CN205464223U - 一种悬浮浇注自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种悬浮浇注自动控制系统，包括悬浮浇注控制器、钢水注入装置、电机变频器和送料电机，送料电机传动连接有送料装置，送料装置上安装有送料计量装置，送料计量装置连接至悬浮浇注控制器，钢水注入装置和送料装置的出料端设有涡流发生器；通过钢水注入装置与悬浮浇注控制器可以实时进行给料的数据沟通，钢水注入装置实时检测钢水变量数据并处理，然后输出信号至悬浮浇注控制器，悬浮浇注控制器根据变量信号来调整送料电机的转速，另外送料计量装置也能实时检测悬浮剂送入的流量，并将流量信号输送至悬浮浇注控制器，与处理结果进行对比，综合调整送料电机的转速，工艺中无人为干预，自动调节，比例调整准确，有助于保证铸件质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及铸造浇注技术领域，尤其涉及一种铸造浇注使用的自动控制系统。
背景技术
在铸造浇注工艺中，为了保证铸件内部组织晶粒细化，需要往钢水中添加悬浮剂等。目前在悬浮浇注添加悬浮剂时，一般是人工手动添加控制，在添加时是按照钢水浇注速度，人工凭经验调整悬浮剂的外添加工作。因浇筑过程中钢水的冲型速度为变量，而人工凭经验添加时，无法与钢水充型速度达到按比例定量添加的控制技术要求，因此使成型的铸造工件质量波动大，比如容易造成铸件内部组织晶粒粗大、缩松、缩孔及球铁厚大件的内部球化衰退等不良现象，从而严重影响了铸件的质量，导致无法深层次发展悬浮浇注的开发发展工作。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种悬浮剂添加比例精确且能自动调整、铸件质量好的悬浮浇注自动控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种悬浮浇注自动控制系统，包括悬浮浇注控制器，所述悬浮浇注控制器的输入端连接有钢水注入装置，所述悬浮浇注控制器的输出端连接有电机变频器，所述电机变频器连接有用于输送悬浮剂的送料电机，所述送料电机传动连接有送料装置，所述送料装置上安装有送料计量装置，所述送料计量装置的信号输出端连接至所述悬浮浇注控制器，所述钢水注入装置和所述送料装置的出料端设有涡流发生器。
作为优选的技术方案，所述钢水注入装置包括电子吊秤，所述电子吊秤上安装有无线信号发射器，所述电子吊秤上钩挂有用于承装钢水的钢水包。
作为优选的技术方案，所述悬浮浇注控制器包括PLC控制器，所述PLC控制器的表面设有显示屏和功能按键，所述PLC控制器的信号输入端连接有与所述无线信号发射器配合使用的无线信号接收器。
作为优选的技术方案，所述送料装置包括送料管，所述送料管顶端固定安装有送料斗，所述送料管内套装有螺旋给料杆，所述螺旋给料杆端部与所述送料电机的动力输出轴固定连接。
作为优选的技术方案，所述送料管端部固定连接有向下倾斜延伸的导料管，所述导料管的端口设于所述涡流发生器的正上方。
作为优选的技术方案，所述送料斗的高度小于1.5m。
作为优选的技术方案，所述送料计量装置包括计量控制器，所述计量控制器的输入端连接有送料流量计，所述送料流量计设于所述导料管内，所述计量控制器的输出端连接至所述悬浮浇注控制器。
作为对上述技术方案的改进，所述涡流发生器包括发生器壳体，所述发生器壳体上相对设有接料混流槽和钢水接料槽，所述接料混流槽的深度大于所述钢水接料槽的深度，所述发生器壳体内设有连通所述接料混流槽和钢水接料槽的混流浇道，所述接料混流槽的底部连通有出料浇道，所述出料浇道靠近所述混流浇道的一侧设置，所述出料浇道的端口设于所述发生器壳体的底部。
