專利名稱:電鐓氣門微電腦控溫裝置的制作方法
本實(shí)用新型屬于電鐓內(nèi)燃機(jī)氣門和其它類似金屬零件的控溫裝置。
已往所采用的電加熱鐓粗氣門毛坯的裝置是電鐓機(jī)，其電源部分為一加熱變壓器，分八檔調(diào)壓，工作機(jī)部分主要由電阻，加熱電刷，和液壓鐓頭組成。該裝置在通電加熱鐓粗過程中，加在電鐓氣門工件兩端的電壓是固定不變的，不能適應(yīng)電鐓工藝實(shí)際要求相應(yīng)調(diào)整變化。造成開始電鐓時(shí)，由于工作溫度低，氣門頭部易產(chǎn)生折痕；電鐓臨近結(jié)束時(shí)(鐓至氣門頭部)熱量積累和電阻變小，使氣門頸部溫度過高，形成晶粒組織粗大，機(jī)械強(qiáng)度低易造成工件廢品。再者，電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響電源電壓常常波動(dòng)±10％，影響工件質(zhì)量。
針對上述問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了電鐓氣門微電腦控溫裝置，其可通過無級調(diào)節(jié)電鐓工作電壓并使之穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)最佳溫度狀態(tài)下電鐓氣門毛坯工件成型。
本實(shí)用新型所采用的微電腦控溫裝置，由控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)使用常用的8位單板計(jì)算機(jī)并配備一臺(tái)微形打印機(jī)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用雙向可控硅交流穩(wěn)壓器，控制系統(tǒng)通過模擬轉(zhuǎn)換器和傳感器與調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成一體，形成一臺(tái)完整的裝置，可接在任意一種電鐓機(jī)變壓器上，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)電鐓工作電壓并穩(wěn)壓，從而控制電鐓氣門毛坯的溫度。
控制裝置中，一臺(tái)單板機(jī)可以與四臺(tái)交流穩(wěn)壓器共接，達(dá)到控制四臺(tái)電鐓機(jī)的目的。信息的處理，指標(biāo)的計(jì)算及外部設(shè)備的控制都靠軟件實(shí)現(xiàn)。在電鐓機(jī)工作時(shí)間，電源電壓因電網(wǎng)電壓影響的波動(dòng)可通過雙向可控硅交流穩(wěn)壓器中的電壓負(fù)反饋環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。電鐓機(jī)的工作電壓調(diào)整是通過傳感器取得氣門工件兩端的電流信號，這個(gè)信號是經(jīng)變換以保證信號的幅度不超過模－數(shù)轉(zhuǎn)換器的線性編碼范圍，模－數(shù)轉(zhuǎn)換器在微處理機(jī)控制下以50ms的時(shí)間間隔對四臺(tái)電鐓機(jī)按序分別抽樣量化，量化后的數(shù)字信號存入內(nèi)存的一個(gè)緩沖區(qū)。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，四臺(tái)機(jī)共五路信息都采用中斷方式，每路請求一次中斷，數(shù)據(jù)就加到各自的記錄區(qū)去，同時(shí)微處理機(jī)對處理后的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行特征識別和波形分析，按一定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算電鐓加熱電功能指標(biāo)(裝置具有工作參數(shù)的在線自動(dòng)整定，調(diào)節(jié)規(guī)律的在線選擇等)。數(shù)字量分別送至各臺(tái)機(jī)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。數(shù)－模轉(zhuǎn)換器把數(shù)字化的指標(biāo)量轉(zhuǎn)換成模擬量去控制穩(wěn)壓器，控制電鐓氣門工件兩端的電壓以滿足氣門工藝的控溫要求。另外，微處理機(jī)同時(shí)還將處理每臺(tái)電鐓機(jī)的電鐓數(shù)量，廢品，電鐓時(shí)間，每班結(jié)束后，由微形打印機(jī)把統(tǒng)計(jì)結(jié)果打印出來。
實(shí)現(xiàn)本裝置的最佳方案可結(jié)合附圖來說明，附圖1是電鐓氣門微電腦控溫裝置電原理框圖，附圖2，是電鐓氣門微電腦控溫裝置電氣線路圖。
