CN209021216U - 一种铸造水冷模具的清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械技术领域，涉及铸造水冷模具的清洗装置，包括水泵，模具管路，清洗液罐，直流电机及其控制电路，所述水泵进水口接入清洗液罐，水泵出水口接入需清洗的模具管路，所述模具管路出水口再接入清洗液罐，所述清洗液罐内设置有清洗液，水泵通过直流电机及其控制电路控制，所述直流电机及其控制电路包括直流电机上设置微控制器，微控制器连接稳压模块电路、PWM产生电路、驱动放大电路、滤波器电路和A/D转换电路，驱动放大电路的输出端与直流电机相连，直流电机的输出端依次经测速发电机、滤波器电路和A/D转换电路与微控制器的输入端相连。本装置简单可靠，降低劳动强度，模具管路清洗效果良好，效率较高，避免模具重新制作，降低成本。

Description

一种铸造水冷模具的清洗装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及清洗装置，特别是一种铸造水冷模具的清洗装置。

背景技术

目前，在我国铝合金轮毂生产中，铸造模具的冷却方式主要为风冷，风冷模具成本高、噪音大，而水冷模具由于其生产效率高、生产成本低等优势，成为铸造模具的发展方向，在低压铝合金车轮铸造生产中的应用也越来越广泛。在目前铸造生产中，水冷模具一般使用循环水或自来水，在长时间使用后，模具内部通水管道会产生水垢，导致管路堵塞，影响冷却效果。且管道内部水垢难以去除，部分模具通水管道需重新制作，降低备模效率，增加了材料成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：公开一种铸造水冷模具的清洗装置，能够有效去除管路内的水垢，保证模具的后续使用效果。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种铸造水冷模具的清洗装置，包括水泵，模具管路，清洗液罐，直流电机及其控制电路，所述水泵进水口接入清洗液罐，水泵出水口接入需清洗的模具管路，所述模具管路出水口再接入清洗液罐，所述清洗液罐内设置有清洗液，水泵通过直流电机及其控制电路控制，所述直流电机及其控制电路包括直流电机上设置微控制器，微控制器连接稳压模块电路、PWM产生电路、驱动放大电路、滤波器电路和A/D转换电路，驱动放大电路的输出端与直流电机相连，直流电机的输出端依次经测速发电机、滤波器电路和A/D转换电路与微控制器的输入端相连。

进一步的，所述水泵材质为防腐蚀水泵。

进一步的，所述稳压模块电路使用的稳压芯片型号为TPS40210-Q1。为便于标识，TPS40210-Q1，以下略称U01。

进一步的，所述稳压模块电路接线方式为：电源VCC接上拉电阻R01后接稳压芯片U01的1脚，稳压芯片U01的1脚接滤波电容C01后接地，2脚接滤波电容C02后接地，4脚接电容C03后接电阻R02，再接到稳压芯片U01的5脚，稳压芯片U01的5脚接电阻R06后接VOUT，同时接下拉电阻R07后接地，稳压芯片U01的6脚接地，同时经电容C05后接到稳压芯片U01的7脚，同时接滤波电容C06后接VOUT，稳压芯片U01的7脚接电阻R04，然后接下拉电阻R05再接地，同时电阻R04的引出端接MOS管Q01接电阻R03再接到稳压芯片U01的8脚，MOS管漏极接稳压管D01的阳极，稳压管D01阴极接电容C06后接地，同时接VOUT，MOS管漏极再接电感L01后接电源VCC，稳压芯片U01的9脚接滤波电容C04后接地，10脚VDD接电源VCC。

