对输送机构上的原料进行清洗；
4、清洗过程中，所述PLC 处理器根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块、模拟量输出模块将命令传送给模糊 PI 锁相环控制器，通过模糊 PI锁相环控制器对电源的运行进行控制，在需要不同功率段完成清洗工作时，通过模糊 PI锁相环控制器控制Buck 电路调节直流母线的电压，从而达到调节超声波振荡板功率的作用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1） 结构设计合理，工作方法简单，经过输送机构可快速传输原料于水槽中，可避免使用机械爪与清洗篮单独装载原料，通过输送机构便可直接传送原料于水槽中完成超声波清洗，不仅使用便捷，且清洗效率更高；
（2） 超声电源的设计，提高了抗干扰能力，并且具备功率调节功能，以满足不同清洗工艺要求，能适应不同功率段的要求；
（3） 控制系统实现了输送机构、位置信息的远程控制与监测，达到生产过程中所产生的数据信号能够快速准确传输的目的，智能化程度高。
附图说明
图1为本发明所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的布置图；
图2为本发明所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的构架图；
图3为本发明所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的超声电源回路图；
图4为本发明所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的模糊 PI 锁相环控制器原理图；
图中：机架1、水槽2、清洗液容纳腔21、进水口211、出水口212、超声波振荡板22、夹层23、超声电源24、电源241、二极管整流电路242、Buck 电路243、半桥逆变电路244、隔离变压器245、匹配电感246、输送机构3、左机架水平段31、主动滚筒311、传送带312、从动滚筒313、托滚314、托辊315、电机316、过渡段一32、水槽内部清洗段33、过渡段二34、右机架水平段35、控制系统4、PLC 处理器41、接近开关42、远程 I/O 模块43、模拟量输出模块44、BLED512C驱动器45、模糊 PI 锁相环控制器46、气泡发生机构5、气泡管51、充气泵52。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图1-4，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，以下实施例提供了一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，包括机架1和设置于机架1内部的水槽2，所述机架1由水槽2两侧端水平外延，所述水槽2安装于机架1中心位置并且朝下凹陷，从而形成清洗液容纳腔21，所述水槽2内部设置有与清洗液容纳腔21互通的进水口211、出水口212；所述机架1水平面上安装有负责传输原料的输送机构3，所述输送机构3的中间部分下凹于清洗液容纳腔21内，所述水槽2底部水平面上安装超声波振荡板22，所述超声波振荡板22与水槽2相对应生成夹层23，所述超声波振荡板22与超声电源24连接，所述超声电源24驱动超声波振荡板22振动；所述超声电源24包括电源241、二极管整流电路242、Buck 电路243、半桥逆变电路244、隔离变压器245、匹配电感246，所述电源241、二极管整流电路242、Buck 电路243、半桥逆变电路244、隔离变压器245、匹配电感246、超声波振荡板22依次连接；
还包括控制系统4，所述控制系统4包括PLC 处理器41、接近开关42、远程 I/O 模块43、模拟量输出模块44、BLED512C驱动器45、模糊 PI 锁相环控制器46；所述接近开关42有若干个，所述接近开关42均布在水槽2内并且位于输送机构3水平面上方，所述远程 I/O模块43设置在机架1各个位置；所述PLC 处理器41通过计算若干个接近开关42采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块43、模拟量输出模块44将命令传送给BLED512C驱动器45，通过BLED512C驱动器45实现输送机构3的运行及速度更改；所述PLC 处理器41根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O模块43、模拟量输出模块44将命令传送给模糊 PI 锁相环控制器46，通过模糊 PI 锁相环控制器46实现超声电源24的运行及功率更改。
进一步的，所述水槽2内部装有面向输送机构3的气泡发生机构5。
进一步的，所述气泡发生机构5包括若干个设置于输送机构3上部位置的气泡管51及其对接的充气泵52组成，所述气泡管51和输送机构3之间设置有供原料顺利穿过的间隔，所述气泡管51的上部位置安装有面向问隔的气泡孔。