如圖1圖2所示控制系統(tǒng)8位單板計(jì)算機(jī)選用TP801型(1)與微型打印機(jī)TP801P(2)按標(biāo)準(zhǔn)化總線連接，模擬轉(zhuǎn)換器是A／D轉(zhuǎn)換器(4)和D／A轉(zhuǎn)換器(5)。A／D轉(zhuǎn)換器采用16通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由ADC0816芯片構(gòu)成，D／A轉(zhuǎn)換器采用4通道數(shù)－模轉(zhuǎn)換電路由DAC0832芯片和CA741運(yùn)算放大器構(gòu)成。傳感器(3)由充電耦合電路TL(14)，橋式整流器(15)，電阻(16)，穩(wěn)壓二極管(17)構(gòu)成。穩(wěn)壓二極管(17)的兩個(gè)輸入端與電流互感器(18)線圈輸出端相連。傳感器利用電流互感器可直接取得工件兩端的電流信號。雙向可控硅交流穩(wěn)壓器由下列電路構(gòu)成電壓給定環(huán)節(jié)(6)，信號綜合電路(7)，阻容抗干擾電路(8)，信號放大電路(9)，移相觸發(fā)脈沖電路(10)，雙向可控硅調(diào)壓電路(11)，電壓負(fù)反饋(12)。其中移相觸發(fā)脈沖電路(10)采用單結(jié)晶體管移相觸發(fā)脈沖，并增加了一個(gè)由電容器(19)，雙向可控硅(20)橋式整流器(21)，電阻(22)、(23)，穩(wěn)壓二極管(24)等元件組成的二次同步，脈沖放大電路。它彌補(bǔ)了雙基極二極管觸發(fā)脈沖電路帶負(fù)載能力小，移相范圍窄的缺點(diǎn)，使其在雙向可控硅觸發(fā)電路中，同步可靠；實(shí)用于大電感負(fù)載。接點(diǎn)(25)，(26)，為給定電壓輸入端，接點(diǎn)(27)(28)，連接同步變壓器輸出端，其間電壓為同步電壓。接點(diǎn)(29)，(30)為電源電壓輸入端。接點(diǎn)(31)(32)，為電鐓機(jī)加熱變壓器(13)，電壓輸出端，其間電壓為工作電壓。
本裝置的工作過程是，當(dāng)接通電源開始電鐓后調(diào)節(jié)給定電壓使電鐓機(jī)變壓器輸入電壓一定，當(dāng)電源電壓有某種波動(dòng)時(shí)，由電壓負(fù)反饋將變化的信號反饋到(7)信號綜合，經(jīng)(8)(9)濾波放大后控制觸發(fā)脈沖的導(dǎo)通角，保持變壓器的輸出電壓恒定，即電源電壓波動(dòng)±10％時(shí)輸出電壓只變化±1％。傳感器從變壓器初級由電流互感器獲得電流信號，并經(jīng)整流濾波變換成0－5V的直流電壓，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，存入(1)的一個(gè)緩沖區(qū)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字特征識別和數(shù)字濾波，按照設(shè)計(jì)的數(shù)字模型計(jì)算處理，算出的數(shù)字量由數(shù)－模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量，通過穩(wěn)壓器各電路環(huán)節(jié)，控制電鐓機(jī)加熱變壓器改變加熱坯料的電壓值。
采用本實(shí)用新型控制電鐓工作溫度，電鐓后的毛坯，頭部和頸部晶粒組織均勻，比已有技術(shù)提高1－2級，廢品率降低90％，節(jié)電20％。
權(quán)利要求
1.一種電鐓氣門微電腦控溫裝置，由控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，其特征是控制系統(tǒng)使用常用的8位單板計(jì)算機(jī)[1]并配接一臺(tái)微形打印機(jī)[2]，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用雙向可控硅交流穩(wěn)壓器，控制系統(tǒng)通過模擬轉(zhuǎn)換器[4]、[5]及傳感器[3]與調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成一體。
2.按照權(quán)利要求
1所述的微電腦控溫裝置，其特征在于雙向可控硅交流穩(wěn)壓器由下列電路組成，電壓給定環(huán)節(jié)電路〔6〕，信號綜合電路〔7〕，阻容抗干抗電路〔8〕，信號放大電路〔9〕，移相觸發(fā)脈沖電路〔10〕，雙向可控硅調(diào)壓電路〔11〕，電壓負(fù)反饋電路〔12〕。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的微電腦控溫裝置，其特征在于，雙向可控硅交流穩(wěn)壓器中，移相觸發(fā)脈沖電路采用單結(jié)晶體管移相觸發(fā)脈沖，并增加了由一個(gè)電容器〔19〕，一個(gè)雙向可控硅〔10〕，一個(gè)橋式整流器〔21〕，二個(gè)電阻〔22〕、〔23〕，一個(gè)穩(wěn)壓二極管〔24〕組成的脈沖增寬，功率放大再次同步電路。
專利摘要
一種電鐓氣門微電腦控溫裝置，主要由微型電子計(jì)算機(jī)、雙向可控硅交流穩(wěn)壓器，傳感器，微型打印機(jī)構(gòu)成。該裝置可直接接在電鐓機(jī)加熱變壓器的輸入端，通過無級調(diào)節(jié)電鐓工作電壓并使之穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)最佳溫度狀態(tài)下電鐓氣門毛坯工件成型，解決了電鐓氣門工件毛坯頸部和頭部晶粒組織不一致，粗大的問題，使毛坯晶粗度提高1-2級，廢品率降低90％，節(jié)電20％。
文檔編號B21J9/20GK85201755SQ85201755
公開日1987年1月28日 申請日期1986年3月27日
發(fā)明者陳仲平 申請人:江蘇省南通汽門廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan