CN201524782U - 改进的离心铸铁管的浇注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为解决离心铸铁管浇注时难以控制铁水流量的稳定、离心铸铁管夹渣的问题，提供了一种改进的离心铸铁管的浇注装置，与离心铸造系统的伺服机构配套使用，所述的浇注装置结构中包括铁水存储装置和配套的定量浇注控制机构，其改进在于所述的铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包和浇注包，浇注包位于中间包下部并且浇注包上部的排口对准中间包的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包的出口流量的控制。本实用新型可保证离心铸铁管浇注时铁水流量稳定和铁水的纯净度，解决离心铸铁管夹渣问题，提高了离心铸铁管的合格率、质量及其工艺的稳定性从而降低离心铸铁管的制造成本。

Description

改进的离心铸铁管的浇注装置

技术领域

本实用新型涉及金属铸造领域，具体涉及一种浇注装置，更具体涉及一种改进的离心铸铁管的浇注装置。

背景技术

目前离心铸铁管的生产采用扇形包浇注。扇形包的浇注原理：通过液压倾翻机构和专门设计的等速曲线板相配合实现恒流量浇注。从理论上看，扇形包倾翻机构中设有一块等速曲线板。当油缸杆匀速地伸出时，由于等速曲线板的作用，使扇形包的转角也保持匀速。只要扇形包匀速翻转，它所倒出的铁水量应当相等，即铁水流量与扇形包的旋转速度呈正比关系，从而保证了铁水流量的稳定。

但是在实际生产中，这种工艺存在以下两方面的缺陷：

一、铁水流量并不能保持稳定，包括以下几方面的因素。

机械转换装置由于加工和装配过程中积累的精度误差，摩擦力不匀，磨损、粘铁等原因，就会出现机械变形和机械损坏。尤其是等速曲线板形状对速度转换影响最大，如果等速曲线板形状不合适，即使油缸速度稳定也会造成扇形包转速不稳。如果液压倾翻机构出现磨损、粘铁等情况，扇形包翻转过程中就会出现卡滞现象，从而会导致流量不稳定。

扇形包在浇注过程中铁水量不断减少，同时扇形包在翻转过程中重心不断变化，引起油缸负载不断变化，由于油缸驱动为开环控制，不具反馈补偿功能，导致扇形包转速发生变化，不能恒角速度转动，造成误差增大。

液压系统由于泵压力变化或温度变化引起油液黏度发生变化或油缸内泄，也会引起扇形包翻转速度变化。

同时，由于现有工艺、装备限制，还会存在诸如扇形包转轴本身就不在严格的几何中心，以及其几何形状的改变如内衬粘铁、浸蚀、包嘴粘铁、粘渣等不可克服的缺陷。总的说来，实现管壁浇注均匀需要调整的地方太多，只要有一个因素没做到位，均有可能产生废品，给工艺控制造成很大困难。

