[發明專利]一種錳渣保溫材料制造設備中的模塊控制系統

在審

• 申請號: 201810494585.5
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108705174A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 阮少偉;韓成春
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: B23K7/00
• 分類號: B23K7/00;B23K7/10
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

1.一種錳渣保溫材料制造設備中的模塊控制系統，包括支撐架(1)、工作臺(4)和割炬嘴(7-7)，其特征在于，還包括廢料槽(3)、Y軸滑動機構(6)、降溫器(5-9)和控制器(8)，所述工作臺(4)固定支設在支撐架(1)的上端，工作臺(4)由若干個均勻分布的柵格和連接相鄰柵格間的連桿組成；

在工作臺(4)下方設置有左右延伸的一對滑槽(9)，一對滑槽(9)分別固定連接在支撐架(1)內側的前端和后端；所述廢料槽(3)通過與一對滑槽(9)配合滑動地設置在工作臺(4)的下方；在工作臺(4)上方設置有沿其長度方向滑動的滑架，所述滑架由水平的橫梁(10)和固定連接在橫梁(10)兩端下部的立梁(10)組成；在兩根立梁(10)的外側設置有水平的兩根滑道，兩根滑道分別固定連接在工作臺(4)上部的前端和后端，所述滑道由位于內側的X軸滑動軌道(5-6)和位于外側的X軸滑動齒輪條(5-5)組成；兩個分別與兩根滑道滑動配合的X軸滑動機構(5)分別固定連接在兩根立梁(10)下端的外側；所述X軸滑動機構(5)包括X軸齒輪安裝架(5-10)、X軸移動滑塊(5-7)、X軸滑動齒輪(5-4)和X軸伺服電機(5-1)，所述X軸齒輪安裝架(5-10)與立梁(10)之間通過位于滑道上方的連接架(5-8)固定連接，所述X軸移動滑塊(5-7)安裝在連接架(5-8)的內側，且與X軸滑動軌道(5-6)滑動配合；X軸齒輪安裝架(5-10)中的上部和下部分別可轉動地裝配有X軸主動齒輪(5-3)和X軸從動齒輪(5-2)，X軸主動齒輪(5-3)和X軸從動齒輪(5-2)之間通過同步齒形帶連接；所述X軸滑動齒輪(5-4)與X軸從動齒輪(5-2)同軸地安裝在X軸齒輪安裝架(5-10)內側的下部，且與X軸滑動齒輪條(5-5)嚙合；所述X軸伺服電機(5-1)安裝在X軸齒輪安裝架(5-10)的上部外側，并與X軸主動齒輪(5-3)驅動連接；

所述降溫器(5-9)包括降溫殼體，所述降溫殼體內部由分別設置在上部和下部的兩個隔板(5-9-4)分隔為三部分，分別為位于中部的熱交換室(5-9-3)及位于上部和下部的兩個緩沖處理室(5-9-5)；所述熱交換室(5-9-3)的上部、中部和下部分別設置有與其內腔連通的被冷卻液出口(5-9-7)、藥劑注入口(5-9-8)和被冷卻液入口(5-9-1)，熱交換室(5-9-3)的內部中心區域固定設置有多根熱交換管(5-9-2)，多根熱交換管(5-9-2)的上端和下端分別穿入位于上部和下部的兩個緩沖處理室(5-9-5)；上部和下部的兩個緩沖處理室(5-9-5)分別設置有與其內腔連通的冷媒入口(5-9-6)和冷媒噴嘴(5-9-9)；降溫器(5-9)固定設置在X軸伺服電機(5-1)的X軸電機殼體外部，所述X軸電機殼體為具有內腔的中空結構，且X軸電機殼體連接有與其內腔連通的進液管路和出液管路；所述進液管路與被冷卻液出口(5-9-7)連接，所述出液管路與水泵的進口端連接，水泵的出口端與被冷卻液入口(5-9-1)連接；

