[發明專利]一種低壓鑄造機液面懸浮控制方法

在審

• 申請號: 201710767232.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107584097A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 張培軍;葉松軍;張云生
• 申請（專利權）人: 江蘇天宏機械工業有限公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D18/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低壓鑄造機液面懸浮控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）參數設定：確定首次倒入低壓鑄造機的最大金屬液質量M、密度ρ、單件質量m、爐體半徑R、升液管內徑r1、升液管外徑r、距離澆注口30-50mm需要的液面差H、澆注過程中爐體內剩余金屬液最小高度H1，計算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R²），或根據測量H3，由設計高度H4計算，H0=H4-H3進行參數設定；爐體最大能倒入的金屬液質量M；

2）升液階段：根據液面差確定懸浮壓力P_js=ρ*g*H；按照設定壓力增加速度，由PLC控制閥門組Ⅰ提升爐內壓力為P_js，這時液面差為H，切斷供氣等待2S，第一次升液階段結束，手動在觸摸屏參數設定界面，確定此時的實際溫度T_min、壓力P0，△P=P-P0：P實測壓力；此為第一次加料設定，每次更換溫度，壓力傳感器時需要再次設定，爐體內液面降低的高度H2= H*r1² /(R²-r²)；所述的液面高度H6=H0-H1-H2，最大的加壓△P_max≤ρ*g*H6；生產的工件數N_max≤π*（R²-r²）*H6*ρ/m；若再次加澆鑄料，則根據溫度判斷是否達到懸浮液面，預設溫度的下偏差為2；運行時溫度T<T_min-2，系統報警、泄壓、待檢查，提升金懸浮液面差達到H；

3）充型階段：以設定的壓力增加速度，由PLC控制增壓閥組Ⅰ控制進氣，逐漸達到設定壓力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P1時，停止充壓，P1—初次充型結束壓力，n—當前生產完成的工件數量，第一次充型時設置溫度上限T_max，上偏差預設為2（偏差須根據實際爐型及溫度傳感器安裝位置調整），正常運行時溫度

T<T_min-2，系統報警、泄壓、待檢查；

4）增壓階段：以設定的壓力增加速度，由PLC控制增壓閥組控制進氣，逐步達到設定壓力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P2；P2—初次增壓結束壓力；運行時溫度T<T_min-2，系統報警、泄壓、待檢查；

5）保壓階段：由PLC控制電磁閥組Ⅰ控制進氣，維持設定壓力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P2，維持一定時間，運行時溫度T<T_min-2，系統報警、泄壓、待檢查；

6）懸浮階段：達到預定時間后，由PLC控制電磁閥Ⅲ以設定速度排氣，達到設定壓力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P0，金屬液懸浮液面回降到設定的高度，溫度T﹤T_max+2，溫度正常或判斷懸浮液面回到設定液面時取走工件；

7）增加澆鑄料，先執行泄壓操作，再按步驟2）執行升液，根據溫度值到達設定懸浮液面；若前面程序正常，不需要加澆鑄料，本次則跳過步驟2），繼續下次澆鑄；若停止澆鑄，進入泄壓操作即可。

2.根據權利要求1所述的一種低壓鑄造機液面懸浮控制方法，其特征在于：所述的步驟2）-5）中進氣、排氣過程由PLC完成：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ為常閉電磁閥，兩位三通電磁閥Ⅳ氣路接常開端，斷電時自動泄壓，設定過濾減壓閥的最大輸出壓力：

（1）升液階段：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ得電，電磁閥Ⅲ斷電，兩位三通電磁閥Ⅳ得電，根據設定壓力變化，PLC調整電磁閥組Ⅰ的開關組合，根據需要調整流量計Ⅰ，以達到設定流量；

（2）充型階段：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ得電，電磁閥Ⅲ斷電，兩位三通電磁閥Ⅳ得電，根據設定壓力變化，PLC調整電磁閥組Ⅰ的開關組合，以達到設定流量；

（3）增壓階段：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ得電，電磁閥Ⅲ斷電，兩位三通電磁閥Ⅳ得電，根據設定壓力變化，PLC調整電磁閥組Ⅰ的開關組合，以達到設定流量；

（4）保壓階段：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ得電，電磁閥Ⅲ斷電，兩位三通電磁閥Ⅳ得電，根據設定的保壓壓力以及允許的誤差，通過PLC的PID算法調整電磁閥組的開關組合，達到保壓目的；

（5）懸浮階段：電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ斷電，電磁閥Ⅲ得電，兩位三通電磁閥Ⅳ得電，根據設定的壓力變化速度，調整流量計Ⅱ，達到設定的懸浮壓力后電磁閥Ⅲ斷電；通過PLC的PID算法調整電磁閥組Ⅰ的開關組合與電磁閥Ⅱ、電磁閥Ⅲ的通斷，實現金屬液面懸浮，若連續鑄造，則執行步驟2）-5）循環；

（6）泄壓階段：本包鑄造結束或需要增加澆鑄料時，電磁閥組Ⅰ、電磁閥Ⅱ斷電，電磁閥Ⅲ斷電，兩位三通電磁閥Ⅳ斷電，進行泄壓。