一、推杆式调质生产线设备简介
1、用途
推杆式调质生产线为连续式热处理设备,以电为能源,结合电气控制、机械传动、加热系统、淬火冷却系统等,主要用于汽车摩托车等轴、销类锻件的调质处理,常处理的工件材质有45钢、40Cr钢、50钢、42CrMo、40rMnB等,处理后的零件组织均匀、质量稳定,生产线具有自动化程度高,高效节能安全可靠的特点。
本项目中主要处理的工件是汽车前桥。
2、结构组成
推杆式调质生产线主要由淬火炉液压推料机、推杆式加热炉、输送带式淬火槽、中间料架、回火炉液压推料机、推杆式回火炉、回火炉冷却水槽、电气控制系统等组成。
3、推杆式调质生产线的工作过程
待处理的零件由平衡吊一个一个的吊在淬火炉液压推料机托架上,由液压油缸把前桥零件一个一个的推到淬火炉内加热,加热完成后自动滑落到淬火槽内进行调质淬火(注:托盘同时自动滑落到料筐内,人工返回至淬火炉上料区。)调质淬火后的前桥零件由输送机提升到中间调整料架上,再由人工用平衡吊一个一个的吊在回火炉液压推料机托架上。前桥一个一个的由油缸推入回火炉内按工艺要求进行加热,加热好后滑入冷却槽进行冷却。
4、推杆式调质生产线的主要技术参数:
生产线总功率:1180kw,加热炉620KW,回火炉480KW
额定功率:50HZ,三相380V
额定温度:加热炉950℃,回火炉700℃
工作温度:加热炉860℃,
控温区:共9区,加热炉4区,回火炉5区
二、推杆式调质生产线电气控制系统
为了使炉内温度均匀性,本设备共分加热炉分为4个加热区,回火炉部分五个加热温区。每一个加热区由一台KY系列一体化智能可控硅移相触发模块组合作为基本功率调节单元,分别对每一个温控区进行温度控制。KY系列一体化温控器集成PID调节电路、可控硅及触发电路,控制精度高,运行稳定可靠。PID调节,以4-20mA逻辑电压输出方式,触发双向可控硅,改变可控硅的功率输出百分比,达到控温目的。可控硅下部安装有轴流风机,具有良好的散热装置。可控硅的触发方式为过零触发。每组电加热回路均设置隔离开关,具备断路检测、短路及过载保护外。
每个加热区控制电路独立控制,主电路分别由空开、快速熔断器、可控硅模块冷等组成,监测及控制电路包括热电偶、智能PID温度控制模块、可控硅触发模块等组成。与具备同等功能的电炉控制柜相比,具有最简单的线路及模块化的结构,从维护到扩充功能都十分方便。
整个温控系统具有功率自动平衡功能,多区功率自动分配,根据各区的升温情况,能自动判断并给出相应的功率,实现功率自动分配,保证每区温度均匀,同时免去了操作工调试工人工操作调节。同时可实现多区同步,一键启动功能。
本控制系统还配有一套冗余控制温度系统,即在加热主回路上加有大型交流接触器,用温控表的报警触13点,通过小型中间继电器来控制,正常工作时为可控硅控制,一旦发生可控硅某一相被击穿,温控表会立即自动切换到冗余温度控制系统上,达到不停炉,温度可继续控制保证炉内工件的合格。对于加热元件,在加热主回路上每一区、每一相都有电流表,以便直观地反映加热元件工作。
设备中各驱动马达、风机、采用西门子3VU13断路器作过电流、过热保护。驱动采用西门子变频调速器.设备自动化动作程序控制采用一台PLC可编程序控制器来完成,可自动手动控制,采用模块化结构,输入输出点自由配置,其主要任务有一下几点:
A、淬火炉各温区的超温检测。
B、设备中每一台马达的工作情况,故障检测。(各驱动马达)
C、设备每一个工作位状况的工作状态与故障检测。(行程开关、极限开关、传感器)
D、设备所有机械动作相互连锁的自动化处理。
三、集散控制系统方案
整个控制系统采用现场触摸屏控制柜加计算机上位机监控,所有功能模块均带有RS485通讯接口,能方便于计算机联机工作。现场控制柜采用10.4寸彩色触摸屏为人机界面,所有参数包括实时温度,设定温度、工作电流、工作电压、系统运行状态等均在触摸屏人机界面显示出来,同时各种工艺参数修改如温度设定,报警参数设定、相序设定、PID参数设定等可通过现场触摸屏修改,亦可通过现场控制柜触摸屏或者电脑直接操作修改。
现场控制柜触摸屏和计算机都能监控整套设备的全貌图,显示生产线现场的各种位置与工作状态,以不同的颜色显示各工作点(温区、风机、驱动马达、行程开关、传感器等)的运行状态及故障。系统操作时工艺人员可以通过密码进入修改,设定新的工艺。系统可以存蓄无数条热处理工艺参数。