專利名稱：改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種澆注裝置，更具體涉及一種改進(jìn)的
離心鑄鐵管的澆注裝置。
背景技術(shù)：
目前離心鑄鐵管的生產(chǎn)采用扇形包澆注。扇形包的澆注原理通過液壓傾翻機(jī)構(gòu) 和專門設(shè)計(jì)的等速曲線板相配合實(shí)現(xiàn)恒流量澆注。從理論上看，扇形包傾翻機(jī)構(gòu)中設(shè)有一 塊等速曲線板。當(dāng)油缸桿勻速地伸出時(shí)，由于等速曲線板的作用，使扇形包的轉(zhuǎn)角也保持勻 速。只要扇形包勻速翻轉(zhuǎn)，它所倒出的鐵水量應(yīng)當(dāng)相等，即鐵水流量與扇形包的旋轉(zhuǎn)速度呈 正比關(guān)系，從而保證了鐵水流量的穩(wěn)定。
但是在實(shí)際生產(chǎn)中，這種工藝存在以下兩方面的缺陷 —、鐵水流量并不能保持穩(wěn)定，包括以下幾方面的因素。 機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置由于加工和裝配過程中積累的精度誤差，摩擦力不勻，磨損、粘鐵等 原因，就會出現(xiàn)機(jī)械變形和機(jī)械損壞。尤其是等速曲線板形狀對速度轉(zhuǎn)換影響最大，如果等 速曲線板形狀不合適，即使油缸速度穩(wěn)定也會造成扇形包轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。如果液壓傾翻機(jī)構(gòu)出 現(xiàn)磨損、粘鐵等情況，扇形包翻轉(zhuǎn)過程中就會出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，從而會導(dǎo)致流量不穩(wěn)定。 扇形包在澆注過程中鐵水量不斷減少，同時(shí)扇形包在翻轉(zhuǎn)過程中重心不斷變化， 引起油缸負(fù)載不斷變化，由于油缸驅(qū)動為開環(huán)控制，不具反饋補(bǔ)償功能，導(dǎo)致扇形包轉(zhuǎn)速發(fā) 生變化，不能恒角速度轉(zhuǎn)動，造成誤差增大。 液壓系統(tǒng)由于泵壓力變化或溫度變化引起油液黏度發(fā)生變化或油缸內(nèi)泄，也會引 起扇形包翻轉(zhuǎn)速度變化。 同時(shí)，由于現(xiàn)有工藝、裝備限制，還會存在諸如扇形包轉(zhuǎn)軸本身就不在嚴(yán)格的幾何 中心，以及其幾何形狀的改變?nèi)鐑?nèi)襯粘鐵、浸蝕、包嘴粘鐵、粘渣等不可克服的缺陷。總的 說來，實(shí)現(xiàn)管壁澆注均勻需要調(diào)整的地方太多，只要有一個因素沒做到位，均有可能產(chǎn)生廢 品，給工藝控制造成很大困難。 二、離心鑄鐵管采用目前工藝方式進(jìn)行澆注還存在很重大的質(zhì)量隱患。
由于各種原因，目前離心鑄鐵管澆注所用的鐵水，盡管采用了各種工藝措施，但鐵
水含渣量還是較大，且鐵渣大部分浮在鐵水表面，采用目前的扇形包澆注方式，在傾翻澆注
過程中，采用人工扒渣不可避免會有渣子隨鐵水帶入流槽，生產(chǎn)出的管子就會出現(xiàn)局部夾
渣現(xiàn)象，這樣就給離心鑄鐵管的生產(chǎn)帶來了很大質(zhì)量隱患。因此，如何采取措施控制澆注用
的鐵水的潔凈度就顯得尤為重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決離心鑄鐵管澆注時(shí)難以控制鐵水流量的穩(wěn)定、離心鑄鐵管夾渣
的問題，采用將熔融金屬澆注的自動控制和調(diào)節(jié)技術(shù)，提供了一種改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆 注裝置，可克服原有設(shè)備和工藝的諸多缺陷，提高離心鑄鐵管的合格率和工藝的穩(wěn)定性從而降低離心鑄鐵管的制造成本。 為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆
注裝置，與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)配套使用，所述的澆注裝置結(jié)構(gòu)中包括鐵水存儲裝置
和配套的定量澆注控制機(jī)構(gòu)，其改進(jìn)在于所述的鐵水存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排
流機(jī)構(gòu)的中間包和澆注包，澆注包位于中間包下部并且澆注包上部的排口對準(zhǔn)中間包的出
口，PLC控制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包的出口流量的控制。 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)
構(gòu)配套使用，本澆注裝置中的鐵水存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排流機(jī)構(gòu)的中間包和
澆注包，澆注包位于中間包下部并且澆注包上部的排口對準(zhǔn)中間包的出口， PLC控制系統(tǒng)
借助在線檢測機(jī)構(gòu)和中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包的出口流量的控制，由于鐵水由中間包底
