一種斜軋球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型的一種斜軋球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，涉及一種智能控制系統(tǒng)。熱處理裝置，由控冷回火一體裝置、淬火裝置、鋼球運輸管道等組成，用于Φ10?50mm熱軋球磨鋼球的在線控冷、淬火和回火熱處理?？刂葡到y(tǒng)，包括溫度檢測及控制模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)采集卡、計算機。設置的傳感器和控制設備通過數(shù)據(jù)采集卡與計算機相連，在LabVIEW前面板上設置了對裝置進行人工控制的按鈕；溫度傳感器檢測每個裝置的進球和出球溫度、回火的溫度、控冷的溫度、淬火介質的溫度，計算機通過數(shù)據(jù)采集卡模擬量輸入端口連接溫度值讀入的信號信息，在前面板上顯示動態(tài)曲線。
【專利說明】
一種斜軋球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)。
技術背景
[0002]球磨鋼球廣泛用于粉磨各種礦石及其它物料。乳制法生產(chǎn)鋼球，是一種先進的球磨鋼球生產(chǎn)工藝。乳制后的球磨鋼球一般需要進行熱處理，以提高鋼球硬度和耐磨性能。
[0003]在球磨鋼球熱處理生產(chǎn)中，需要對溫度等關鍵熱處理參數(shù)進行測量和數(shù)據(jù)分析。傳統(tǒng)的方法是用儀表檢測及人工記錄，不僅費時且可能遺漏重要數(shù)據(jù)、并存在度數(shù)不準等問題。
[0004]目前，基于虛擬儀器技術的檢測設備中使用最為普遍的計算機語言是美國NI公司的LabVIEW。隨著虛擬儀器LabVIEW技術的發(fā)展，利用LabVIEW技術優(yōu)勢，結合數(shù)據(jù)采集卡和各相應傳感器及外圍電路，可設計出一套容易理解和操作、界面友好的控制系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供了基于LabVIEW斜乳球磨鋼球熱處理裝置智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用LabVIEW應用技術和控制方式實現(xiàn)鋼球熱處理的控制。
[0006]本實用新型的技術方案如下:一種基于LabVIEW斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一溫度檢測單元、一控制顯示單元、一數(shù)據(jù)采集卡及一終端執(zhí)行單元，所述溫度檢測單元、數(shù)據(jù)采集卡及終端執(zhí)行單元依次連接，所述數(shù)據(jù)采集卡同時連接控制顯示單元。
[0007]進一步地，所述溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，所述多個溫度傳感器分別被設置在淬火裝置及控冷回火一體裝置上，檢測淬火裝置、控冷回火一體裝置的進球及出球溫度、淬火裝置中淬火介質溫度、控冷溫度及回火溫度；
[0008]所述終端執(zhí)行單元包括分別連接控冷單元步進電機、淬火裝置步進電機及回火單元鼓風電機的調控裝置。
[0009]進一步地，所述控制顯示單元為一具有LabVIEW前面板的計算機終端，所述LabVIEW前面板顯示溫度檢測單元反饋的動態(tài)曲線。
[0010]進一步地，所述LabVIEW前面板上設置有自動、手動切換按鈕。
[0011]進一步地，所述罐式控冷回火一體裝置與所述淬火裝置連接；
[0012]所述罐式控冷回火一體裝置包括置于下側的控冷單元及置于上側并利用控冷單元余熱進行回火的回火單元，所述控冷單元連接所述淬火裝置的輸入端，所述回火單元連接所述淬火裝置的輸出端。
[0013]進一步地，所述控冷單元包括一下層外壁、連接下層外壁底部的托架、置于托架上側的圓盤;所述下層外壁固定在下層支架上；