由于采用了上述技术方案，一种悬浮浇注自动控制系统，包括悬浮浇注控制器，所述悬浮浇注控制器的输入端连接有钢水注入装置，所述悬浮浇注控制器的输出端连接有电机变频器，所述电机变频器连接有用于输送悬浮剂的送料电机，所述送料电机传动连接有送料装置，所述送料装置上安装有送料计量装置，所述送料计量装置的信号输出端连接至所述悬浮浇注控制器，所述钢水注入装置和所述送料装置的出料端设有涡流发生器；本实用新型的有益效果是：通过钢水注入装置与悬浮浇注控制器可以实时进行给料的数据沟通，开始浇注时，钢水注入装置实时检测钢水变量数据并处理，然后输出信号至悬浮浇注控制器，悬浮浇注控制器根据变量信号来调整送料电机的转速，另外送料计量装置也能实时检测悬浮剂送入的流量，并将流量信号输送至悬浮浇注控制器，与处理结果进行对比，综合调整送料电机的转速，实现双重控制，在此过程中无人为干预，自动调节，比例调整准确，有助于保证铸件的质量。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图中：1-PLC控制器；2-显示屏；3-功能按键；4-无线信号接收器；5-电子吊秤；6-无线信号发射器；7-钢水包；8-电机变频器；9-送料电机；10-送料管；11-送料斗；12-螺旋给料杆；13-导料管；14-计量控制器；15-送料流量计；16-发生器壳体；17-接料混流槽；18-钢水接料槽；19-混流浇道；20-出料浇道；21-浇注模具。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，一种悬浮浇注自动控制系统，包括悬浮浇注控制器，所述悬浮浇注控制器包括PLC控制器1，所述PLC控制器1的表面设有显示屏2和功能按键3，所述PLC控制器1的信号输入端连接有与所述无线信号发射器6配合使用的无线信号接收器4。所述的PLC控制器1用于数据收集处理，根据处理结果，输出5～20mA的变量电流信号控制，来控制悬浮剂的添加速度。
所述悬浮浇注控制器的输入端连接有钢水注入装置，所述钢水注入装置包括电子吊秤5，所述电子吊秤5上安装有无线信号发射器6，所述电子吊秤5上钩挂有用于承装钢水的钢水包7。所述电子吊秤5的具体结构，为本技术领域内普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细说明。在所述电子吊秤5内设有压力传感器，受拉力时所述压力传感器的阻抗会发生变化，并发出无线信号，该无线信号通过所述无线信号发射器6传送至所述PLC控制器1内，由所述PLC控制器1进行计算处理，本实施例的所述电子吊秤5的精度达到1kg，称量范围为5t。所述钢水包7的倾转系统灵敏，其规格≤2t。
所述悬浮浇注控制器的输出端连接有电机变频器8，所述电机变频器8连接有用于输送悬浮剂的送料电机9，所述送料电机9传动连接有送料装置。所述PLC控制器1接收到无线信号进行计算后，会将产生的信号传递至所述电机变频器8，有所述电机变频器8来控制所述送料电机9的运行状态。
所述送料装置包括送料管10，所述送料管10顶端固定安装有送料斗11，所述送料管10内套装有螺旋给料杆12，所述螺旋给料杆12端部与所述送料电机9的动力输出轴固定连接。所述送料管10端部固定连接有向下倾斜延伸的导料管13，所述导料管13的端口设于所述涡流发生器的正上方。所述送料斗11的高度小于1.5m，以便于随时确认悬浮剂的剩余量，方便及时添加补充，悬浮剂的粒径为φ0.5～φ1时，会保证给料效果最佳，且不会堵塞。所述导料管13的设置，可以将物料的行进方向由水平方向改为垂直方向，防止物料向所述涡流发生器内流动时转角过大，防止物料外散。
所述送料装置上安装有送料计量装置，所述送料计量装置的信号输出端连接至所述悬浮浇注控制器，所述钢水注入装置和所述送料装置的出料端设有涡流发生器。所述送料计量装置包括计量控制器14，所述计量控制器14的输入端连接有送料流量计15，所述送料流量计15设于所述导料管13内，所述计量控制器14的输出端连接至所述悬浮浇注控制器。所述送料流量计15反应灵敏，所述送料流量计15的灵敏度在0.1～1kg/min范围内，监测误差不超过1％。所述送料装置的给料通道顺畅，有助于保证所述送料计量装置采集数据的准确性。
所述涡流发生器包括发生器壳体16，所述发生器壳体16上相对设有接料混流槽17和钢水接料槽18，所述接料混流槽17的深度大于所述钢水接料槽18的深度，所述发生器壳体16内设有连通所述接料混流槽17和钢水接料槽18的混流浇道19，所述接料混流槽17的底部连通有出料浇道20，所述出料浇道20靠近所述混流浇道19的一侧设置，所述出料浇道20的端口设于所述发生器壳体16的底部，浇注模具21设于所述出料浇道20端口的下方。通过设置所述混流浇道19，将钢水先引流至所述接料混流槽17内与混凝剂进行混合，在混合的同时，将钢水内由于涡流掺入的空气排出，所述接料混流槽17的容积大于所述钢水接料槽18的容积，从而保证钢水能够在所述接料混流槽17内有足够的驻留时间，将内部掺杂的空气排出。所述发生器壳体16内的各浇道表面不会冲砂，铸液(钢水)流至所述钢水接料槽18内的时间与悬浮剂落至所述接料混流槽17内的时间间隔不大于0.2s。所述涡流发生器可以将铸液和钢水混合均匀，充分孕育并充型。本实施例的所述发生器壳体16采用耐高温陶瓷制品，确保不会出现冲砂、落砂、挤砂等现象。