部的出口流出，只要保持一定的鐵水液面高度，浮在鐵水上端的渣雜物就不會通過出口而
流到澆注包，隨即進(jìn)入澆注系統(tǒng)而影響離心鑄鐵管的質(zhì)量，提高了澆注用的鐵水的純凈度，
解決了原來生產(chǎn)離心鑄鐵管夾渣問題從而提高了離心鑄鐵管的品質(zhì)，在澆注過程中，PLC控
制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包的鐵水進(jìn)入澆注包的流速及流量，
能夠根據(jù)離心鑄鐵管澆注不同部分所需的澆注速度和鐵水流量實(shí)時(shí)調(diào)整澆注包的液位從
而保證達(dá)到對離心鑄鐵管不同部分的澆注要求，其中澆注包的液面可以保持穩(wěn)定，可以避
免澆注包液面波動太大使鐵水巻入渣雜物，同時(shí)保證澆注速度穩(wěn)定，則離心鑄鐵管的壁厚
就能保持均勻性，從而可以提高離心鑄鐵管的質(zhì)量、合格率，故降低了離心鑄鐵管的生產(chǎn)成
本，因?yàn)閷沧何贿M(jìn)行自動控制和調(diào)整，可保證生產(chǎn)安全、降低工人勞動強(qiáng)度、提高生
產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)事故帶來的危險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。優(yōu)選的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括具有CPU
和存儲有管理軟件、中間數(shù)據(jù)的存儲器的PLC控制管理電路、在中間包的出口處豎直設(shè)置
的塞棒及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)，PLC控制管理電路發(fā)送控制信號控制作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的液壓伺服機(jī)構(gòu)
驅(qū)動塞棒升降實(shí)現(xiàn)控制中間包底部出口的大小進(jìn)而控制鐵水的流量，可實(shí)現(xiàn)自動控制和調(diào)
整，提高了調(diào)節(jié)的精度和效率，方便快捷、準(zhǔn)確穩(wěn)定可靠。優(yōu)選的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括
澆注包的液位檢測裝置，液位檢測裝置向PLC控制管理電路輸入澆注包的液位狀態(tài)信號，
PLC控制管理電路經(jīng)管理軟件處理后形成控制信號控制液壓伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動中間包中的塞棒
升降實(shí)現(xiàn)控制中間包底部出口的大小進(jìn)而控制鐵水的流量，使得對澆注包液位調(diào)整更加準(zhǔn)
確可靠、性能穩(wěn)定，進(jìn)一步保證離心鑄鐵管的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。優(yōu)選的澆注包的標(biāo)準(zhǔn)液位值
通過PLC控制系統(tǒng)中的操作鍵盤輸入PLC控制管理電路的輸入端，可根據(jù)生產(chǎn)不同類型的
離心鑄鐵管及其離心鑄鐵管不同部分的澆注要求，通過操作鍵盤隨時(shí)調(diào)整澆注包所需的標(biāo)
準(zhǔn)液位值輸入PLC控制管理電路，使得通用性強(qiáng)、進(jìn)一步保證生產(chǎn)離心鑄鐵管的質(zhì)量和提
高生產(chǎn)效率。優(yōu)選的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括中間包中塞棒的位置檢測裝置，位置檢測裝
置輸出的塞棒的位置狀態(tài)信號輸入PLC控制管理電路的輸入端，PLC控制管理電路經(jīng)管理
軟件處理后形成控制信號控制液壓伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動塞棒升降，從而形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使得
對塞棒位置的調(diào)整進(jìn)而對中間包出口流量、流速的調(diào)整更加準(zhǔn)確可靠、性能穩(wěn)定，進(jìn)一步保
證離心鑄鐵管的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0015] 其中，1、中間包，2、塞棒，3、塞棒的位置檢測裝置，4、液壓伺服機(jī)構(gòu)，5、信號處理單 元，6、 PLC控制管理電路，7、操作鍵盤，8、澆注包的液位檢測裝置，9、耐高溫檢測傳感器，10 澆注包，11、塞棒。
