CN106312005B - 一种喂丝机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喂丝机，采用监测装置实时检测和控制晶粒细化剂的速度，通过速度控制装置判断监测装置获取的实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，从而对动力装置提供的速度进行调节，最终能够降低喂丝过程中出现故障率，提高铸锭质量。

Description

一种喂丝机
技术领域
本发明属于合金处理技术领域，特别涉及一种喂丝机。
背景技术
在熔铸生产线上，喂丝机是铝合金铸造中影响最终产品质量内部组织(特别是晶粒尺寸大小)的关键设备，是铝合金铸锭铸造时在线加入钛、硼及稀土等易氧化微量元素够成的晶粒细化剂，以实现铸锭组织晶粒细化的最有效措施之一。在合金铸造的过程中，需要利用喂丝机将晶粒细化剂如铝钛硼丝等，以合理的速度，准确输送至金属液流槽的底部，以保证晶粒细化剂能够在金属液底部均匀弥散。晶粒细化剂的加入可以提高合金的质量，改善合金的浇铸性能。
在现有技术中，熔铸在线生产过程根据合金成分要求及正常铸造时的金属液流量，人工计算出晶粒细化剂如铝钛硼丝加入速度，并相应地设定好喂丝机上传动机构输送丝轮转速，利用喂丝机在线加入晶粒细化剂，晶粒细化剂进入铝液后迅速熔化，钛或硼等微量元素扩散溶解，从而实现铸造组织晶粒细化。但是由于喂丝机传动老化不完善导致工艺重现性差等问题，喂丝过程中容易出现不送丝、卡阻等频发故障，人为监控不及时，同时容易产生动力不足的现象，使得最终产品钛或硼等微量元素含量波动和合金成分偏差较大，造成铸造组织晶粒细化效果不稳定，从而影响最终铸锭质量。
因此，如何降低喂丝过程中不送丝、卡阻等故障频发，提高铸锭质量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的提供了一种喂丝机，实时检测和控制晶粒细化剂的速度，能够降低喂丝过程中出现的故障率，提高铸锭质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种喂丝机，包括：
传动机构，所述传动机构包括动力装置、主动轮和被动轮，所述动力装置为所述主动轮提供动力；
监测装置，用于获取晶粒细化剂的实际输送速度，所述监测装置设置在所述被动轮上；
速度控制装置，用于判断所述实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，若否，则所述速度控制装置对所述喂丝机的动力装置提供的速度进行调节，直至所述差值X在所述允许误差范围A内；
报警装置，所述报警装置用于当所述实际输送速度达到预设值时发出警报；
转盘机构，所述转盘机构设置于所述传动机构的输入端，所述转盘机构采用的轴承为平面轴承；
套设在所述转盘机构上且用于放置晶粒细化剂的装丝盘，所述装丝盘包括套筒主体、吊钩和定位轴
导向分流装置，所述导向分流装置包括一组平行于地面设置的平行导向辊和一组垂直于地面设置的竖直导向辊，所述平行导向辊的两个辊相互平行设置且相对于地面具有高度差，具有高度差的所述平行导向辊的两个辊在沿晶粒细化剂进入喂丝机机头的方向上以先高后低的方式布置，所述竖直导向辊的两个辊相对平行设置，晶粒细化剂从所述平行导向辊和所述竖直导向辊围成的结构中通过，所述导向分流装置设置在所述喂丝机机头与所述转盘机构之间，避免满盘时候丝切向外偏。
优选地，在上述喂丝机中，还包括人机交互装置，用于对晶粒细化剂的输入参数的设定和/或晶粒细化剂的运行参数的显示。
优选地，在上述喂丝机中，所述监测装置包括旋转编码器。
优选地，在上述喂丝机中，所述动力装置包括变频器，所述变频器的输出轴与所述主动轮连接。
相对于背景技术，喂丝过程中出现不送丝、卡阻等故障，人为监控不及时且精准度不高，最终导致铸锭质量较差。本发明提供一种喂丝机，包括监测装置和速度控制装置，采用监测装置实时检测和控制晶粒细化剂的速度，通过速度控制装置判断监测装置获取的实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，从而对动力装置提供的速度进行调节，最终能够降低喂丝过程中出现的故障率，提高铸锭质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的导向分流装置的主视图；
图2为本发明所提供的导向分流装置的侧视图；
图3为本发明所提供的采用导向分流装置的喂丝机的操作示意图；
图4为本发明所提供的装丝盘的侧视图；
图5为本发明所提供的装丝盘的俯视图。