采用了本实施例的技术方案后，具有以下有益效果：
(1)根据钢水的流量自动对悬浮剂的使用量进行配比调整，提高了给料配比的准确率。
(2)悬浮剂与浇注液经过涡流发生器后，可均匀混合，实现了随流孕育，即在钢水流动的同时，与悬浮剂混合，使悬浮剂发挥作用，孕育效果增强。
(3)随流孕育后，因厚大铸件因内部冷却速度慢造成的铸件内部组织晶粒粗大、缩松、缩孔，球铁厚大件内部球化衰退造成的质量缺陷已经得到有效遏制，钢水利用率提高。
通过钢水注入装置与悬浮浇注控制器可以实时进行给料的数据沟通，开始浇注时，钢水注入装置实时检测钢水变量数据并处理，然后输出信号至悬浮浇注控制器，悬浮浇注控制器根据数据变量，输出5～20mA的变量电流到电机变频器8，根据变量信号来调整送料电机9的转速，另外送料计量装置也能实时检测悬浮剂送入的流量，并将流量信号输送至悬浮浇注控制器，与处理结果进行对比，综合调整送料电机9的转速，实现双重控制，悬浮剂与钢水同时浇注到涡流发生器内，两者能够充分混合并实施浇注。在此过程中无人为干预，自动调节，比例调整准确，有助于保证铸件的质量，悬浮剂的稳定可控。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：包括悬浮浇注控制器，所述悬浮浇注控制器的输入端连接有钢水注入装置，所述悬浮浇注控制器的输出端连接有电机变频器，所述电机变频器连接有用于输送悬浮剂的送料电机，所述送料电机传动连接有送料装置，所述送料装置上安装有送料计量装置，所述送料计量装置的信号输出端连接至所述悬浮浇注控制器，所述钢水注入装置和所述送料装置的出料端设有涡流发生器。
2.如权利要求1所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述钢水注入装置包括电子吊秤，所述电子吊秤上安装有无线信号发射器，所述电子吊秤上钩挂有用于承装钢水的钢水包。
3.如权利要求2所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述悬浮浇注控制器包括PLC控制器，所述PLC控制器的表面设有显示屏和功能按键，所述PLC控制器的信号输入端连接有与所述无线信号发射器配合使用的无线信号接收器。
4.如权利要求1、2或3所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述送料装置包括送料管，所述送料管顶端固定安装有送料斗，所述送料管内套装有螺旋给料杆，所述螺旋给料杆端部与所述送料电机的动力输出轴固定连接。
5.如权利要求4所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述送料管端部固定连接有向下倾斜延伸的导料管，所述导料管的端口设于所述涡流发生器的正上方。
6.如权利要求5所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述送料斗的高度小于1.5m。
7.如权利要求6所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述送料计量装置包括计量控制器，所述计量控制器的输入端连接有送料流量计，所述送料流量计设于所述导料管内，所述计量控制器的输出端连接至所述悬浮浇注控制器。
8.如权利要求7所述的一种悬浮浇注自动控制系统，其特征在于：所述涡流发生器包括发生器壳体，所述发生器壳体上相对设有接料混流槽和钢水接料槽，所述接料混流槽的深度大于所述钢水接料槽的深度，所述发生器壳体内设有连通所述接料混流槽和钢水接料槽的混流浇道，所述接料混流槽的底部连通有出料浇道，所述出料浇道靠近所述混流浇道的一侧设置，所述出料浇道的端口设于所述发生器壳体的底部。
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