CN104760268A - 一种高压水冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压水冷装置，其包括主机、若干分配箱、可编程逻辑控制器以及显示屏；所述主机分别连接所述显示屏、所述可编程逻辑控制器；所述主机设置有至少一主路，所述主机通过各所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有至少一支路，每一所述支路用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。采用上述方案，本发明通过利用可编程逻辑控制器控制高压水的输出，使得冷却水流能够顺利通过小流量点冷却管道，特别适合热成型模具的冷却控制。

Description

一种高压水冷装置

技术领域

本发明涉及水冷装置，尤其涉及的是，一种高压水冷装置。

背景技术

传统的热成型模具的冷却管道的冷却方式是粗放式的，没有采取任何控制手段。采用管道水源直接与热成型模具小流量点冷却管道联接，其缺点主要是没有输出高压水到热成型模具小流量点冷却管道。

传统的热成型模具的冷却方式，其缺点还包括以下几项。

（1）、水源压力低，小流量点冷却管道对其行成阻尼效应，水流很难顺利通过小流量点冷却管道；

（2）、通水时间没有控制，处于一种常通或常闭的状态，不能根据生产工艺要求，智能调节通水时间；

（3）、一套热成型模具数十支小流量点冷却管道，每支管道的通水时间因工艺要求不同而不同，完成不了对每支管道的单点控制；

（4）、对小流量点冷却管道的堵塞及破损状况不能及时报警；

（5）、残余水量无法全部排空。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的高压水冷装置。

本发明的技术方案如下：一种高压水冷装置，其包括主机、若干分配箱、可编程逻辑控制器以及显示屏；所述主机分别连接所述显示屏、所述可编程逻辑控制器；所述主机设置有至少一主路，所述主机通过各所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有至少一支路，每一所述支路用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。

例如，所述主机还包括多级水泵、水箱、补水装置、反冲洗过滤装置与主水阀；所述水箱分别连接所述压力传感器、所述多级水泵、所述补水装置、所述主气阀；所述补水装置用于根据所述水箱的水位进行补水；所述多级水泵通过所述反冲洗过滤装置连接所述主水阀，所述主水阀分别连接各所述主路；所述多级水泵设置稳压***，用于由所述多级水泵输出高压水到所述主水阀；所述可编程逻辑控制器连接所述主水阀，用于通过控制所述主水阀以控制各所述主路的通断。又如，所述稳压***设置压力传感器，用于感应水压。

又如，所述可编程逻辑控制器还设置流量探测模块，用于在导通状态下，任一管道的流量小于预设流量最小报警值时，进行报警并切断对应的管道；其中，所述管道包括主路和/或支路。

优选的，所述主路设置主路阀。

优选的，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述主路阀。

优选的，所述支路设置支路阀。

优选的，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述支路阀。

例如，各所述支路阀集成在水路板上；又如，所述水路板连接一集成流量显示装置。

优选的，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置通断时间控制模块，用于控制其通断时间。

优选的，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置进水检测模块，用于控制其进水状态。

优选的，所述进水检测模块连接所述通断时间控制模块，用于根据所述进水状态调整所述通断时间。

优选的，所述高压水冷装置还包括至少一与所述可编程逻辑控制器连接的回水收集装置，其还用于连接热成型模具内的各小流量点冷却管道，进行回水检测并反馈各小流量点冷却管道的通断状态。

优选的，所述主机还设置高压气体管道，其分别连接各所述分配箱的各所述支路。例如，所述主机还设置高压气泵，其分别连接所述高压气体管道、所述可编程逻辑控制器，用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压气体到所述高压气体管道；又如，所述主机还包括主气阀，所述高压气泵通过所述主气阀连接所述高压气体管道。

采用上述方案，本发明通过利用可编程逻辑控制器控制高压水的输出，使得冷却水流能够顺利通过小流量点冷却管道，特别适合热成型模具的冷却控制。

本发明的其它技术方案，还通过利用可编程逻辑控制器控制高压水的多点通断，对热成型模具的局部温度的稳定可控，提供了坚实的技术保证；还通过对每个冷却点的单独控制，同时对流量的监测，可以确保产品品质，使得生产效率得以大幅提高；还能够根据生产工艺要求，智能调节通水时间；还能够对小流量点冷却管道实现单点控制；并且，在任何管道，包括小流量点冷却管道等，发生堵塞及破损状况时，能及时报警；残余水量可以全部排空。

