本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)中主軸的加工，即是一種風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)電作為全球發(fā)電的新技術(shù)，是未來(lái)最有可能降低風(fēng)電發(fā)電成本的新技術(shù)，成為全球備受關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。對(duì)于大型海上風(fēng)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，風(fēng)電機(jī)組的輕量化和長(zhǎng)壽命成為研究的技術(shù)難點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)缺乏成熟的大功率海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)備，基本上以引進(jìn)技術(shù)為主，且未完全消化吸收。
大功率風(fēng)電機(jī)組主軸的新加工工藝，是主軸加工的先進(jìn)核心技術(shù)，可以解決目前國(guó)內(nèi)大功率（5mw、6mw）機(jī)組國(guó)產(chǎn)化的難點(diǎn)，抓住世界風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展的歷史機(jī)遇，有效搶占?xì)W洲市場(chǎng)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)，對(duì)大功率風(fēng)電機(jī)組核心產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念和制造技術(shù)的提升有很好的借鑒作用，并且可以實(shí)現(xiàn)相近軸類部件的技術(shù)變革，對(duì)于節(jié)能減排、降低加工成本、延長(zhǎng)使用壽命、保證運(yùn)行安全等方面都具有重要的意義。
大功率風(fēng)電機(jī)組主軸加工的自動(dòng)化控制技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)一直受到本領(lǐng)域技術(shù)人員的關(guān)注，特別是鍛造加熱過(guò)程的自動(dòng)化控制技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到很好的解決。目前，大功率風(fēng)電機(jī)組主軸加工中的鍛造前的加熱過(guò)程控制大多是有人工憑借經(jīng)驗(yàn)予以控制，由于大功率風(fēng)電機(jī)組主軸體積大，且重量很重，加熱溫度又很高，很難對(duì)其實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的自動(dòng)化控制。因此會(huì)直接影響大功率風(fēng)電機(jī)組主軸的加工質(zhì)量，而且加工環(huán)境也非常惡劣。所以有必要對(duì)現(xiàn)有大功率風(fēng)電機(jī)組主軸加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制方面的改造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高、可提高風(fēng)電主軸的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境，降低生產(chǎn)成本的風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)，所述系統(tǒng)包括相互電連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、上位機(jī)和執(zhí)行模塊；
數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集鍛造加熱爐內(nèi)的加熱溫度數(shù)據(jù)、加熱時(shí)間數(shù)據(jù)、加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)、氧氣含量數(shù)據(jù)、加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給數(shù)據(jù)處理模塊；
數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于各模塊及上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收數(shù)據(jù)傳輸模塊傳來(lái)的采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，然后與存儲(chǔ)單元內(nèi)的設(shè)定值或外部輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)傳輸模塊中的控制器依據(jù)比較結(jié)構(gòu)發(fā)出控制指令，控制指令通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給執(zhí)行模塊；
執(zhí)行模塊，用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制指令傳送給控制執(zhí)行器件，用以完成對(duì)風(fēng)電主軸在鍛造前進(jìn)行燃?xì)饧訜徇^(guò)程的控制；
上位機(jī)，用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制鍛造加熱過(guò)程，并用于輸入設(shè)定的控制數(shù)據(jù)。
為了便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電主軸在加熱爐內(nèi)的加熱溫度、加熱時(shí)間，以及加熱爐內(nèi)氧氣的含量，其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述加熱溫度數(shù)據(jù)的采集選用紅外溫度檢測(cè)傳感器，加熱時(shí)間數(shù)據(jù)的采集采用電子時(shí)鐘芯片，氧氣含量數(shù)據(jù)的采集通過(guò)紅外檢測(cè)器測(cè)定氧含量。
為了便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電主軸在加熱爐內(nèi)的加熱爐燃?xì)夤┙o量、氧氣或空氣的供給量，以便于控制空燃比，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)的采用電子流量計(jì)，加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)的采集采用氣壓傳感器。
為了便于將數(shù)據(jù)在各個(gè)模塊之間的通暢傳送，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為端部設(shè)與接線端口的數(shù)據(jù)線和/或線路板，或?yàn)闊o(wú)線通信模塊。
為了便于實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電主軸加熱過(guò)程的自動(dòng)化控制，同時(shí)達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活、便捷、控制成本低廉，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述數(shù)據(jù)處理模塊為plc控制器，或?yàn)閱纹瑱C(jī)，或?yàn)橛?jì)算機(jī)終端。