所述冷媒噴嘴(5-9-9)包括位于中部的冷媒湍流室(5-9-9-7)、位于冷媒湍流室(5-9-9-7)一側的冷媒出口管路(5-9-9-9)、位于冷媒湍流室(5-9-9-7)另一側的冷媒主進管(5-9-9-6)、位于冷媒湍流室(5-9-9-7)下部的冷媒混合室(5-9-9-4)，冷媒湍流室(5-9-9-7)的兩端通過兩個快速連接接頭(5-9-9-8)分別與冷媒出口管路(5-9-9-9)和冷媒主進管(5-9-9-6)連接，其中冷媒主進管(5-9-9-6)與緩沖處理室(5-9-5)連接；冷媒混合室(5-9-9-4)上端的左部和右部分別通過冷媒出管(5-9-9-5)和冷媒注入管(5-9-9-11)與冷媒湍流室(5-9-9-7)的左部和右部連接；在冷媒混合室(5-9-9-4)的下部還固定連接有調節劑緩沖室(5-9-9-3)；調節劑緩沖室(5-9-9-3)與冷媒混合室(5-9-9-4)之間通過調節劑抽管(5-9-9-2)連接，調節劑抽管(5-9-9-2)的上端伸入到冷媒混合室(5-9-9-4)中部，其下端伸入到調節劑緩沖室(5-9-9-3)的底部；在調節劑緩沖室(5-9-9-3)的一側設置有調節劑流量控制室(5-9-9-1)，調節劑流量控制室(5-9-9-1)的上端設置有調節劑加注口(5-9-9-10)，調節劑流量控制室(5-9-9-1)的底部通過管路與調節劑緩沖室(5-9-9-3)連接；

所述橫梁(10)的左右兩側分別固定連接有水平設置的Y軸滑動軌道(6-6)和述Y軸滑動齒輪條(6-5)；在橫梁(10)的上部滑動地設置有Y軸滑動機構(6)；所述Y軸滑動機構(6)包括Y軸齒輪安裝架(6-9)、Y軸移動滑塊(6-7)、Y軸滑動齒輪(6-4)和Y軸伺服電機(6-1)；所述Y軸移動滑塊(6-7)和Y軸齒輪安裝架(6-9)分別分布在橫梁(10)的左右兩側分別，且通過連接板(6-8)與Y軸齒輪安裝架(6-9)固定連接；所述Y軸移動滑塊(6-7)與Y軸滑動軌道(6-6)滑動配合；所述Y軸齒輪安裝架(6-9)中分別可轉動地裝配有Y軸主動齒輪(6-3)和Y軸從動齒輪(6-2)，Y軸從動齒輪(6-2)和Y軸主動齒輪(6-3)之間通過同步齒形帶連接；所述Y軸滑動齒輪(6-4)與Y軸從動齒輪(6-2)同軸地安裝在Y軸齒輪安裝架(6-9)的內側，且與Y軸滑動齒輪條(6-5)嚙合；所述Y軸伺服電機(6-1)安裝在Y軸齒輪安裝架(6-9)的外側，并與Y軸主動齒輪(6-3)驅動連接；

所述Y軸滑動齒輪(6-4)包括與Y軸從動齒輪(6-2)固定連接的傳動軸(6-4-1)、可轉動地套設在傳動軸(6-4-1)端部外側的套筒(6-4-2)、連續設置在套筒(6-4-2)外部表面的外齒圈(6-4-3)、連續設置在套筒(6-4-2)內部表面的內齒圈(6-4-4)；在傳動軸(6-4-1)的端部的一側開設有弧形的缺口(6-4-5)，在缺口(6-4-5)的底部固定連接有二次加速驅動電機，二次加速驅動電機的輸出軸上固定連接有二次加速齒輪(6-4-6)，二次加速齒輪(6-4-6)可轉動地設置在缺口(6-4-5)內，且與內齒圈(6-4-4)嚙合；

