田學(xué)智,常 濤
(共享裝備股份有限公司,寧夏銀川750021)
全自動(dòng)梁式澆注機(jī)在澆注過程中的應(yīng)用
田學(xué)智,常濤
(共享裝備股份有限公司,寧夏銀川750021)
中國(guó)鑄件產(chǎn)量已經(jīng)居世界首位。目前,我國(guó)絕大部分鑄造廠靠手工操作澆包來完成鐵液澆注,不僅勞動(dòng)條件差,勞動(dòng)強(qiáng)度高,而且安全性也差。隨著高效造型設(shè)備的廣泛使用,生產(chǎn)節(jié)拍越來越快,人工操作非常緊張,往往由于澆注環(huán)節(jié)的問題使造型線生產(chǎn)能力受到牽制,而且鑄件廢品率居高不下,鐵液浪費(fèi)嚴(yán)重,澆注工燒傷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為改善現(xiàn)有澆注方式,確保準(zhǔn)確出鐵、自動(dòng)隨流孕育、自動(dòng)測(cè)溫、自動(dòng)澆注和剩鐵回爐,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的具體工況,全自動(dòng)的梁式澆注機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
鐵液;澆注;隨流孕育;自動(dòng)測(cè)溫;自動(dòng)澆注;梁式澆注機(jī)
梁式全自動(dòng)澆注機(jī)主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。
澆注機(jī)定位:澆注機(jī)小車機(jī)構(gòu)和澆注大車機(jī)構(gòu)采用無極變頻調(diào)速技術(shù),在PLC的控制下可以實(shí)現(xiàn)澆注的精確定位。
澆注機(jī)升降系統(tǒng):升降機(jī)構(gòu)上安裝有澆注機(jī)平衡系統(tǒng)和澆注機(jī)升降系統(tǒng)。澆注機(jī)升降系統(tǒng)采用無極變頻調(diào)速技術(shù),在PLC的控制下可以實(shí)現(xiàn)澆注機(jī)構(gòu)的精確上升和下降。澆注機(jī)平衡系統(tǒng)由四組起升系統(tǒng)組成,由同一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,采用無極變頻調(diào)速技術(shù),在PLC的控制下可以實(shí)現(xiàn)其與澆注機(jī)升降系統(tǒng)同步精確上升和下降,從而達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)的功能。
鐵水包旋轉(zhuǎn):回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由無極調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),采用齒盤傳動(dòng),在PLC的控制下可以實(shí)現(xiàn)精確的位置旋轉(zhuǎn)。
圖1 澆注機(jī)結(jié)構(gòu)主視圖
稱重功能:稱重機(jī)構(gòu)由四組稱重傳感器組成,在出鐵和澆注過程中稱量鐵水包內(nèi)的鐵水重量。
傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu):包架固定,鐵水包前傾和后傾由兩組傾轉(zhuǎn)鏈條的上升和下降實(shí)現(xiàn)。傾轉(zhuǎn)鏈條上升使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包前傾旋轉(zhuǎn),最大可以旋轉(zhuǎn)45°,可將鐵水包內(nèi)的鐵水包全部倒出;傾轉(zhuǎn)鏈條下降使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸反向旋轉(zhuǎn),使鐵水包后傾旋轉(zhuǎn),進(jìn)行扒渣工作。
隨流孕育裝置:隨流孕育裝置在PLC的控制下可以實(shí)現(xiàn)出鐵時(shí)均勻精準(zhǔn)的隨流孕育,并將孕育劑量反饋至PLC.
測(cè)溫系統(tǒng):測(cè)溫系統(tǒng)為紅外線測(cè)溫,可以在PLC的控制下,在需要測(cè)溫的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫并將溫度反饋至PLC.