具體實(shí)施方式—種改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)配套使用，所述 的澆注裝置結(jié)構(gòu)中包括鐵水存儲裝置和配套的定量澆注控制機(jī)構(gòu)，其改進(jìn)在于所述的鐵水 存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排流機(jī)構(gòu)的中間包1和澆注包10，澆注包10位于中間包 1下部并且澆注包10上部的排口對準(zhǔn)中間包1的出口， PLC控制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和 中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包1的出口流量的控制。 所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括具有CPU和存儲有管理軟件、中間數(shù)據(jù)的存儲器
的PLC控制管理電路6、在中間包1的出口處豎直設(shè)置的塞棒2及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)，PLC控制管
理電路6發(fā)送控制信號控制作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的液壓伺服機(jī)構(gòu)4驅(qū)動塞棒2升降。 所述的澆注包1的出口處豎直設(shè)置塞棒11及其配套的手動調(diào)節(jié)塞棒11的升降機(jī)構(gòu)。 所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括澆注包10的液位檢測裝置8，液位檢測裝置8向 PLC控制管理電路6輸入澆注包10的液位狀態(tài)信號。 所述的澆注包10的標(biāo)準(zhǔn)液位值借助PLC控制系統(tǒng)中的操作鍵盤7輸入PLC控制 管理電路6的輸入端。 所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括塞棒2的位置檢測裝置3，位置檢測裝置3輸出的 塞棒2的位置狀態(tài)信號輸入PLC控制管理電路6的輸入端。 參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 參照附圖l，本實(shí)用新型與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)配套使用，本澆注裝置中鐵水 存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排流機(jī)構(gòu)的中間包1和澆注包10，澆注包10位于中間包 1下部并且澆注包10上部的排口對準(zhǔn)中間包1的出口， PLC控制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和 中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包1的出口流量的控制。澆注包1的出口處豎直設(shè)置塞棒11及 其配套的手動調(diào)節(jié)塞棒11的升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)中操作柄與澆注包10側(cè)壁上固定的豎直 板鉸接，操作柄與一豎直桿銷軸連接，豎直桿另一端和塞棒11 一端分別與一水平桿兩端固 定連接，因此操作柄通過杠桿原理調(diào)節(jié)塞棒11的升降進(jìn)而調(diào)節(jié)澆注包10的出口處鐵水的 流量。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括具有CPU和存儲有管理軟件、中間數(shù)據(jù)的存儲器的PLC控制 管理電路6、在中間包1的出口處豎直設(shè)置的塞棒2及其液壓伺服機(jī)構(gòu)4作為配套的驅(qū)動機(jī) 構(gòu)，當(dāng)液壓伺服機(jī)構(gòu)4通電工作實(shí)現(xiàn)升降時(shí)通過杠桿原理帶動塞棒2升降，從而可控制中間 包1下部的出口大小進(jìn)而可控制經(jīng)出口進(jìn)入澆注包10鐵水的流量。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中 包括塞棒2的位置檢測裝置3，位置檢測裝置3可采用位移傳感器采集塞棒2的位置狀態(tài) 信號，再經(jīng)位置檢測裝置3中的信號處理和計(jì)算單元處理后形成塞棒2的位置狀態(tài)信號輸 入PLC控制管理電路6的輸入端。PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括澆注包10的液位檢測裝置8， 液位檢測裝置8結(jié)構(gòu)中的耐高溫檢測傳感器9置于澆注包10的液面上面，耐高溫檢測傳感 器9將檢測到的澆注包10的液位狀態(tài)信號送給前置放大器，經(jīng)放大后傳給信號處理和計(jì)算 單元處理后形成液位狀態(tài)信號經(jīng)PLC控制管理電路6輸入端輸入，PLC控制管理電路6處理后得到實(shí)際的澆注包10的液位值，澆注包10的標(biāo)準(zhǔn)液位值借助PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中操 作箱中的操作鍵盤7輸入PLC控制管理電路6的輸入端，來設(shè)定或調(diào)整澆注包IO所需的標(biāo) 準(zhǔn)液位值，PLC控制管理電路6將澆注包10實(shí)際的液位值和標(biāo)準(zhǔn)液位值比較后，綜合實(shí)際 工作情況和中間包1中塞棒2的位置，PLC控制管理電路6發(fā)送控制信號經(jīng)信號處理單元5 進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換、放大后驅(qū)動液壓伺服機(jī)構(gòu)4來調(diào)整中間包1出口的大小進(jìn)而調(diào)整經(jīng)出口進(jìn) 入澆注包10的鐵水流量，保證澆注包10的液位穩(wěn)定。其中工控機(jī)的輸入端與PLC控制管 理電路6的輸出端連接，工控機(jī)可顯示操作界面和參數(shù)設(shè)定與修改。 本實(shí)用新型可保證離心鑄鐵管澆注時(shí)鐵水流量穩(wěn)定和鐵水的純凈度，解決離心鑄 鐵管夾渣問題，提高了離心鑄鐵管的合格率、質(zhì)量及其工藝的穩(wěn)定性從而降低離心鑄鐵管 的制造成本。