附图说明

图1是本发明一实施例的示意图；

图2是本发明另一实施例的示意图；

图3是本发明又一实施例的实现流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。本说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当某一元件固定于另一个元件，包括将该元件直接固定于该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连接另一个元件，包括将该元件直接连接到该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件连接到该另一个元件。

本发明及其各实施例通过利用可编程逻辑控制器控制高压水的多点通断，对热成型模具的局部温度的稳定可控，提供了坚实的技术保证；需要说明的是，模具温度的大幅变化是热成型工艺中，不合格率高居不下的主要原因。并且，通过对每个冷却点的单独控制，同时对流量的监测，可以确保产品品质，使得生产效率得以大幅提高，实现了热成型模具所有小流量点冷却管道的智能单点流量控制与监测。

本发明的一个例子是，一种高压水冷装置，其包括主机、若干分配箱、可编程逻辑控制器以及显示屏；所述主机分别连接所述显示屏、所述可编程逻辑控制器；所述主机设置有至少一主路，所述主机通过各所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有至少一支路，每一所述支路用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；例如，每一所述支路用于一一对应连接热成型模具内的小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。例如，所述主机设置一主路，所述主机通过所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有一支路，所述支路用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。又如，所述主机设置一主路，所述主机通过所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有若干支路，各所述支路分别用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。又如，所述主机设置若干主路，所述主机通过各所述主路分别连接各分配箱，每一所述主路一一对应连接一所述分配箱；每一所述分配箱设置有若干支路，各所述支路分别用于一一对应连接热成型模具内的一所述小流量点冷却管道；所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。

例如，所述主机还包括多级水泵、水箱、补水装置、反冲洗过滤装置与主水阀；所述水箱分别连接所述压力传感器、所述多级水泵、所述补水装置、所述主气阀；所述补水装置用于根据所述水箱的水位进行补水；所述多级水泵通过所述反冲洗过滤装置连接所述主水阀，所述主水阀分别连接各所述主路；所述多级水泵设置稳压***，用于由所述多级水泵输出高压水到所述主水阀；所述可编程逻辑控制器连接所述主水阀，用于通过控制所述主水阀以控制各所述主路的通断。这样，可以应用于金属热成型技术领域。又如，利用多级水泵将水压增至1.2MPa后，对热成型模具中，用于模具局部冷却的数十支，小流量点冷却管道通水时间及反向吹气时间的智能单点控制，均衡的带走热成型模具在每个生产周期所产生的多余热量，实现热成型模具局部温度的平衡与稳定。又如，所述稳压***设置压力传感器，用于感应水压，例如，将水压增至1.2MPa，即120万帕，通过压力传感器保持该水压。优选的，还通过对每支小流量点冷却管道通水流量及通断的监测，判断每支小流量点冷却管道的堵塞及破损状况。例如，每一管道，包括主路和/或支路，和/或小流量点冷却管道，分别设置与中央处理器或所述可编程逻辑控制器连接的压力传感器，用于感应该管道的水压，从而判断该管道的堵塞及破损状况。例如，主机每条主路联接一套模边分配箱，即每条主路联接一套分配箱，根据模具内的小流量冷却管道的多少，通过主机PLC程序控制主管道与支路管道的通断时间，从而对模具内所有小流量点冷却管道实现智能单点流量控制。又如，为保证小流量点冷却管道通水的正常，将供水压力提升并稳定在至1.2MPa或者以上，通过多级水泵，并在***中加入水压溢流阀，保证***水压持续稳定。

优选的，所述主路设置主路阀。优选的，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述主路阀。例如，根据热成型模具的工艺要求，在主机处设计数路主路阀，即主路水阀，每路主水阀再与模具边的模边分配箱连接，即与分配箱连接，主路阀连接主路，由所述可编程逻辑控制器进行控制；例如，一个主路阀连接多个主路，又如，一个主路阀对应连接一个主路，这样，每一主路均可受控。