視頻系統(tǒng):視頻系統(tǒng)可以記錄澆注過程。并可以在澆口盆位置無法定位時(shí)采用遠(yuǎn)程視頻協(xié)助操作澆注機(jī)進(jìn)行澆口盆的定位,定位后可以繼續(xù)自動(dòng)澆注。
出鐵:出鐵狀態(tài)如圖2所示,在PLC的控制下,澆注機(jī)在澆注機(jī)小車機(jī)構(gòu)、澆注大車機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)運(yùn)行至電爐(18)的位置,在升降機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作用下自動(dòng)定位高度位置并確保鐵水包包口向外。此時(shí)電爐起爐開始出鐵,同時(shí)隨流孕育裝置開始自動(dòng)工作,測(cè)溫系統(tǒng)持續(xù)測(cè)溫并將數(shù)據(jù)反饋至PLC,稱重機(jī)構(gòu)計(jì)量出鐵重量,至鐵水達(dá)到規(guī)定出鐵重量時(shí),隨流孕育裝置關(guān)閉、電爐停止傾轉(zhuǎn)并落回。
扒渣:扒渣狀態(tài)如圖3所示,在PLC的控制下,澆注機(jī)出鐵后自動(dòng)運(yùn)行至扒渣工位,在升降機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作用下澆注機(jī)升降系統(tǒng)自動(dòng)下降到合適的扒渣位置,包架固定,傾轉(zhuǎn)鏈條下降使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包按照包內(nèi)鐵水的不同重量旋轉(zhuǎn)不同角度,由人工將鐵水包的渣扒至渣盤(21),扒渣結(jié)束后傾轉(zhuǎn)鏈條上升使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包旋轉(zhuǎn)至水平位置。
澆注:澆注時(shí)如圖4所示,在PLC的控制下,澆注機(jī)自動(dòng)運(yùn)行至澆注位置,自動(dòng)定位澆注位置。包架固定,傾轉(zhuǎn)鏈條上升使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包旋轉(zhuǎn)開始澆注,同時(shí)測(cè)溫系統(tǒng)持續(xù)測(cè)溫并將數(shù)據(jù)反饋至PLC,稱重機(jī)構(gòu)通過計(jì)量出鐵重量并反饋至PLC,通過PLC控制傾轉(zhuǎn)鏈條上升速度以實(shí)現(xiàn)勻速澆注。視頻系統(tǒng)可實(shí)時(shí)將澆注現(xiàn)場(chǎng)狀況顯示至控制室監(jiān)控中,并可將澆注過程視頻自動(dòng)進(jìn)行保存以備查看。澆注結(jié)束后,傾轉(zhuǎn)鏈條下降使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包落回水平位置。
鐵水回爐:鐵水回爐狀態(tài)如圖5所示,需要剩鐵回爐時(shí),包架固定,傾轉(zhuǎn)鏈條上升使得傾轉(zhuǎn)架機(jī)構(gòu)以澆注機(jī)傾轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),使鐵水包旋轉(zhuǎn)將鐵水倒回爐內(nèi)。
圖2 出鐵狀態(tài)
圖3 扒渣狀態(tài)
圖4 澆注狀態(tài)
5鐵水回爐狀態(tài)
1)梁式全自動(dòng)澆注機(jī)可以實(shí)現(xiàn)不同高度的砂箱澆注工作,整個(gè)過程中除扒渣工作外無需人員參與,由PLC控制,安全、高效、控制精確;
2)整個(gè)過程由PLC控制,過程數(shù)據(jù)(鐵水重量、出鐵時(shí)間、出鐵溫度、孕育時(shí)間、孕育劑加入量、澆注溫度、澆注時(shí)間等)可以全部自動(dòng)采集并反饋至PLC,為澆注過程的數(shù)據(jù)分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);
3)相輔相成的起升和穩(wěn)定系統(tǒng),消除了由于鐵水包旋轉(zhuǎn)帶來的重心偏移和吊運(yùn)鉤頭隨意旋轉(zhuǎn)帶來的旋轉(zhuǎn)定位問題;
4)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)確保了澆包的確定角度旋轉(zhuǎn);
5)稱重功能可以確保定量出鐵,減少由于出鐵不準(zhǔn)導(dǎo)致的大量鐵水剩余,導(dǎo)致成本浪費(fèi);
6)紅外線測(cè)溫功能可以記錄準(zhǔn)確的過程數(shù)據(jù),為后續(xù)的質(zhì)量分析和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)依據(jù);
7)隨流孕育裝置確保出鐵過程中的隨流孕育,確保鐵水成分;
8)視頻系統(tǒng)可以記錄澆注過程,并可以在澆口盆位置無法定位時(shí)采用遠(yuǎn)程視頻協(xié)助操作澆注機(jī)進(jìn)行澆口盆的定位,定位后可以繼續(xù)自動(dòng)澆注。
Beam Casting Machine Application in Casting Process
TIAN Xue-zhi,CHANG Tao
(Kocel Steel Foundry Co.,LTD.,Yinchuan Ningxia 750021,China)
China's casting production has been the highest in the world.At present,the pouring operation is finished manually in most foundry work,which makes the poorworking condition,high labor intensity and bad security.With the wide use of efficient molding equipment,the production is becoming faster and faster,and the manual operation is very heavy,which influences the molding line production capacity,leads to high casting scrap rate,serious liquid iron waste and frequent pourer burns.Combined with the production condition,the fully automatic beam casting machine is developed to improve the existing pouring method and ensure accurate tapping,automatic stream inoculation,automatic temperature measurement,automatic pouring.
liquid iron,pouring,stream inoculation,automatic temperature measurement,automatic pouring,beam casting machine
TG232.7
A
1674-6694(2016)05-0011-04
10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.05.004
2016-07-14
田學(xué)智(1989-)男,寧夏銀川人,工程師。研究方向:鑄造智能工廠設(shè)計(jì)及設(shè)備數(shù)字化、職能化研究等工作。