為了便于將控制指令傳送到執(zhí)行器件，以完成對(duì)于燃?xì)饧訜釥t的實(shí)際控制，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述執(zhí)行模塊包括用于控制燃?xì)饧訜釥t內(nèi)加熱溫度的溫度控制器，其溫度控制器又包括用于控制燃?xì)夤┙o量的第一電磁比例閥，用于控制空氣或氧氣供給量的第二電磁比例閥；所述執(zhí)行模塊還包括用于控制鼓風(fēng)壓力的第三電磁閥。
為了便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)燃?xì)饧訜釥t的監(jiān)測(cè)控制，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述上位機(jī)為遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)或?yàn)槭殖直O(jiān)視控制器。
為了滿足燃?xì)饧訜徇^(guò)程中氧氣的需求，同時(shí)便于調(diào)節(jié)爐內(nèi)的加熱溫度，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述執(zhí)行模塊包括用于為燃?xì)鉅t內(nèi)提供空氣壓力的鼓風(fēng)機(jī)和變送器。
為了便于完成對(duì)加熱爐加熱過(guò)程的控制檢測(cè)，及加熱過(guò)程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記錄、顯示或打印等，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述系統(tǒng)還包括有輸入模塊和輸出模塊，輸入模塊包括有輸入鍵盤和/或調(diào)節(jié)旋鈕，輸出模塊包括顯示器、外部存儲(chǔ)器及外接插口。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高、可提高風(fēng)電主軸的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境，降低生產(chǎn)成本的風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂品椒ā?/p>
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一項(xiàng)技術(shù)方案是一種風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂品椒?，所述控制方法包括如下控制步驟：
s1：數(shù)據(jù)采集，由數(shù)據(jù)采集模塊采集鍛造加熱爐內(nèi)的加熱溫度數(shù)據(jù)、加熱時(shí)間數(shù)據(jù)、加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)、氧氣含量數(shù)據(jù)、加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給數(shù)據(jù)處理模塊；
s2：數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸給各模塊，并將各模塊生成的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)；
s3：數(shù)據(jù)處理，由數(shù)據(jù)處理模塊接收數(shù)據(jù)傳輸模塊傳來(lái)的采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，然后與存儲(chǔ)單元內(nèi)的設(shè)定值或外部輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)傳輸模塊中的控制器依據(jù)比較結(jié)構(gòu)發(fā)出控制指令，控制指令通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給執(zhí)行模塊；
s4：執(zhí)行控制指令，由執(zhí)行模塊將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制指令傳送給控制執(zhí)行器件，用以完成對(duì)風(fēng)電主軸在鍛造前進(jìn)行燃?xì)饧訜徇^(guò)程的控制；
s5：遠(yuǎn)端監(jiān)控，通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制鍛造加熱過(guò)程，并用于輸入設(shè)定的控制數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：所述風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)及其控制方法具有結(jié)構(gòu)、方法簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高、可提高風(fēng)電主軸的加工質(zhì)量、提高加工效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境，降低生產(chǎn)成本等特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1、數(shù)據(jù)采集模塊；1.1、紅外溫度檢測(cè)傳感器；1.2、電子時(shí)鐘芯片；1.3、紅外檢測(cè)器；1.4、電子流量計(jì)；1.5、氣壓傳感器；2、數(shù)據(jù)傳輸模塊；3、數(shù)據(jù)處理模塊；4、上位機(jī)；5、執(zhí)行模塊；5.1、溫度控制器；5.2、第一電磁比例閥；5.3、；第二電磁比例閥；5.4、第三電磁閥；5.5、鼓風(fēng)機(jī)；5.6、變送器；6、輸入模塊；7、輸出模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，本發(fā)明是一種風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂葡到y(tǒng)，所述系統(tǒng)包括相互電連接的數(shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)傳輸模塊2、數(shù)據(jù)處理模塊3、上位機(jī)4和執(zhí)行模塊5；
數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集鍛造加熱爐內(nèi)的加熱溫度數(shù)據(jù)、加熱時(shí)間數(shù)據(jù)、加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)、氧氣含量數(shù)據(jù)、加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給數(shù)據(jù)處理模塊；
數(shù)據(jù)傳輸模塊2，用于各模塊及上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；
數(shù)據(jù)處理模塊3，用于接收數(shù)據(jù)傳輸模塊傳來(lái)的采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，然后與存儲(chǔ)單元內(nèi)的設(shè)定值或外部輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)傳輸模塊中的控制器依據(jù)比較結(jié)構(gòu)發(fā)出控制指令，控制指令通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給執(zhí)行模塊；