进一步的，所述输送机构3从左至右包括左机架水平段31、过渡段一32、水槽内部清洗段33、过渡段二34、右机架水平段35，所述左机架水平段31右端和水槽内部清洗段33左端基于倾斜设置的过渡段一32相互衔接，所述水槽内部清洗段33的右端和右机架水平段35左端基于倾斜设置的过渡段二34相互衔接，水槽内部清洗段33处于清洗液容纳腔21内部。
进一步的，所述输送机构3包括主动滚筒311、传送带312、从动滚筒313、托滚314、托辊315、电机316；所述主动滚筒311设置在所述输送机构3左端并且位于机架1外侧，所述电机316设置于主动滚筒311下方，并且通过齿轮317驱动主动滚筒311；所述从动滚筒313设置在输送机构3右端，所述从动滚筒313通过传送带312与主动滚筒311连接；所述传送带312的上传送带3121与下传送带3122之间设置有若干个托辊315，所述下传送带3122下方设置有若干个托滚314。
进一步的，所述PLC 处理器41 与若干个接近开关42通过 CC-Link 通信专用电缆连接。
实施例
本发明所述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的工作方法，包括如下步骤：
1、原料由上游设备传送至输送机构3上，从左至右依次经输送机构3的左机架水平段31、过渡段一32、水槽内部清洗段33、过渡段二34、右机架水平段35输送，在水槽2内超声清洗后送出；
2、清洗过程中，通过接近开关42采集原料的位置数据，并且将数据传送至 PLC 控制器41进行处理，PLC 处理器41通过计算若干个接近开关42采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块43、模拟量输出模块44将命令传送给BLED512C驱动器45，通过BLED512C驱动器45实现输送机构3的电机36的运行及速度更改；
3、清洗过程中，电源241的输入为单相交流输入，单相交流电经过二极管整流电路242，变为直流电，通过Buck 电路243调节直流电压供给半桥逆变电路244，Buck 电路243将产生半桥逆变电路244所需要的直流电，变换到一定电压的直流电通过半桥逆变电路244后，产生需要的激励电压，再通过隔离变压器245与匹配电感246进行阻抗匹配后加载到超声波振荡板22上，当超声波振荡板22接受到外界的电信号后，将产生与之激励频率相等的机械振动，产生空化效应，对输送机构3上的原料进行清洗；
4、清洗过程中，所述PLC 处理器41根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块43、模拟量输出模块44将命令传送给模糊 PI 锁相环控制器46，通过模糊 PI 锁相环控制器46对电源241的运行进行控制，在需要不同功率段完成清洗工作时，通过模糊 PI 锁相环控制器46控制Buck 电路243调节直流母线的电压，从而达到调节超声波振荡板22功率的作用。
本发明所述的绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，结构设计合理，可直接装配生产线，经过输送机构3可快速传输原料于水槽2中，可避免使用机械爪与清洗篮单独装载原料，通过输送机构3便可直接传送原料于水槽2中完成超声波清洗，不仅使用便捷，且清洗效率更高，所述超声电源24的设计，提高了抗干扰能力，并且具备功率调节功能，以满足不同清洗工艺要求，能适应不同功率段的要求。所述控制系统4实现了输送机构2、位置信息的远程控制与监测，达到生产过程中所产生的数据信号能够快速准确传输的目的，智能化程度高。
本发明具体工作方法途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，包括机架（1）和设置于机架（1）内部的水槽（2），所述机架（1）由水槽（2）两侧端水平外延，所述水槽（2）安装于机架（1）中心位置并且朝下凹陷，从而形成清洗液容纳腔（21），所述水槽（2）内部设置有与清洗液容纳腔（21）互通的进水口（211）、出水口（212）；所述机架（1）水平面上安装有负责传输原料的输送机构（3），所述输送机构（3）的中间部分下凹于清洗液容纳腔（21）内，所述水槽（2）底部水平面上安装超声波振荡板（22），所述超声波振荡板（22）与水槽（2）相对应生成夹层（23），所述超声波振荡板（22）与超声电源（24）连接，所述超声电源（24）驱动超声波振荡板（22）振动；所述超声电源（24）包括电源（241）、二极管整流电路（242）、Buck 电路（243）、半桥逆变电路（244）、隔离变压器（245）、匹配电感（246），所述电源（241）、二极管整流电路（242）、Buck 电路（243）、半桥逆变电路（244）、隔离变压器（245）、匹配电感（246）、超声波振荡板（22）依次连接；