进一步的，所述驱动放大电路使用驱动芯片型号为IR2110。为便于标识，IR2110以下略称第一驱动芯片IC2及第二驱动芯片IC3；

进一步的，所述驱动放大电路包括反相器IC1、第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3，电路接线方式为：第一驱动芯片IC2的12引脚与第二驱动芯片IC3的10引脚一起经反相器IC1连接PWM产生电路，第一驱动芯片IC2的10引脚与第二驱动芯片IC3的12引脚相连，并与PWM产生电路的输出端相连，第一驱动芯片IC2的7引脚经第一电阻R1与第一开关管Q1的栅极相连，第一开关管Q1的漏极连接电源正极VCC，第一开关管Q1的源极经第一电容C1与第一驱动芯片IC2的6引脚相连，第一开关管Q1的源极与直流电机M的一端相连，第一开关管Q1的源极和漏极之间并联有第二二极管D2，所述直流电机M的另一端与第三开关管Q3的源极相连，第三开关管Q3的漏极连接电源正极VCC，第三开关管Q3的源极和漏极之间并联有第五二极管D5，第三开关管Q3的栅极与直流电机M的另一端相连；第一开关管Q1的源极还与第二开关管Q2的漏极相连，第二开关管Q2的源极与第四开关管Q5的源极相连，第四开关管Q4的漏极与第三开关管Q3的源极相连，第四开关管Q4的源极和漏极之间并联有第六二极管D6，第四开关管Q4的源极还经第五电阻R5接地；第一驱动芯片IC2的6引脚经第一二极管D1连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的5引脚与第一开关管Q1的源极相连，第一驱动芯片IC2的3引脚连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚经第二电容C2连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚还接地；第二驱动芯片IC3的7引脚经第三电阻R3与第三开关管Q3的栅极相连，第二驱动芯片IC3的6引脚经第四二极管D4连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的6引脚还经第三电容C3与第二驱动芯片IC3的5引脚相连，第二驱动芯片IC3的5引脚与第三开关管Q3的源极相连，第二驱动芯片IC3的3引脚连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的3引脚还经第四电容C4与第二驱动芯片IC3的2引脚相连，第二驱动芯片IC3的1引脚经第四电阻R4与第四开关管Q4的栅极相连。

进一步的，所述滤波器电路包括三极管 VT1和三极管VT2、基极偏置电阻R12、负载电阻R11、输出滤波电容C11、基极滤波电容C12和稳压二极管VD1，负载电阻R11一端接地，另一端和输出滤波电容C11的正极端相连，输出滤波电容C11 的负极端接地，三极管VT1的发射极与输出滤波电容C11的正极端相连，三极管VT1 的基极连接到三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极与三极管VT1集电极、基极偏置电阻R12的一端相连，基极滤波电容C12的正极端与三极管VT2的基极、基极偏置电阻R12的另一端、稳压二极管VD1的负极端相连，基极滤波电容C12的负极端接地，稳压二极管VD1的正极端接地。

进一步的，所述清洗液为氨基磺酸、硫脲和水的混合，其中氨基磺酸质量百分比为20-30%，硫脲质量百分比为3-5%，余量为水。

所述A/D转换电路、PWM产生电路为现有技术，是常规技术手段，本领域技术人员能够通过现有技术得知，在此不做详述。

本实用新型实现的有益效果为：水泵通过调速电机控制，调速电机调节水泵的水量和流速来对模具进行不同强度的清洗，提高清洗效率，装置简单可靠，成本低，降低劳动强度，模具管路清洗效果良好，效率较高，避免模具重新制作，降低成本，采用防腐蚀水泵，接触清洗液的部位和管路为塑料材质，抗腐蚀能力强。

附图说明

图1是本实用新型的水泵电机的控制原理图。

图2是本实用新型的稳压模块电路图。

图3是本实用新型的驱动放大电路的电路图。

图4是本实用新型的滤波器电路的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本实用新型，但本实用新型并不局限于以下实施例。

参考图1至图4，一种铸造水冷模具的清洗装置，一种铸造水冷模具的清洗装置，包括水泵，模具管路，清洗液罐，直流电机及其控制电路，所述水泵进水口接入清洗液罐，水泵出水口接入需清洗的模具管路，所述模具管路出水口再接入清洗液罐，所述清洗液罐内设置有清洗液，水泵通过直流电机及其控制电路控制，所述直流电机及其控制电路包括直流电机上设置微控制器，微控制器连接稳压模块电路、PWM产生电路、驱动放大电路、滤波器电路和A/D转换电路，驱动放大电路的输出端与直流电机相连，直流电机的输出端依次经测速发电机、滤波器电路和A/D转换电路与微控制器的输入端相连。