所述割炬嘴(7-7)設置于Z軸升降機構(7)的左側下端，所述Z軸升降機構(7)包括Z軸安裝架(7-5)和升降架(7-3)；所述升降架(7-3)豎直地設置，其右側設置有連續的齒條(7-2)，所述Z軸安裝架(7-5)為框架結構，Z軸安裝架(7-5)的右部固定連接在連接板(6-8)的上部，升降驅動齒輪(7-5)的左部延伸到橫梁(10)的左側，且套設在位于橫梁(10)的左側的升降架(7-3)的外部，Z軸安裝架(7-5)內部的右側中裝配有前后方向分布的一對T字形支架(7-1)，在一對T字形支架(7-1)之間通過旋轉軸(7-6)連接有升降驅動齒輪(7-4)，升降驅動齒輪(7-4)由固定連接在一對T字形支架(7-1)外部的Z軸伺服電機驅動，且升降驅動齒輪(7-4)與齒條(7-2)嚙合；割炬嘴(7-7)通過減震器(7-8)固定連接在升降架(7-3)的下端；所述減震器(7-8)包括減震器彈簧(7-8-3)和設置在減震器彈簧(7-8-3)內腔中的減震器冷卻罐(7-8-1)；減震器冷卻罐(7-8-1)的圓柱形，其高度小于減震器彈簧(7-8-3)，其內部充滿溶液，并固定設置有冷卻盤管(7-8-6)，冷卻盤管(7-8-6)的兩端在穿出冷卻罐(7-8-1)后分別與冷卻液入管(7-8-4)和冷卻液出管(7-8-5)連接；減震器彈簧(7-8-3)通過固定裝配在其上端和下端的兩個減震器法蘭(7-8-2)分別與升降架(7-3)的下端和割炬嘴(7-7)的上端固定連接；

所述割炬嘴(7-7)包括割炬嘴殼體(7-7-10)和設置在割炬嘴殼體(7-7-10)內部中央的混合室(7-7-3)，所述割炬嘴殼體(7-7-10)的四周設置有大量通孔；所述割炬嘴殼體(7-7-10)的下端具有火焰噴口(7-7-1)，割炬嘴殼體(7-7-10)的里部在靠近火焰噴口(7-7-1)的位置固定設置有點火器(7-7-2)；乙炔管(7-7-9)的一端由割炬嘴殼體(7-7-10)頂部穿入并與混合室(7-7-3)的上開口端連接，乙炔管(7-7-9)的另一端與位于外部的乙炔供應源連接；氧氣管(7-7-8)的一端穿入乙炔管(7-7-9)中并于端部固定連接有氧氣分散嘴(7-7-12)，氧氣管(7-7-8)的另一端與位于外部的氧氣供應源連接；切割溫度傳感器固定設置在火焰噴口(7-7-1)外側；所述氧氣分散嘴(7-7-12)包括氧氣分散嘴殼體，所述氧氣分散嘴殼體的上端、下端分別設置有氧氣進口(7-7-12-8)、氧氣分散口(7-7-12-2)；在氧氣分散嘴殼體內部軸心位置由上到下依次設置有增速風扇室(7-7-12-6)、氧氣加速室(7-7-12-5)、緩沖室(7-7-12-4)和氧氣噴射管(7-7-12-3)；增速風扇室(7-7-12-6)、氧氣加速室(7-7-12-5)、緩沖室(7-7-12-4)和氧氣噴射管(7-7-12-3)均為上下開口的筒狀結構，且均通過徑向設置的連桿與氧氣分散嘴殼體的內側壁固定連接；

所述增速風扇室(7-7-12-6)包括增速風扇殼體(7-7-12-7)，所述增速風扇殼體(7-7-12-7)上開口端和下開口端分別設置有風扇室進氣口(7-7-12-6-4)和風扇室出氣口(7-7-12-6-1)；所述增速風扇殼體(7-7-12-7)的中心可轉動地設置有豎直方向延伸的風扇軸(7-7-12-6-6)，風扇軸(7-7-12-6-6)為中空的管狀結構，且內腔中固定設置有電樞鐵心和電樞繞組的轉子，風扇軸(7-7-12-6-6)的上下兩端外部各套裝有一個風扇(7-7-12-11)，風扇軸(7-7-12-6-6)的中部固定連接有與其內腔連通的多個風扇軸降溫通道(7-7-12-6-2)，風扇軸降溫通道(7-7-12-6-2)中空結構，其外端設有風扇軸側進風口(7-7-12-6-7)，風扇軸側進風口(7-7-12-6-7)通過風扇軸降溫通道(7-7-12-6-2)與設置在風扇軸(7-7-12-6-6)下端的風扇軸下出風口(7-7-12-6-8)連通；在增速風扇室(7-7-12-6)內壁上套設有風扇室定子(7-7-12-6-3)，風扇室定子(7-7-12-6-3)內部設有定子鐵芯和定子繞組，所述風扇室定子(7-7-12-6-3)與外部電源連接；在增速風扇室(7-7-12-6)中還設置有風扇室風速傳感儀(7-7-12-6-5)，風扇室風速傳感儀(7-7-12-6-5)固定設置在風扇室進氣口(7-7-12-6-4)下部；