还包括控制系统（4），所述控制系统（4）包括PLC 处理器（41）、接近开关（42）、远程 I/O模块（43）、模拟量输出模块（44）、BLED512C驱动器（45）、模糊 PI 锁相环控制器（46）；所述接近开关（42）有若干个，所述接近开关（42）均布在水槽（2）内并且位于输送机构（3）水平面上方，所述远程 I/O 模块（43）设置在机架（1）各个位置；所述PLC 处理器（41）通过计算若干个接近开关（42）采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程I/O 模块（43）、模拟量输出模块（44）将命令传送给BLED512C驱动器（45），通过BLED512C驱动器（45）实现输送机构（3）的运行及速度更改；所述PLC 处理器（41）根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块（43）、模拟量输出模块（44）将命令传送给模糊 PI 锁相环控制器（46），通过模糊 PI 锁相环控制器（46）实现超声电源（24）的运行及功率更改。
2.根据权利要求1所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，所述水槽（2）内部装有面向输送机构（3）的气泡发生机构（5）。
3.根据权利要求2所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，所述气泡发生机构（5）包括若干个设置于输送机构（3）上部位置的气泡管（51）及其对接的充气泵（52）组成，所述气泡管（51）和输送机构（3）之间设置有供原料顺利穿过的间隔，所述气泡管（51）的上部位置安装有面向问隔的气泡孔。
4.根据权利要求1所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，所述输送机构（3）从左至右包括左机架水平段（31）、过渡段一（32）、水槽内部清洗段（33）、过渡段二（34）、右机架水平段（35），所述左机架水平段（31）右端和水槽内部清洗段（33）左端基于倾斜设置的过渡段一（32）相互衔接，所述水槽内部清洗段（33）的右端和右机架水平段（35）左端基于倾斜设置的过渡段二（34）相互衔接，水槽内部清洗段（33）处于清洗液容纳腔（21）内部。
5.根据权利要求1所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，所述输送机构（3）包括主动滚筒（311）、传送带（312）、从动滚筒（313）、托滚（314）、托辊（315）、电机（316）；所述主动滚筒（311）设置在所述输送机构（3）左端并且位于机架（1）外侧，所述电机（316）设置于主动滚筒（311）下方，并且通过齿轮（317）驱动主动滚筒（311）；所述从动滚筒（313）设置在输送机构（3）右端，所述从动滚筒（313）通过传送带（312）与主动滚筒（311）连接；所述传送带（312）的上传送带（3121）与下传送带（3122）之间设置有若干个托辊（315），所述下传送带（3122）下方设置有若干个托滚（314）。
6.根据权利要求1所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置，其特征在于，所述PLC 处理器（41） 与若干个接近开关（42）通过 CC-Link 通信专用电缆连接。
7.根据权利要求1-6任意一项所述绝缘变压器套管生产用的快速原料清洗装置的工作方法，其特征在于，所述工作方法，包括如下步骤：
原料由上游设备传送至输送机构（3）上，从左至右依次经输送机构（3）的左机架水平段（31）、过渡段一（32）、水槽内部清洗段（33）、过渡段二（34）、右机架水平段（35）输送，在水槽（2）内超声清洗后送出；
清洗过程中，通过接近开关（42）采集原料的位置数据，并且将数据传送至 PLC 控制器（41）进行处理，PLC 处理器（41）通过计算若干个接近开关（42）采集的信号以及触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块（43）、模拟量输出模块（44）将命令传送给BLED512C驱动器（45），通过BLED512C驱动器（45）实现输送机构（3）的电机（36）的运行及速度更改；
清洗过程中，电源（241）的输入为单相交流输入，单相交流电经过二极管整流电路（242），变为直流电，通过Buck 电路（243）调节直流电压供给半桥逆变电路（244），Buck 电路（243）将产生半桥逆变电路（244）所需要的直流电，变换到一定电压的直流电通过半桥逆变电路（244）后，产生需要的激励电压，再通过隔离变压器（245）与匹配电感（246）进行阻抗匹配后加载到超声波振荡板（22）上，当超声波振荡板（22）接受到外界的电信号后，将产生与之激励频率相等的机械振动，产生空化效应，对输送机构（3）上的原料进行清洗；
清洗过程中，所述PLC 处理器（41）根据触摸屏输入的指令，发出相应的动作指令，再通过远程 I/O 模块（43）、模拟量输出模块（44）将命令传送给模糊 PI 锁相环控制器（46），通过模糊 PI 锁相环控制器（46）对电源（241）的运行进行控制，在需要不同功率段完成清洗工作时，通过模糊 PI 锁相环控制器（46）控制Buck 电路（243）调节直流母线的电压，从而达到调节超声波振荡板（22）功率的作用。
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