[0014]所述圓盤上側具有一斜乳球移動軌道，所述斜乳球移動軌道一端置于圓盤中心，所述斜乳球軌道盤轉于所述圓盤上側，另一端置于圓盤周緣處；
[0015]所述斜乳球移動軌道上側設置有多個刮板裝置；
[0016]所述刮板裝置均勻的布置在所述斜乳球移動軌道上側，并刮板裝置一端置于圓盤中心上側，另一端置于圓盤外周緣上側；
[0017]所述下層外壁上設置有一下層進球通道、及一下層出球通道；
[0018]所述下層進球通道一端置于所述圓盤中心處上側，另一端置于下層外壁外側、并連接斜乳出球通道；
[0019]所述下層出球通道一端連接在圓盤外端部，另一端連接鋼球淬火通道;所述下層出球通道的出球方向與所述圓盤轉動方向相切。
[0020]進一步地，所述刮板裝置置于圓盤中心上側的一端均固定在一旋轉軸的上端處，所述旋轉軸的下端處連接一置于托架下側的直連式電機;所述直連式電機通過減速器支架固定在托架下側。
[0021]進一步地，所述回火單元包括一上層外壁、一圓形球框、及一連接圓板，所述連接圓板置于所述下層外壁頂部，所述上層外壁置于所述連接圓板上側，所述圓形球框置于所述上層外壁內側；
[0022]所述圓形球框包括框體、框體擋板及支撐座，所述支撐座置于所述連接圓板上側，所述框體底部連接于所述支撐座，并所述框體擋板環(huán)置于所述框體外部，并置于所述框體及上層外壁之間；
[0023]所述上層外壁頂部具有一上層蓋子，所述上層蓋子具有一上層進球裝置。
[0024]進一步地，所述淬火裝置包括一水箱、一旋轉淬火單元，所述旋轉淬火單元架設在水箱上；
[0025]所述水箱內側設置有一與所述旋轉淬火單元形狀相配的弧形板，所述旋轉淬火單元周側均勻設置多個轉輪擋板，進入淬火裝置的鋼球在轉輪擋板及弧形板的作用下持續(xù)滾動；
[0026]所述旋轉淬火單元為一轉輪，所述弧形板中心弧線的圓心與轉輪的幾何中心位置重合；
[0027]所述轉輪的半徑小于弧形板的半徑，所述弧形板的半徑與轉輪的半徑差為4-10mm；
[0028]所述轉輪包括一圓環(huán)板及一圓形板，所述圓環(huán)板及圓形板通過轉輪擋板連接;所述圓環(huán)板外周側圓的半徑與圓形板外周側圓的半徑相等;所述圓環(huán)板外周側圓心與圓形板外周側圓心處于同一軸向方向；
[0029]所述轉輪擋板的設置方向均指向所述轉輪幾何中心。
[0030]進一步地，所述水箱于圓環(huán)板的一側面設置一進球裝置及一出球裝置，所述進球裝置及出球裝置分置于轉輪中心軸向方向的兩側；
[0031]所述進球裝置及出球裝置分別具有一進球延伸口及出球延伸口，所述進球延伸口及出球延伸口延伸至所述轉輪內側，并進球延伸口及出口延伸口的進球方向及出球方向均相反于轉輪的幾何中心；
[0032]所述轉輪中心軸向方向上連接一轉軸，所述轉軸連接在所述圓形板中心處，所述轉軸于所述轉輪的兩側的位置處設置有左軸承座及右軸承座，所述左、右軸承座安裝在水箱兩側面上；
[0033]所述轉軸于右軸承座的一側還設置有一減速器及一電機；
[0034]所述水箱具有一出水管接口及一進水管接口。
[0035]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0036]I)本實用新型是以LabVIEW作為主控軟件，結合相關的外圍電路實現(xiàn)斜乳球磨鋼球熱處理裝置的智能控制。利用溫度傳感器對鋼球溫度、控冷溫度、回火溫度和水池水溫進行測量，計算機通過數(shù)據(jù)采集卡讀入數(shù)據(jù)并在前面板上顯示出來，經(jīng)過處理對鋼球熱處理溫度、時間進行有效的記錄和控制。
[0037]2)本實用新型的斜乳球磨鋼球熱處理裝置中的控冷回火一體裝置，下層控冷的余熱作為上層回火裝置的熱源，節(jié)約能源。
[0038]3)本實用新型在LabVIEW前面板上設置了人工控制按鈕以實現(xiàn)對斜乳球磨鋼球熱處理裝置的人工控制。
【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型實施例的總體設計方案圖；