氧氣加速室(7-7-12-5)的上端與增速風扇室(7-7-12-6)的下端固定連接，氧氣加速室(7-7-12-5)與緩沖室(7-7-12-4)的上端連接，緩沖室(7-7-12-4)的下端與氧氣噴射管(7-7-12-3)的上端固定連接；氧氣噴射管(7-7-12-3)的內徑小于緩沖室(7-7-12-4)的內徑；在氧氣加速室(7-7-12-5)與緩沖室(7-7-12-4)的連接處設置有風門(7-7-12-12)，設置在外部的風門控制機構(7-7-12-9)與風門(7-7-12-12)控制連接；在緩沖室(7-7-12-4)內部設有風速感應器(7-7-12-10)；氧氣噴射管(7-7-12-3)的表面設置有大量通孔；在氧氣分散嘴殼體的上端設置有多個乙炔擾流孔(7-7-12-1)；

所述風門控制機構(7-7-12-9)包括與緩沖室(7-7-12-4)相配合設置的半圓形的兩個風門板(7-7-12-9-5)、固定連接在緩沖室(7-7-12-4)外部的風門基座(7-7-12-9-6)、分別與兩個風門板(7-7-12-9-5)固定連接的兩個風門推拉臂(7-7-12-9-3)、固定連接在基座(7-7-12-9-6)遠離緩沖室(7-7-12-4)一端的連接基板(7-7-12-9-4)；

在氧氣加速室(7-7-12-5)與緩沖室(7-7-12-4)的連接處的橫向上設置有供兩個風門板(7-7-12-9-5)滑動的兩個風門滑道；兩個風門板(7-7-12-9-5)滑動地設置于兩個風門滑道中；兩個風門推拉臂(7-7-12-9-3)分別與兩個風門板(7-7-12-9-5)的直線邊沿相平行地固定連接，兩個風門推拉臂(7-7-12-9-3)的外端分別與設置在風門基座(7-7-12-9-6)中相互平行的左齒輪軸、右齒輪軸固定連接，所述左齒輪軸、右齒輪軸上分別設有左齒輪(7-7-12-9-1)、右齒輪(7-7-12-9-2)，所述左齒輪(7-7-12-9-1)、右齒輪(7-7-12-9-2)嚙合；兩個直線電動推桿(7-7-12-9-7)的桿端分別與兩個風門推拉臂(7-7-12-9-3)的中部鉸接，兩個直線電動推桿(7-7-12-9-7)的底座分別與連接基板(7-7-12-9-4)的兩側鉸接；

所述緩沖室(7-7-12-4)的上端、下端分別作為緩沖室進氣口(7-7-12-4-4)、緩沖室出氣口(7-7-12-4-9)，緩沖室(7-7-12-4)內部上方中心區域固定連接有緩沖室攪拌電機，緩沖室攪拌電機的輸出軸通過豎直設置的緩沖室攪拌軸(7-7-12-4-5)與位于緩沖室(7-7-12-4)內部上方的緩沖室攪拌葉(7-7-12-4-3)固定連接；緩沖室(7-7-12-4)內部在緩沖室攪拌葉(7-7-12-4-3)下方中心區域設置有兩組擺動裝置，每組擺動裝置均由縱向分布的多個擺動板(7-7-12-4-8)和連接相鄰擺動板(7-7-12-4-8)之間的軟索鏈連接，最上部的擺動板(7-7-12-4-8)通過軟索鏈與緩沖室(7-7-12-4)的頂部連接；緩沖室(7-7-12-4)內部在擺動裝置的一側設置有縱向排布的多個蝴蝶板(7-7-12-4-1)，所述蝴蝶板(7-7-12-4-1)由位于中部的蝴蝶板通孔板(7-7-12-4-2)及固定連接在蝴蝶板通孔板(7-7-12-4-2)上部和下部的兩個弧形側翼板組成，兩個弧形側翼板中心對稱，兩個弧形側翼板的端部與緩沖室(7-7-12-4)的內側壁固定連接；緩沖室(7-7-12-4)內部在擺動裝置的另一側依次固定設置有豎直的柵欄板(7-7-12-4-7)和敞口翼板(7-7-12-4-6)，柵欄板(7-7-12-4-7)上設置有縱向均勻排布的多個水平的格柵孔；敞口翼板(7-7-12-4-6)的由八字形排布的兩個側翼板組成，兩個側翼板之間敞口設計，兩個側翼板的端部均與緩沖室(7-7-12-4)的內側壁固定連接；