优选的，所述支路设置支路阀。优选的，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述支路阀，这样，适用于高压小通径点冷却。例如，根据热成型模具的工艺要求，在每一所述分配箱处设计数路支路阀，每路支路阀再与所述分配箱的支路连接，支路连接热成型模具内的小流量点冷却管道，支路阀由所述可编程逻辑控制器进行控制；例如，一个支路阀连接多个支路，又如，一个支路阀对应连接一个支路，这样，每一支路均可受控，从而使得热成型模具内的每一小流量点冷却管道均可受控。

例如，各所述支路阀集成在水路板上；又如，所述水路板连接一集成流量显示装置。这样，可以显示各所述支路阀及其支路的流量。又如，所述集成流量显示装置连接所述可编程逻辑控制器，用于反馈流量数据到所述可编程逻辑控制器；又如，所述可编程逻辑控制器还连接所述显示屏，用于显示；例如显示所述可编程逻辑控制器的输入和/或输出信息，又如显示所述流量数据，又如显示压力等。

优选的，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置通断时间控制模块，用于控制其通断时间；从而达到精准控制每一小流量点冷却管道的冷却水的通断效果。

优选的，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置进水检测模块，用于控制其进水状态。优选的，所述进水检测模块连接所述通断时间控制模块，用于根据所述进水状态调整所述通断时间。这样，可以实现进水检测并调整时间设定，从而达到精准控制支路的通断效果。

优选的，所述高压水冷装置还包括至少一与所述可编程逻辑控制器连接的回水收集装置，其还用于连接热成型模具内的各小流量点冷却管道，进行回水检测并反馈各小流量点冷却管道的通断状态；这样，可以实现回水检测并显示通断。例如，每一所述分配箱对应设置一所述回水收集装置；又如，各所述分配箱共用一所述回水收集装置。又如，所述回水收集装置设置回水管以及回水水斗，又如，所述回水收集装置还设置连接所述回水水斗的回水流量计；优选的，所述回水管连通所述高压气体管道。这样，可以实现回水检测、以及回水管的风干效果。

又如，所述可编程逻辑控制器还设置流量探测模块，用于在导通状态下，任一管道的流量小于预设流量最小报警值时，进行报警并切断对应的管道；例如，所述预设流量最小报警值根据经验值设置，又如，所述预设流量最小报警值根据管道的正常设计流量而设置；又如，所述预设流量最小报警值为0.001立方厘米/秒~1立方厘米/秒。其中，所述管道包括主路和/或支路；这样，可以实现在任一管道发生堵塞时，及时进行报警并切断对应的管道。优选的，所述流量探测模块还用于在关断状态下，任一管道的流量大于预设流量最大报警值时，进行报警并切断对应的管道；例如，所述预设流量最大报警值根据经验值设置，又如，所述预设流量最大报警值根据管道的正常设计流量而设置；又如，所述预设流量最大报警值为0.0001立方厘米/秒~0.1立方厘米/秒。这样，可以实现在任一管道发生泄漏时，及时进行报警并切断对应的管道。本发明又一个例子是，通过利用多级水泵将管道水压提升并保持在1.2MPa，主机根据工艺要求，由多路主路控制高压水的通断，每条主水路又与在模具附近设置的内置多路支路分配箱联接，每个分配箱内的多条支路，又分别联接热成型模具内的小流量点冷却管道。在每个分配箱的每个支路与小流量点冷却管道进水口中间，加装一套利用霍尔原理设计的流量显示装置，其临测值能通过主机可编程逻辑控制器（PLC）及显示屏程序显示。如流量显示值小于管道正常流量值，主机PLC报警显示管道堵塞或破损，实现热成型模具小流量点冷却管道的智能单点流量监测。

