[其他]氣體滲碳滲液的控制方法和液體滴注器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102149
• 申請日: 1987-03-17
• 公開（公告）號: CN87102149A
• 公開（公告）日: 1987-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊福海;班華;周澤容
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省寶雞叉車制造公司
• 主分類號: C23C8/20
• 分類號: C23C8/20
• 代理公司: 寶雞市專利事務(wù)所
• 代理人: 鈕乾,鈕震

本發(fā)明屬于化學(xué)熱處理中氣體滲碳滲液的控制方法和滲碳設(shè)備。

在本發(fā)明未作出以前，一般的化學(xué)熱處理中工件滲碳采用滴注式氣體滲碳爐。滲碳劑為煤油、丙酮等，其控制方法是：1.用人工調(diào)節(jié)輸液導(dǎo)管夾，肉眼數(shù)滲碳劑滴入爐內(nèi)的滴數(shù)來調(diào)節(jié)滲碳爐內(nèi)的碳勢。2.用電磁閥通斷時間的長短來控制滲碳劑的流入量來控制滲碳爐內(nèi)的碳勢。3.用人工調(diào)節(jié)柱塞泵流量的大小來控制滲碳爐內(nèi)的碳勢。以上三種控制方法其缺點在于不能隨滲碳爐內(nèi)碳勢變化而隨時改變滲碳劑的滴入量，可調(diào)節(jié)范圍小，造成爐壓波動大，滲碳工藝時間長，產(chǎn)品質(zhì)量低，難以實現(xiàn)高精度控制。本發(fā)明就是針對上述控制方法和裝置的缺點作一改進，提供一種用計算機或PID調(diào)節(jié)器根據(jù)傳感器檢測滲碳爐內(nèi)碳勢的大小，自動連續(xù)精確地調(diào)節(jié)滲碳劑的滴入量，從而實現(xiàn)閉環(huán)自動控制的方法和裝置。

圖一????是控制原理方框圖

滴注式氣體滲碳爐爐內(nèi)碳勢自動控制是這樣實現(xiàn)的，當(dāng)滲碳爐工作時，爐內(nèi)瞬間碳勢與控制值之間稍有偏差，碳勢測量傳感器即產(chǎn)生信號輸入計算機或PID調(diào)節(jié)器，計算機根據(jù)輸入偏差信號的大小，正負經(jīng)過比例（P）積分（I）微分（D）運算其數(shù)學(xué)模型為：L＝-K_P·△C-K_I∫△C·dt-K_D· (d△c)/(dt) 或經(jīng)PID調(diào)節(jié)器按P、I、D規(guī)律調(diào)節(jié)后，產(chǎn)生一定數(shù)量的脈沖電流控制液體滴注器，從而實現(xiàn)滲碳劑滴入量隨滲碳爐內(nèi)碳勢變化的連續(xù)自動控制。當(dāng)改變計算機數(shù)學(xué)模型中的比例常數(shù)K_P，積分常數(shù)K_I，微分常數(shù)K_D即可滿足不同工作狀態(tài)下的調(diào)節(jié)要求。

圖二????是液體滴注器結(jié)構(gòu)圖

圖中1為柱塞泵，2為限位開關(guān)，3限位擋環(huán)，4導(dǎo)向套，5滾輪軸，6滾輪，7傳動軸，8控制電動機，9行程調(diào)節(jié)頂桿，10減速器，11刻度盤。

本發(fā)明的要點在于采用了一種專門設(shè)計制造出來的液體滴注器，取代了傳統(tǒng)的人工肉眼數(shù)滴數(shù);電磁閥斷續(xù)開通;柱塞泵人工調(diào)節(jié)流量的傳統(tǒng)控制方法。所說的液體滴注器是由柱塞泵、限位開關(guān)、限位擋環(huán)、導(dǎo)向套、滾輪及滾輪軸、傳動軸、控制電動機和行程調(diào)節(jié)頂桿、減速器、刻度盤組成。控制電動機經(jīng)減速器與傳動軸相連接，減速器外殼連接有刻度盤。通過控制電動機的正、反旋轉(zhuǎn)，使得傳動軸帶動導(dǎo)向套經(jīng)行程調(diào)節(jié)頂桿調(diào)節(jié)柱塞泵行程的大小，從而解決了隨著滲碳爐內(nèi)爐氣碳勢的變化而改變滲碳劑滴入量的問題。控制電動機可以是多種類型的電動機，采用步進式電動機是一個較佳方案。

液體滴注器的裝配形式為行程調(diào)節(jié)頂桿與導(dǎo)向套以過盈配合的方式相連接，傳動軸插在導(dǎo)向套內(nèi)以動配合的方式相連接，滾輪通過滾輪軸以螺紋連接的形式裝在傳動軸上，滾輪可在滾輪軸上轉(zhuǎn)動，傳動軸通過滾輪向?qū)蛱讉鬟f扭矩。而限位開關(guān)與限位擋環(huán)起到了柱塞泵行程為零時的限位保護作用，限位擋環(huán)可壓接在導(dǎo)向套上。

發(fā)明人曾做過一個實施例：參見圖一，采用計算機、碳勢測量傳感器與液體滴注器配合使用，當(dāng)滲碳爐內(nèi)瞬間碳勢與控制值有偏差時，碳勢測量傳感器產(chǎn)生信號輸入計算機中，計算機根據(jù)信號運算后，發(fā)出一定數(shù)量的脈沖電流，使得步進式電動機轉(zhuǎn)角，從而改變柱塞泵行程的大小，實現(xiàn)滲碳劑滴入量連續(xù)自動控制的滲碳爐。爐氣碳勢的控制精度≤0.03%。