權(quán)利要求一種改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)配套使用，所述的澆注裝置結(jié)構(gòu)中包括鐵水存儲裝置和配套的定量澆注控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的鐵水存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排流機(jī)構(gòu)的中間包(1)和澆注包(10)，澆注包(10)位于中間包(1)下部并且澆注包(10)上部的排口對準(zhǔn)中間包(1)的出口，PLC控制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包(1)的出口流量的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，其特征在于所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括具有CPU和存儲有管理軟件、中間數(shù)據(jù)的存儲器的PLC控制管理電路(6)、在中間包(1)的出口處豎直設(shè)置的塞棒(2)及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)，PLC控制管理電路(6)發(fā)送控制信號控制作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的液壓伺服機(jī)構(gòu)(4)驅(qū)動塞棒(2)升降。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，其特征在于所述的澆注包(1)的出口處豎直設(shè)置塞棒(11)及其配套的手動調(diào)節(jié)塞棒(11)的升降機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，其特征在于所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括澆注包(10)的液位檢測裝置(8)，液位檢測裝置(8)向PLC控制管理電路(6)輸入澆注包(10)的液位狀態(tài)信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，其特征在于澆注包(10)的標(biāo)準(zhǔn)液位值借助PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的操作鍵盤(7)輸入PLC控制管理電路(6)的輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，其特征在于所述的PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括塞棒(2)的位置檢測裝置(3)，位置檢測裝置(3)輸出的塞棒(2)的位置狀態(tài)信號輸入PLC控制管理電路(6)的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型為解決離心鑄鐵管澆注時(shí)難以控制鐵水流量的穩(wěn)定、離心鑄鐵管夾渣的問題，提供了一種改進(jìn)的離心鑄鐵管的澆注裝置，與離心鑄造系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)配套使用，所述的澆注裝置結(jié)構(gòu)中包括鐵水存儲裝置和配套的定量澆注控制機(jī)構(gòu)，其改進(jìn)在于所述的鐵水存儲裝置結(jié)構(gòu)中包括底部設(shè)有可控排流機(jī)構(gòu)的中間包和澆注包，澆注包位于中間包下部并且澆注包上部的排口對準(zhǔn)中間包的出口，PLC控制系統(tǒng)借助在線檢測機(jī)構(gòu)和中間伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對中間包的出口流量的控制。本實(shí)用新型可保證離心鑄鐵管澆注時(shí)鐵水流量穩(wěn)定和鐵水的純凈度，解決離心鑄鐵管夾渣問題，提高了離心鑄鐵管的合格率、質(zhì)量及其工藝的穩(wěn)定性從而降低離心鑄鐵管的制造成本。
文檔編號B22D13/02GK201524782SQ200920217429
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者周延峰, 王黎暉, 申勇, 陳順均 申請人:新興鑄管股份有限公司