所述氧氣加速室(7-7-12-5)包括氧氣加速室殼體(7-7-12-5-2)，所述氧氣加速室殼體(7-7-12-5-2)的上開口端和下開口端分別作為氧氣進口(7-7-12-5-10)和氧氣出口(7-7-12-5-1)；所述氧氣加速室殼體(7-7-12-5-2)內的上部設置有電磁環(7-7-12-5-8)，并在電磁環(7-7-12-5-8)的下部依次設置有氧氣吸入口(7-7-12-5-7)、一級加速風機(7-7-12-5-6)和二級加速風機(7-7-12-5-4)，氧氣吸入口(7-7-12-5-7)呈漏斗狀且上下兩端均開口，所述一級加速風機(7-7-12-5-6)的進風口與氧氣吸入口(7-7-12-5-7)的下開口管通過管路連接，一級加速風機(7-7-12-5-6)的出風口通過管路與二級加速風機(7-7-12-5-4)的進風口連接，二級加速風機(7-7-12-5-4)的出風口朝向氧氣出口(7-7-12-5-1)的方向設置；在一級加速風機(7-7-12-5-6)和二級加速風機(7-7-12-5-4)的外表面纏繞有螺紋形設置冷卻水套，冷卻水套的一個開口端與穿出氧氣加速室殼體(7-7-12-5-2)的風機出水管(7-7-12-5-5)連接，冷卻水套的另一個開口端與穿出氧氣加速室殼體(7-7-12-5-2)的風機進水管(7-7-12-5-3)連接，風機進水管(7-7-12-5-3)與外部的冷卻水供應源連接；

所述點火器(7-7-2)、推進驅動電機、風速感應器(7-7-12-10)、切割溫度傳感器、X軸伺服電機(5-1)、Y軸伺服電機(6-1)、Z軸伺服電機、緩沖室攪拌電機、電磁環(7-7-12-5-8)、一級加速風機(7-7-12-5-6)、二級加速風機(7-7-12-5-4)、直線電動推桿(7-7-12-9-7)、二次加速驅動電機、風扇室風速傳感儀(7-7-12-6-5)和水泵均與控制器(8)連接；

所述控制器(8)包括顯示區(8-1)、模塊檢測區(8-2)、12V電源模塊(8-11)和24V電源模塊(8-18)，所述顯示區(8-1)內設觸控顯示器(8-3)、工控機(8-4)；模塊檢測區(8-2)內設1#主站(8-5)、2#從站(8-6)、3#從站(8-7)，并包括平臺供電單元；所述1#主站(8-5)內設profibus總線主站模塊(8-8)、CPU模塊(8-9)、電源模塊(8-10)；所述2#從站(8-6)內設DP頭(8-12)、總線端子控制器(8-13)、數字量輸出模塊(8-14)、終端模塊(8-15)；所述3#從站(8-7)內設終端模塊(8-15)、總線端子耦合器(8-16)、I/O級模塊(8-17)；所述12V電源模塊(8-11)的端口與觸控顯示器(8-3)的供電端口連接，所述觸控顯示器(8-3)的串口8301通過15pin電纜與工控機(8-4)的串口8401連接，觸控顯示器(8-3)的8302端口通過VGA視頻線與工控機(8-4)的端口8402連接；所述工控機(8-4)的端口8403通過網線與CPU模塊(8-9)的端口連接；工控機(8-4)的端口8404通過編程電纜與總線端子控制器(8-13)的端口連接；profibus總線主站模塊(8-8)的一端口通過DP電纜與DP頭(8-12)的端口連接，profibus總線主站模塊(8-8)的另一端口通過DP電纜與總線端子耦合器(8-16)的端口連接；24V電源分別與12V電源模塊(8-11)、24V電源模塊(8-18)和工控機(8-4)連接；24V電源模還分別通過開關F1實現給2#從站(8-6)供電、通過開關F2實現給1#主站(8-5)供電、通過開關F3實現給3#從站(8-7)供電。