优选的，所述主机还设置高压气体管道，其分别连接各所述分配箱的各所述支路。例如，所述主机还设置高压气泵，其分别连接所述高压气体管道、所述可编程逻辑控制器，用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压气体到所述高压气体管道；又如，所述高压气体管道分别连通各管道。又如，所述主机还包括主气阀，所述高压气泵通过所述主气阀连通所述高压气体管道。优选的，所述高压气体管道分别连通各主路；优选的，所述高压气体管道还分别连通各支路；优选的，所述高压气体管道还分别连通各小流量点冷却管道。又如，所述主机还包括若干主路气阀，所述高压气泵通过所述主气阀连通所述高压气体管道，所述高压气体管道分别通过各所述主路气阀连通各所述主路；例如，每一所述主路设置一所述主路气阀；优选的，所述主机还包括若干支路气阀，所述高压气泵通过所述主气阀连通所述高压气体管道，所述高压气体管道分别通过各所述主路气阀连通各所述主路，所述主路分别通过对应的各所述支路气阀连通各所述支路；例如，每一所述支路设置一所述支路气阀。

如图1所示，以压铸机及其模具应用为例进行说明，所述可编程逻辑控制器及所述显示屏设置于压铸机电控箱110，其连接主机即高压模冷机120a，高压模冷机120a通过高压冷却水管第二分支103连接到第一分配器130，通过清机气体管第二分支104连接到第一分配器130；高压冷却水管第二分支103作为一条主路，具有第一端101与第二端106的高压冷却水管第一分支作为另一条主路；第一分配器130通过其支路连接第一过渡板141，由第一过渡板141连接热成型模具内的小流量点冷却管道；相应的小流量点冷却管道的回水，经回水方向1421流入具有流量计的第一水斗142a，由其出水方向1422流出或者收集。高压模冷机120a通过高压冷却水管第一分支连接到第二分配器150，通过清机气体管第一分支连接到第二分配器150；如图1所示，清机气体管第一分支的第一端101通过压铸机及模具140后，清机气体管第一分支的第二端106连接到第二分配器150；高压冷却水管第一分支的第一端102通过压铸机及模具140后，高压冷却水管第一分支的第二端105连接到第二分配器150；第二分配器150通过其支路连接第二过渡板144，由第二过渡板144连接热成型模具内的小流量点冷却管道；相应的小流量点冷却管道的回水，经回水方向流入具有流量计的第二水斗143a，由其出水方向流出或者收集。需要说明的是，本发明及其各实施例中，除了与电子***的连接之外，其余涉及管道的连接，均可理解为管道的连通或者接通。

又如，如图2所示，所述可编程逻辑控制器及所述显示屏设置于压铸机电控箱110，其连接主机即高压点冷机120b，高压点冷机120b分别通过相异主路连接到第一分配器130、第二分配器150，第一分配器130通过其支路连接第一过渡板141，第一过渡板141连接第一进水集分板141a，由其连接热成型模具内的小流量点冷却管道；相应的小流量点冷却管道的回水，汇集到第一回水集分板141b，然后流到第一回水水斗142b，由其出水方向1423流出或者收集；第二分配器150通过其支路连接第二过渡板144，第二过渡板144连接第二进水集分板144a，由其连接热成型模具内的小流量点冷却管道；相应的小流量点冷却管道的回水，汇集到第二回水集分板144b，然后流到第二回水水斗143b，由其出水方向流出或者收集，例如收集到回水暂存桶中。

在实施中，例如，根据热成型模具的工艺要求，在主机部分设计数路主水阀，每路主水阀再与模边分配箱联接，模边分配箱内的多路支阀与热成型模具的小流量点冷却通道连接，当需要某一小流量点冷却通道通水时，PLC控制该主路阀打开，高压水通至模边分配箱，当PLC控制通水时间开始时，模边分配箱内与热成型模具小流量点冷却管道联接的支路水阀打开。当PLC控制的通水时间结束后，支路阀关闭，同时该条主路水阀也相应关闭。全部动作由主机PLC智能控制。优选的，主机单独设计一路高压气体管道与分配箱连接，当通水时间结束后，水阀关闭气路接通，将小流量点冷却管道内的残余水量全部全干，等待下一循环周期。

例如，其中的小流量点冷却管道流量显示，采用霍尔原理，设计制作流量计定子、转子、电子集成线路，对通过的水流进行流量显示，通过PLC及显示屏随时观测流量变化。同时，在PLC内设置流量最小报警值，当管道出现堵塞或损坏时，流量小于设定值，PLC会及时报警关并切断水路。