稳压模块电路使用的稳压芯片型号为TPS40210-Q1，为便于标识，TPS40210-Q1以下略称U01。

稳压模块电路包括稳压芯片U01，电源VCC接上拉电阻R01后接稳压芯片U01的1脚，稳压芯片U01的1脚接滤波电容C01后接地，2脚接滤波电容C02后接地，4脚接电容C03后接电阻R02，再接到稳压芯片U01的5脚，稳压芯片U01的5脚接电阻R06后接VOUT，同时接下拉电阻R07后接地，稳压芯片U01的6脚接地，同时经电容C05后接到稳压芯片U01的7脚，同时接滤波电容C06后接VOUT，稳压芯片U01的7脚接电阻R04，然后接下拉电阻R05再接地，同时电阻R04的引出端接MOS管Q01接电阻R03再接到稳压芯片U01的8脚，MOS管漏极接稳压管D01的阳极，D01阴极接电容C06后接地，同时接VOUT，MOS管漏极再接电感L01后接电源VCC，稳压芯片U01的9脚接滤波电容C04后接地，10脚VDD接电源VCC。

所述驱动放大电路使用驱动芯片型号为IR2110，为便于标识，IR2110以下略称第一驱动芯片IC2及第二驱动芯片IC3。第一驱动芯片IC2及第二驱动芯片IC3都采用IR2110驱动芯片。

驱动放大电路包括反相器IC1、第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3，第一驱动芯片IC2的12引脚与第二驱动芯片IC3的10引脚一起经反相器IC1连接PWM产生电路，第一驱动芯片IC2的10引脚与第二驱动芯片IC3的12引脚相连，并与PWM产生电路的输出端相连，第一驱动芯片IC2的7引脚经第一电阻R1与第一开关管Q1的栅极相连，第一开关管Q1的漏极连接电源正极VCC，第一开关管Q1的源极经第一电容C1与第一驱动芯片IC2的6引脚相连，第一开关管Q1的源极与直流电机M的一端相连，第一开关管Q1的源极和漏极之间并联有第二二极管D2，所述直流电机M的另一端与第三开关管Q3的源极相连，第三开关管Q3的漏极连接电源正极VCC，第三开关管Q3的源极和漏极之间并联有第五二极管D5，第三开关管Q3的栅极与直流电机M的另一端相连；第一开关管Q1的源极还与第二开关管Q2的漏极相连，第二开关管Q2的源极与第四开关管Q5的源极相连，第四开关管Q4的漏极与第三开关管Q3的源极相连，第四开关管Q4的源极和漏极之间并联有第六二极管D6，第四开关管Q4的源极还经第五电阻R5接地。

第一驱动芯片IC2的6引脚经第一二极管D1连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的5引脚与第一开关管Q1的源极相连，第一驱动芯片IC2的3引脚连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚经第二电容C2连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚还接地；第二驱动芯片IC3的7引脚经第三电阻R3与第三开关管Q3的栅极相连，第二驱动芯片IC3的6引脚经第四二极管D4连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的6引脚还经第三电容C3与第二驱动芯片IC3的5引脚相连，第二驱动芯片IC3的5引脚与第三开关管Q3的源极相连，第二驱动芯片IC3的3引脚连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的3引脚还经第四电容C4与第二驱动芯片IC3的2引脚相连，第二驱动芯片IC3的1引脚经第四电阻R4与第四开关管Q4的栅极相连。