[0040]圖2為本實用新型實施例的整體示意圖；
[0041 ]圖3為本實用新型實施例的控冷回火一體裝置結構示意圖；
[0042]圖4為本實用新型實施例的淬火裝置水池和轉輪結構示意圖；
[0043]圖中:1.控冷回火一體裝置，101.控冷進球通道，102.控冷出球通道，103.空冷回火一體裝置測溫點，104.空冷回火一體裝置測溫點，105.空冷回火一體裝置測溫點，106.空冷回火一體裝置測溫點，2.淬火裝置，201.進水管接口，202.出水管接口，203.水池溫度傳感器安放處，204.水池溫度傳感器安放處，205.水池溫度傳感器安放處，3.回火進球通道，401.鋼球紅外測溫點，402.鋼球紅外測溫點，403.鋼球紅外測溫點，404.鋼球紅外測溫點。
【具體實施方式】
[0044]如圖1-4所示，本實用新型的控制系統(tǒng)包括溫度檢測及控制單元、顯示單元、數(shù)據(jù)采集卡、計算機。本實用新型通過USB 口連接到計算機上，在LabVIEW前面板上顯示出來。利用溫度傳感器對鋼球溫度、控冷溫度、回火溫度和水池水溫進行測量，計算機通過數(shù)據(jù)采集卡讀入數(shù)據(jù)并在前面板上顯示出其變化曲線，經(jīng)過處理對鋼球熱處理溫度、時間進行有效的記錄和實時控制。在實時控制情況下，經(jīng)過LabVIEW的處理，通過數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字量輸出端口，控制步進電機的轉速、伺服電機的轉速和鼓風機的通斷，讓斜乳球磨鋼球熱處理裝置內的溫度參數(shù)在希望的范圍內。該系統(tǒng)在LabVIEW前面板上設置了人工控制按鈕以實現(xiàn)對斜乳球磨鋼球熱處理裝置的人工控制。
[0045]如圖1所示，該系統(tǒng)包括溫度檢測及控制單元、顯示單元、數(shù)據(jù)采集卡。
[0046]如圖2-4所示，該裝置由控冷回火一體裝置、淬火裝置、鋼球運輸管道等組成，用于Φ10-50πιπι熱乳球磨鋼球的在線熱處理。鋼球從管道進入控冷回火一體裝置的下層控冷裝置中，經(jīng)管道進入淬火裝置中，經(jīng)螺旋提升機構進入控冷回火一體裝置的上層回火裝置。
[0047]該系統(tǒng)的溫度傳感器布置情況如圖2-4所示。
[0048]本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權利要求和等同技術范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
【主權項】
1.一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括一溫度檢測單元、一控制顯示單元、一數(shù)據(jù)采集卡及一終端執(zhí)行單元，所述控制顯示單元為一具有LabVIEW前面板的計算機終端，所述LabVIEW前面板顯示溫度檢測單元反饋的動態(tài)曲線，所述溫度檢測單元、數(shù)據(jù)采集卡及終端執(zhí)行單元依次連接，所述數(shù)據(jù)采集卡同時連接控制顯示單元。2.根據(jù)權利要求1所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，所述多個溫度傳感器分別被設置在淬火裝置及控冷回火一體裝置上，檢測淬火裝置、控冷回火一體裝置的進球及出球溫度、淬火裝置中淬火介質溫度、控冷溫度及回火溫度； 所述終端執(zhí)行單元包括分別連接控冷單元步進電機、淬火裝置步進電機及回火單元鼓風電機的調控裝置。3.根據(jù)權利要求1所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LabVIEW前面板上設置有自動、手動切換按鈕。4.根據(jù)權利要求2所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控冷回火一體裝置與所述淬火裝置連接； 所述控冷回火一體裝置包括置于下側的控冷單元及置于上側并利用控冷單元余熱進行回火的回火單元，所述控冷單元連接所述淬火裝置的輸入端，所述回火單元連接所述淬火裝置的輸出端。