例如，所述高压水冷装置包括点冷机（主机）、分配箱、PLC程序控制***、显示屏、连接软管、电缆及多重接口。又如，所述主机包括多级水泵、水箱、补水装置、反冲洗过滤装置、压力传感器、主水阀、主气阀等。补水装置负责根据水箱水位高低状况进行补水，水泵将水压提升至1.2MPa后，通过稳压***控制压力稳定，通过过滤装置将高压水置于主路阀前端，其通断由主机PLC根据工艺设定控制。又如，分配箱由八路支路阀组成，并集成在水路板上，集成水路板与集成流量显示装置联接。集成流量显示装置利用霍尔原理，将每路霍尔显示集成在流量板上。每路支阀与热成型模具小流量点冷却管道联接，并通过PLC程序控制其通断。

下面进一步说明其工作过程：当工艺要求需要支路阀控制某一热成型模具小流量点冷却管道需要通水时，PLC控制首先打开相应主机上的主水阀，当通水时间开始后，分配箱对应的支路阀打开，小流量点冷却管道通水，PLC控制通水时间结束后，相应的支路阀断电关闭。气阀打开将残余水量吹干等待下一循环周期开始。

例如，如图3所示，开机后泵运行，然后进行***建压，以确定管道压力，判断是否破损或者松脱，或者在收到关模信号时也执行***建压，以确定是否存在缺陷影响后续工作；然后通水，或者在收到压射信号时也执行通水。通水后执行进水检测，例如进水检测为检测16~48点。然后执行控制一，例如进行主机设定时间、支路设定时间、单点设定时间；例如，主机设定时间为第一层控制；支路设定时间为第二层控制，例如控制2~6支路；单点设定时间为第三层控制，例如控制16-48点。控制一完成后继续通水加压。通水后还判断过滤器是否堵塞，是则进行清洗并进行***报警，然后停泵处理。通水及生产完成后还执行反吹处理，反吹故障时进行***报警，然后停泵处理。通水后还进行回水检测，例如回水检测为检测16~48点，判断小流量点冷却管道是否发生单点堵塞，是则发出单点堵塞警示，进行维护并进行***报警，然后停泵处理；又如，所述单点堵塞警示的警示条件由控制二所设置，包括单点通水选择、单点管径设定以及单点堵塞限定，条件符合时认定小流量点冷却管道发生单点堵塞，发出单点堵塞警示。例如，控制二中，单点通水选择16~48点，单点管径设定16~48点，单点堵塞限定16~48点。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的高压水冷装置，具有以下优点：适用于高压小通径点冷却，单点通水时间可控，进水检测并调整时间设定，回水检测并显示通断，自动清洗，实现智能化、数字化的控制。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压水冷装置，其特征在于，包括主机、若干分配箱、可编程逻辑控制器以及显示屏；

所述主机分别连接所述显示屏、所述可编程逻辑控制器；

所述主机设置有至少一主路，所述主机通过各所述主路分别连接各分配箱，每一所述分配箱设置有至少一支路，每一所述支路用于连接热成型模具内的小流量点冷却管道；

所述主机用于在所述可编程逻辑控制器控制下输出高压水到各所述主路。

2.根据权利要求1所述高压水冷装置，其特征在于，所述主路设置主路阀。

3.根据权利要求2所述高压水冷装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述主路阀。

4.根据权利要求3所述高压水冷装置，其特征在于，所述支路设置支路阀。

5.根据权利要求4所述高压水冷装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器分别连接各所述支路阀。

6.根据权利要求5所述高压水冷装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置通断时间控制模块，用于控制其通断时间。

7.根据权利要求6所述高压水冷装置，其特征在于，所述可编程逻辑控制器为每一所述支路阀设置进水检测模块，用于控制其进水状态。

8.根据权利要求7所述高压水冷装置，其特征在于，所述进水检测模块连接所述通断时间控制模块，用于根据所述进水状态调整所述通断时间。

9.根据权利要求5所述高压水冷装置，其特征在于，还包括至少一与所述可编程逻辑控制器连接的回水收集装置，其还用于连接热成型模具内的各小流量点冷却管道，进行回水检测并反馈各小流量点冷却管道的通断状态。

10.根据权利要求1至9任一所述高压水冷装置，其特征在于，所述主机还设置高压气体管道，其分别连接各所述分配箱的各所述支路。