第一驱动芯片IC2的10引脚与第二驱动芯片IC3的12引脚相连，第一驱动芯片IC2的12引脚与第二驱动芯片IC3的10引脚相连，这样就使得两个驱动芯片的输出信号相反；当第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3的10引脚为高电平，且当第一驱动芯片IC2的1引脚为低电平而7引脚为高电平时，第二开关管Q1截止，第一电容C1上的电压经第一驱动芯片IC2加在第一开关管Q1的栅极上，使得第一开关管Q1导通，同理第四开关管Q4导通，电源VCC经第一开关管Q1、直流电机M和第四开关管Q4形成回路，此时直流电机M正转。

当第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3的10引脚为低电平、12引脚为高电平，且第一驱动芯片IC2的1引脚为高电平而7引脚为低电平时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1截止，此时第二开关管Q2的漏极接近零电平，电源VCC通过第一二极管D1向第一电容C1充电，为第一开关管Q1的导通做准备，同理电源VCC通过第四二极管D4向第三电容C3充电，为第四开关管Q4的导通做准备，电源VCC经第三开关管Q3、直流电机M和第二开关管Q2形成回路，直流电机M反转。

当第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3的10引脚为低电平、12引脚为高电平，且第一驱动芯片IC2的1引脚为高电平而7引脚为低电平时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1截止，此时第二开关管Q2的漏极接近零电平，电源VCC通过第一二极管D1向第一电容C1充电，为第一开关管Q1的导通做准备，同理电源VCC通过第四二极管D4向第三电容C3充电，为第四开关管Q4的导通做准备，电源VCC经第三开关管Q3、直流电机M和第二开关管Q2形成回路，直流电机M反转。在此过程中，测速发电机检测直流电机M速度，并通过滤波器电路和A/D转换电路处理后反馈至微控制器，微控制器调节PWM产生电路输出波形的占空比，实现直流电机M的调速控制。从而实现对水泵的水量和流速的控制，当模具内的水垢较厚，需要提高水量和流速的时候，就调高，反之就调低。

滤波器电路包括三极管 VT1和三极管VT2、基极偏置电阻R12、负载电阻R11、输出滤波电容C11、基极滤波电容C12和稳压二极管VD1，负载电阻R11一端接地，另一端和输出滤波电容C11的正极端相连，输出滤波电容C11 的负极端接地，三极管VT1的发射极与输出滤波电容C11的正极端相连，三极管VT1 的基极连接到三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极与三极管VT1集电极、基极偏置电阻R12的一端相连，基极滤波电容C12的正极端与三极管VT2的基极、基极偏置电阻R12的另一端、稳压二极管VD1的负极端相连，基极滤波电容C12的负极端接地，稳压二极管VD1的正极端接地。

A/D转换电路、PWM产生电路为现有技术，是常规技术手段，本领域技术人员能够通过现有技术得知，在此不做详述。

所述清洗液为氨基磺酸、硫脲、水的混合，其中氨基磺酸质量百分比为20-30%，硫脲质量百分比为3-5%，余量为水，对管路水垢能有效清洗。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种铸造水冷模具的清洗装置，包括水泵，模具管路，清洗液罐，直流电机及其控制电路，其特征在于：所述水泵进水口接入清洗液罐，水泵出水口接入需清洗的模具管路，所述模具管路出水口再接入清洗液罐，所述清洗液罐内有清洗液，水泵通过直流电机及其控制电路控制，所述直流电机及其控制电路包括直流电机上设置微控制器，微控制器连接稳压模块电路、PWM产生电路、驱动放大电路、滤波器电路和A/D转换电路，驱动放大电路的输出端与直流电机相连，直流电机的输出端依次经测速发电机、滤波器电路和A/D转换电路与微控制器的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述水泵材质为防腐蚀水泵。

3.根据权利要求1所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述稳压模块电路使用的稳压芯片型号为TPS40210-Q1。