二、离心铸铁管采用目前工艺方式进行浇注还存在很重大的质量隐患。

由于各种原因，目前离心铸铁管浇注所用的铁水，尽管采用了各种工艺措施，但铁水含渣量还是较大，且铁渣大部分浮在铁水表面，采用目前的扇形包浇注方式，在倾翻浇注过程中，采用人工扒渣不可避免会有渣子随铁水带入流槽，生产出的管子就会出现局部夹渣现象，这样就给离心铸铁管的生产带来了很大质量隐患。因此，如何采取措施控制浇注用的铁水的洁净度就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型为解决离心铸铁管浇注时难以控制铁水流量的稳定、离心铸铁管夹渣的问题，采用将熔融金属浇注的自动控制和调节技术，提供了一种改进的离心铸铁管的浇注装置，可克服原有设备和工艺的诸多缺陷，提高离心铸铁管的合格率和工艺的稳定性从而降低离心铸铁管的制造成本。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种改进的离心铸铁管的浇注装置，与离心铸造系统的伺服机构配套使用，所述的浇注装置结构中包括铁水存储装置和配套的定量浇注控制机构，其改进在于所述的铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包和浇注包，浇注包位于中间包下部并且浇注包上部的排口对准中间包的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包的出口流量的控制。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型与离心铸造系统的伺服机构配套使用，本浇注装置中的铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包和浇注包，浇注包位于中间包下部并且浇注包上部的排口对准中间包的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包的出口流量的控制，由于铁水由中间包底部的出口流出，只要保持一定的铁水液面高度，浮在铁水上端的渣杂物就不会通过出口而流到浇注包，随即进入浇注系统而影响离心铸铁管的质量，提高了浇注用的铁水的纯净度，解决了原来生产离心铸铁管夹渣问题从而提高了离心铸铁管的品质，在浇注过程中，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包的铁水进入浇注包的流速及流量，能够根据离心铸铁管浇注不同部分所需的浇注速度和铁水流量实时调整浇注包的液位从而保证达到对离心铸铁管不同部分的浇注要求，其中浇注包的液面可以保持稳定，可以避免浇注包液面波动太大使铁水卷入渣杂物，同时保证浇注速度稳定，则离心铸铁管的壁厚就能保持均匀性，从而可以提高离心铸铁管的质量、合格率，故降低了离心铸铁管的生产成本，因为对浇注包液位进行自动控制和调整，可保证生产安全、降低工人劳动强度、提高生产效率、降低生产事故带来的危险和经济损失。优选的PLC控制系统结构中包括具有CPU和存储有管理软件、中间数据的存储器的PLC控制管理电路、在中间包的出口处竖直设置的塞棒及其驱动机构，PLC控制管理电路发送控制信号控制作为驱动机构的液压伺服机构驱动塞棒升降实现控制中间包底部出口的大小进而控制铁水的流量，可实现自动控制和调整，提高了调节的精度和效率，方便快捷、准确稳定可靠。优选的PLC控制系统结构中包括浇注包的液位检测装置，液位检测装置向PLC控制管理电路输入浇注包的液位状态信号，PLC控制管理电路经管理软件处理后形成控制信号控制液压伺服机构驱动中间包中的塞棒升降实现控制中间包底部出口的大小进而控制铁水的流量，使得对浇注包液位调整更加准确可靠、性能稳定，进一步保证离心铸铁管的品质和生产效率。优选的浇注包的标准液位值通过PLC控制系统中的操作键盘输入PLC控制管理电路的输入端，可根据生产不同类型的离心铸铁管及其离心铸铁管不同部分的浇注要求，通过操作键盘随时调整浇注包所需的标准液位值输入PLC控制管理电路，使得通用性强、进一步保证生产离心铸铁管的质量和提高生产效率。优选的PLC控制系统结构中包括中间包中塞棒的位置检测装置，位置检测装置输出的塞棒的位置状态信号输入PLC控制管理电路的输入端，PLC控制管理电路经管理软件处理后形成控制信号控制液压伺服机构驱动塞棒升降，从而形成闭环控制系统，使得对塞棒位置的调整进而对中间包出口流量、流速的调整更加准确可靠、性能稳定，进一步保证离心铸铁管的品质和生产效率。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

其中，1、中间包，2、塞棒，3、塞棒的位置检测装置，4、液压伺服机构，5、信号处理单元，6、PLC控制管理电路，7、操作键盘，8、浇注包的液位检测装置，9、耐高温检测传感器，10浇注包，11、塞棒。

具体实施方式

一种改进的离心铸铁管的浇注装置，与离心铸造系统的伺服机构配套使用，所述的浇注装置结构中包括铁水存储装置和配套的定量浇注控制机构，其改进在于所述的铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包1和浇注包10，浇注包10位于中间包1下部并且浇注包10上部的排口对准中间包1的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包1的出口流量的控制。

所述的PLC控制系统结构中包括具有CPU和存储有管理软件、中间数据的存储器的PLC控制管理电路6、在中间包1的出口处竖直设置的塞棒2及其驱动机构，PLC控制管理电路6发送控制信号控制作为驱动机构的液压伺服机构4驱动塞棒2升降。