執(zhí)行模塊5，用于將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出的控制指令傳送給控制執(zhí)行器件，用以完成對(duì)風(fēng)電主軸在鍛造前進(jìn)行燃?xì)饧訜徇^(guò)程的控制；
上位機(jī)4，用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制鍛造加熱過(guò)程，并用于輸入設(shè)定的控制數(shù)據(jù)。
為了便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電主軸在加熱爐內(nèi)的加熱溫度、加熱時(shí)間，以及加熱爐內(nèi)氧氣的含量，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述加熱溫度數(shù)據(jù)的采集選用紅外溫度檢測(cè)傳感器1.1，加熱時(shí)間數(shù)據(jù)的采集采用電子時(shí)鐘芯片1.2，氧氣含量數(shù)據(jù)的采集通過(guò)紅外檢測(cè)器1.3測(cè)定氧含量。用于測(cè)定氧含量的紅外監(jiān)測(cè)儀。設(shè)備測(cè)量的原理為：
取原料樣品由進(jìn)樣器掉進(jìn)石墨坩堝中，樣品高溫坩堝中溶化，氧與熱坩堝表面起反應(yīng)，產(chǎn)生一氧化碳。由氣泵將氣體送入催化劑爐子，co轉(zhuǎn)換為co2，然后通過(guò)紅外池檢測(cè)co2。
為了便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電主軸在加熱爐內(nèi)的加熱爐燃?xì)夤┙o量、氧氣或空氣的供給量，以便于控制空燃比，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)的采用電子流量計(jì)1.4，加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)的采集采用氣壓傳感器1.5。
為了便于將數(shù)據(jù)在各個(gè)模塊之間的通暢傳送，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊2為端部設(shè)與接線端口的數(shù)據(jù)線和/或線路板，或?yàn)闊o(wú)線通信模塊。
為了便于實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電主軸加熱過(guò)程的自動(dòng)化控制，同時(shí)達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活、便捷、控制成本低廉，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述數(shù)據(jù)處理模塊3可選用plc控制器，或選用單片機(jī)，或選用計(jì)算機(jī)終端。
為了便于將控制指令傳送到執(zhí)行器件，以完成對(duì)于燃?xì)饧訜釥t的實(shí)際控制，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述執(zhí)行模塊5包括用于控制燃?xì)饧訜釥t內(nèi)加熱溫度的溫度控制器5.1，其溫度控制器又包括用于控制燃?xì)夤┙o量的第一電磁比例閥5.2，用于控制空氣或氧氣供給量的第二電磁比例閥5.3；所述執(zhí)行模塊還包括用于控制鼓風(fēng)壓力的第三電磁閥5.4。
為了便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)燃?xì)饧訜釥t的監(jiān)測(cè)控制，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述上位機(jī)4為遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)或?yàn)槭殖直O(jiān)視控制器，也可以是手機(jī)。
為了滿足燃?xì)饧訜徇^(guò)程中氧氣的需求，同時(shí)便于調(diào)節(jié)爐內(nèi)的加熱溫度，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述執(zhí)行模塊5包括用于為燃?xì)鉅t內(nèi)提供空氣壓力的鼓風(fēng)機(jī)5.5和變送器5.6。
為了便于完成對(duì)加熱爐加熱過(guò)程的控制檢測(cè)，及加熱過(guò)程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記錄、顯示或打印等，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述系統(tǒng)還包括有輸入模塊6和輸出模塊7，輸入模塊6包括有輸入鍵盤和/或調(diào)節(jié)旋鈕，輸出模塊7包括顯示器、外部存儲(chǔ)器及外接插口。
本發(fā)明的另一項(xiàng)技術(shù)方案是一種風(fēng)電主軸的燃?xì)饧訜徨懺炜刂品椒?，所述控制方法包括如下控制步驟：
s1：數(shù)據(jù)采集，由數(shù)據(jù)采集模塊1采集鍛造加熱爐內(nèi)的加熱溫度數(shù)據(jù)、加熱時(shí)間數(shù)據(jù)、加熱用燃?xì)夤┙o量數(shù)據(jù)、氧氣含量數(shù)據(jù)、加熱爐內(nèi)的鼓風(fēng)壓力數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊2傳送給數(shù)據(jù)處理模塊3；
s2：數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊2將數(shù)據(jù)傳輸給各模塊，并將各模塊生成的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)4；
s3：數(shù)據(jù)處理，由數(shù)據(jù)處理模塊3接收數(shù)據(jù)傳輸模塊2傳來(lái)的采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)采集模塊1采集到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，然后與存儲(chǔ)單元內(nèi)的設(shè)定值或外部輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)傳輸模塊中的控制器依據(jù)比較結(jié)構(gòu)發(fā)出控制指令，控制指令通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后由數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給執(zhí)行模塊5；
s4：執(zhí)行控制指令，由執(zhí)行模塊5將數(shù)據(jù)處理模塊3發(fā)出的控制指令傳送給控制執(zhí)行器件，用以完成對(duì)風(fēng)電主軸在鍛造前進(jìn)行燃?xì)饧訜徇^(guò)程的控制；
s5：遠(yuǎn)端監(jiān)控，通過(guò)上位機(jī)4遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制鍛造加熱過(guò)程，并用于輸入設(shè)定的控制數(shù)據(jù)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。