4.根据权利要求2所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于，所述稳压模块电路接线方式为：电源VCC接上拉电阻R01后接稳压芯片U01的1脚，稳压芯片U01的1脚接滤波电容C01后接地，2脚接滤波电容C02后接地，4脚接电容C03后接电阻R02，再接到稳压芯片U01的5脚，稳压芯片U01的5脚接电阻R06后接VOUT，同时接下拉电阻R07后接地，稳压芯片U01的6脚接地，同时经电容C05后接到稳压芯片U01的7脚，同时接滤波电容C06后接VOUT，稳压芯片U01的7脚接电阻R04，然后接下拉电阻R05再接地，同时电阻R04的引出端接MOS管Q01接电阻R03再接到稳压芯片U01的8脚，MOS管漏极接稳压管D01的阳极，稳压管D01阴极接电容C06后接地，同时接VOUT，MOS管漏极再接电感L01后接电源VCC，稳压芯片U01的9脚接滤波电容C04后接地，10脚VDD接电源VCC。

5.根据权利要求1所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述驱动放大电路使用驱动芯片型号为IR2110。

6.根据权利要求4所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述驱动放大电路驱动放大电路包括反相器IC1、第一驱动芯片IC2和第二驱动芯片IC3，电路接线方式为：第一驱动芯片IC2的12引脚与第二驱动芯片IC3的10引脚一起经反相器IC1连接PWM产生电路，第一驱动芯片IC2的10引脚与第二驱动芯片IC3的12引脚相连，并与PWM产生电路的输出端相连，第一驱动芯片IC2的7引脚经第一电阻R1与第一开关管Q1的栅极相连，第一开关管Q1的漏极连接电源正极VCC，第一开关管Q1的源极经第一电容C1与第一驱动芯片IC2的6引脚相连，第一开关管Q1的源极与直流电机M的一端相连，第一开关管Q1的源极和漏极之间并联有第二二极管D2，所述直流电机M的另一端与第三开关管Q3的源极相连，第三开关管Q3的漏极连接电源正极VCC，第三开关管Q3的源极和漏极之间并联有第五二极管D5，第三开关管Q3的栅极与直流电机M的另一端相连；第一开关管Q1的源极还与第二开关管Q2的漏极相连，第二开关管Q2的源极与第四开关管Q5的源极相连，第四开关管Q4的漏极与第三开关管Q3的源极相连，第四开关管Q4的源极和漏极之间并联有第六二极管D6，第四开关管Q4的源极还经第五电阻R5接地；第一驱动芯片IC2的6引脚经第一二极管D1连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的5引脚与第一开关管Q1的源极相连，第一驱动芯片IC2的3引脚连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚经第二电容C2连接电源正极VCC，第一驱动芯片IC2的2引脚还接地；第二驱动芯片IC3的7引脚经第三电阻R3与第三开关管Q3的栅极相连，第二驱动芯片IC3的6引脚经第四二极管D4连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的6引脚还经第三电容C3与第二驱动芯片IC3的5引脚相连，第二驱动芯片IC3的5引脚与第三开关管Q3的源极相连，第二驱动芯片IC3的3引脚连接电源正极VCC，第二驱动芯片IC3的3引脚还经第四电容C4与第二驱动芯片IC3的2引脚相连，第二驱动芯片IC3的1引脚经第四电阻R4与第四开关管Q4的栅极相连。

7.根据权利要求1所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述滤波器电路包括三极管 VT1和三极管VT2、基极偏置电阻R12、负载电阻R11、输出滤波电容C11、基极滤波电容C12和稳压二极管VD1，负载电阻R11一端接地，另一端和输出滤波电容C11的正极端相连，输出滤波电容C11 的负极端接地，三极管VT1的发射极与输出滤波电容C11的正极端相连，三极管VT1 的基极连接到三极管VT2的发射极，三极管VT2的集电极与三极管VT1集电极、基极偏置电阻R12的一端相连，基极滤波电容C12的正极端与三极管VT2的基极、基极偏置电阻R12的另一端、稳压二极管VD1的负极端相连，基极滤波电容C12的负极端接地，稳压二极管VD1的正极端接地。

8.根据权利要求1所述的铸造水冷模具的清洗装置，其特征在于：所述清洗液为氨基磺酸、硫脲、水的混合液，其中氨基磺酸质量百分比为20-30%，硫脲质量百分比为3-5%，余量为水。