所述的浇注包1的出口处竖直设置塞棒11及其配套的手动调节塞棒11的升降机构。

所述的PLC控制系统结构中包括浇注包10的液位检测装置8，液位检测装置8向PLC控制管理电路6输入浇注包10的液位状态信号。

所述的浇注包10的标准液位值借助PLC控制系统中的操作键盘7输入PLC控制管理电路6的输入端。

所述的PLC控制系统结构中包括塞棒2的位置检测装置3，位置检测装置3输出的塞棒2的位置状态信号输入PLC控制管理电路6的输入端。

参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

参照附图1，本实用新型与离心铸造系统的伺服机构配套使用，本浇注装置中铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包1和浇注包10，浇注包10位于中间包1下部并且浇注包10上部的排口对准中间包1的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包1的出口流量的控制。浇注包1的出口处竖直设置塞棒11及其配套的手动调节塞棒11的升降机构，升降机构中操作柄与浇注包10侧壁上固定的竖直板铰接，操作柄与一竖直杆销轴连接，竖直杆另一端和塞棒11一端分别与一水平杆两端固定连接，因此操作柄通过杠杆原理调节塞棒11的升降进而调节浇注包10的出口处铁水的流量。PLC控制系统结构中包括具有CPU和存储有管理软件、中间数据的存储器的PLC控制管理电路6、在中间包1的出口处竖直设置的塞棒2及其液压伺服机构4作为配套的驱动机构，当液压伺服机构4通电工作实现升降时通过杠杆原理带动塞棒2升降，从而可控制中间包1下部的出口大小进而可控制经出口进入浇注包10铁水的流量。PLC控制系统结构中包括塞棒2的位置检测装置3，位置检测装置3可采用位移传感器采集塞棒2的位置状态信号，再经位置检测装置3中的信号处理和计算单元处理后形成塞棒2的位置状态信号输入PLC控制管理电路6的输入端。PLC控制系统结构中包括浇注包10的液位检测装置8，液位检测装置8结构中的耐高温检测传感器9置于浇注包10的液面上面，耐高温检测传感器9将检测到的浇注包10的液位状态信号送给前置放大器，经放大后传给信号处理和计算单元处理后形成液位状态信号经PLC控制管理电路6输入端输入，PLC控制管理电路6处理后得到实际的浇注包10的液位值，浇注包10的标准液位值借助PLC控制系统结构中操作箱中的操作键盘7输入PLC控制管理电路6的输入端，来设定或调整浇注包10所需的标准液位值，PLC控制管理电路6将浇注包10实际的液位值和标准液位值比较后，综合实际工作情况和中间包1中塞棒2的位置，PLC控制管理电路6发送控制信号经信号处理单元5进行D/A转换、放大后驱动液压伺服机构4来调整中间包1出口的大小进而调整经出口进入浇注包10的铁水流量，保证浇注包10的液位稳定。其中工控机的输入端与PLC控制管理电路6的输出端连接，工控机可显示操作界面和参数设定与修改。

本实用新型可保证离心铸铁管浇注时铁水流量稳定和铁水的纯净度，解决离心铸铁管夹渣问题，提高了离心铸铁管的合格率、质量及其工艺的稳定性从而降低离心铸铁管的制造成本。

Claims (6)

1.一种改进的离心铸铁管的浇注装置，与离心铸造系统的伺服机构配套使用，所述的浇注装置结构中包括铁水存储装置和配套的定量浇注控制机构，其特征在于所述的铁水存储装置结构中包括底部设有可控排流机构的中间包(1)和浇注包(10)，浇注包(10)位于中间包(1)下部并且浇注包(10)上部的排口对准中间包(1)的出口，PLC控制系统借助在线检测机构和中间伺服机构实现对中间包(1)的出口流量的控制。

2.根据权利要求1所述的改进的离心铸铁管的浇注装置，其特征在于所述的PLC控制系统结构中包括具有CPU和存储有管理软件、中间数据的存储器的PLC控制管理电路(6)、在中间包(1)的出口处竖直设置的塞棒(2)及其驱动机构，PLC控制管理电路(6)发送控制信号控制作为驱动机构的液压伺服机构(4)驱动塞棒(2)升降。

3.根据权利要求1所述的改进的离心铸铁管的浇注装置，其特征在于所述的浇注包(1)的出口处竖直设置塞棒(11)及其配套的手动调节塞棒(11)的升降机构。

4.根据权利要求2所述的改进的离心铸铁管的浇注装置，其特征在于所述的PLC控制系统结构中包括浇注包(10)的液位检测装置(8)，液位检测装置(8)向PLC控制管理电路(6)输入浇注包(10)的液位状态信号。

5.根据权利要求2所述的改进的离心铸铁管的浇注装置，其特征在于浇注包(10)的标准液位值借助PLC控制系统结构中的操作键盘(7)输入PLC控制管理电路(6)的输入端。

6.根据权利要求2所述的改进的离心铸铁管的浇注装置，其特征在于所述的PLC控制系统结构中包括塞棒(2)的位置检测装置(3)，位置检测装置(3)输出的塞棒(2)的位置状态信号输入PLC控制管理电路(6)的输入端。

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