5.根據(jù)權利要求4所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控冷單元包括一下層外壁、連接下層外壁底部的托架、置于托架上側的圓盤;所述下層外壁固定在下層支架上； 所述圓盤上側具有一斜乳球移動軌道，所述斜乳球移動軌道一端置于圓盤中心，所述斜乳球軌道盤轉于所述圓盤上側，另一端置于圓盤周緣處； 所述斜乳球移動軌道上側設置有多個刮板裝置； 所述刮板裝置均勻的布置在所述斜乳球移動軌道上側，并刮板裝置一端置于圓盤中心上側，另一端置于圓盤外周緣上側； 所述下層外壁上設置有一下層進球通道、及一下層出球通道； 所述下層進球通道一端置于所述圓盤中心處上側，另一端置于下層外壁外側、并連接斜乳出球通道； 所述下層出球通道一端連接在圓盤外端部，另一端連接鋼球淬火通道;所述下層出球通道的出球方向與所述圓盤轉動方向相切。6.根據(jù)權利要求5所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述刮板裝置置于圓盤中心上側的一端均固定在一旋轉軸的上端處，所述旋轉軸的下端處連接一置于托架下側的直連式電機;所述直連式電機通過減速器支架固定在托架下側。7.根據(jù)權利要求6所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述回火單元包括一上層外壁、一圓形球框、及一連接圓板，所述連接圓板置于所述下層外壁頂部，所述上層外壁置于所述連接圓板上側，所述圓形球框置于所述上層外壁內側； 所述圓形球框包括框體、框體擋板及支撐座，所述支撐座置于所述連接圓板上側，所述框體底部連接于所述支撐座，并所述框體擋板環(huán)置于所述框體外部，并置于所述框體及上層外壁之間； 所述上層外壁頂部具有一上層蓋子，所述上層蓋子具有一上層進球裝置。8.根據(jù)權利要求6所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述淬火裝置包括一水箱、一旋轉淬火單元，所述旋轉淬火單元架設在水箱上；所述水箱內側設置有一與所述旋轉淬火單元形狀相配的弧形板，所述旋轉淬火單元周側均勻設置多個轉輪擋板，進入淬火裝置的鋼球在轉輪擋板及弧形板的作用下持續(xù)滾動；所述旋轉淬火單元為一轉輪，所述弧形板中心弧線的圓心與轉輪的幾何中心位置重合； 所述轉輪的半徑小于弧形板的半徑，所述弧形板的半徑與轉輪的半徑差為4-10mm;所述轉輪包括一圓環(huán)板及一圓形板，所述圓環(huán)板及圓形板通過轉輪擋板連接;所述圓環(huán)板外周側圓的半徑與圓形板外周側圓的半徑相等;所述圓環(huán)板外周側圓心與圓形板外周側圓心處于同一軸向方向； 所述轉輪擋板的設置方向均指向所述轉輪幾何中心。9.根據(jù)權利要求8所述的一種斜乳球磨鋼球熱處理裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水箱于圓環(huán)板的一側面設置一進球裝置及一出球裝置，所述進球裝置及出球裝置分置于轉輪中心軸向方向的兩側； 所述進球裝置及出球裝置分別具有一進球延伸口及出球延伸口，所述進球延伸口及出球延伸口延伸至所述轉輪內側，并進球延伸口及出口延伸口的進球方向及出球方向均相反于轉輪的幾何中心； 所述轉輪中心軸向方向上連接一轉軸，所述轉軸連接在所述圓形板中心處，所述轉軸于所述轉輪的兩側的位置處設置有左軸承座及右軸承座，所述左、右軸承座安裝在水箱兩側面上； 所述轉軸于右軸承座的一側還設置有一減速器及一電機； 所述水箱具有一出水管接口及一進水管接口。
【文檔編號】C21D6/00GK205528947SQ201521063749
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月17日
【發(fā)明人】王寶雨, 黃河, 鄭振華
【申請人】北京科技大學