图中，机头1、导向分流装置2、平行导向辊201、竖直导向辊202、装丝盘3、吊钩301、定位轴302、筒状结构303、金属板304。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种喂丝机，实时检测和控制晶粒细化剂的速度，能够降低喂丝过程中出现的故障率，提高铸锭质量。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所提供的一种喂丝机，包括监控装置和速度控制装置，其中，监测装置用于获取晶粒细化剂的实际输送速度。速度控制装置用于判断监测装置获取晶粒细化剂的实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，若不在允许误差范围A内，则速度控制装置对动力装置提供的速度进行调节，直至差值X在允许误差范围A内。此处理论输送速度为喂丝机机头1电机理论上需要输送晶粒细化剂的理论输送速度。
具体的，通过监测装置获取晶粒细化剂如铝钛硼(碳)丝的实际速度，根据合金所需的晶粒细化剂的重量以及添加的晶粒细化剂的根数客观的得出喂丝机机头1电机理论上需要输送晶粒细化剂的理论输送速度，如果实际输送速度与理论输送速度的差值X不在允许误差范围A内，那么就需要调节机头1电机输送晶粒细化剂的速度，由于机头1输送晶粒细化剂的速度是由喂丝机机头1内动力装置如变频器控制的，所以需要调节动力装置的控制速度，调节一次可能仍不能使实际输送速度等于理论输送速度或接近理论输送速度设置速度，所以需要反复调节直至实际输送速度与理论输送速度相等或两者的差值在允许误差范围内。
相对于现有技术，本方案采用监测装置实时检测和控制晶粒细化剂的速度，通过速度控制装置判断监测装置获取的实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，从而对动力装置提供的速度进行调节，最终能够降低喂丝过程中出现故障率，提高铸锭质量。由于获得实际输送速度、理论输送速度和控制速度的过程都是客观的，没有人为因素，所以很容易精确的控制晶粒细化剂的添加量重量，更加有效的提高铸锭晶粒的质量。
可选的，喂丝机还包括人机交互装置，具有输入和显示功能，用于对晶粒细化剂的输入参数的设定和/或晶粒细化剂的运行参数的显示。需要设置的输入参数可以为如喂丝长度、速度、合金所需的晶粒细化剂的重量、添加的晶粒细化剂的根数等可得出喂丝机机头1电机理论上需要输送晶粒细化剂的理论输送速度的设定值，同样，需要显示的运行参数可以为如喂丝长度、实际输送速度、理论输送速度等运行状态下的实时变量。
可选的，喂丝机还包括报警装置，用于当监测装置获取的实际输送速度达到预设值时发出警报。如果喂丝机间断或者卡阻等情况出现时，可以将预设值设置为零到很小的数值，或者一定数值区间。此预设值可以为人机交互装置中设定的输入参数。报警装置获取监测装置的实际输送速度达到此预设值时，给予报警。
可选的，监测装置可以为旋转编码器或者速度传感器等用于测速装置。监测装置可以设置在喂丝机的传动机构上。在一种实施方式中，传动机构包括动力装置、主动轮和被动轮，动力装置为主动轮提供动力，监测设备设置在被动轮上。动力装置包括变频器，变频器的输出轴与主动轮连接，用于控制喂丝机机头1电机理论上需要输送晶粒细化剂的实际输送速度。
可选的，喂丝机还包括转盘机构，转盘机构设置于传动机构的输入端，转盘机构与喂丝机转轴配合处采用的轴承可以为平面轴承，如平面推力球轴承51212，平面推力球轴承51216等，能够增加转盘机构的抗折强度。请参考图4和图5，喂丝机包括套设在所述转盘机构上且用于放置晶粒细化剂的装丝盘3，装丝盘3包括套筒主体、吊钩301和定位轴302。套筒主体包括筒状结构303以及设置在筒状结构底端的金属板304。吊钩301在更换不同类型的晶粒细化剂时通过吊钩301调运便于装丝盘3的换取。吊钩301可以设置在筒状结构303上，也可设置在金属板304上。定位轴302设置在金属板304上，能够卡在转动机构上定位，使得装丝盘3的转动与转动机构同步。
更进一步，喂丝机还包括导向分流装置2，请参考图1和图2，导向分流装置2在沿着晶粒细化剂输送方向上，包括一组平行于地面设置的导向辊，即平行导向辊201，晶粒细化剂从平行导向辊201之间通过，用于对晶粒细化剂起到导向作用的。平行导向辊201晶粒细化剂输送方向上可以具有一定间距，能够更加降低晶粒细化剂的外扩，使得更加集中的输送到机头1处。当然，导向分流装置2还包括在沿着晶粒细化剂输送方向上设置的一组垂直于地面设置的导向辊，即竖直导向辊202，每组竖直导向辊202包括两根平行设置的导向辊。方案选用平行导向辊201和竖直导向辊202同时组合在一起的方式，通过图1-图3可以看出，平行导向辊201的两个辊相互平行设置且相对于地面具有高度差，具有高度差的平行导向辊201的两个辊在沿晶粒细化剂进入喂丝机机头1的方向上以先高后低的方式布置，竖直导向辊202的两个辊相对平行设置。此方式中，晶粒细化剂从平行导向辊201和竖直导向辊202围成的结构中通过，从而可以起到很好的导向作用。请参考图3，导向分流装置2设置在喂丝机机头1与转盘机构之间，避免满盘时候丝切向外偏，导致进入机头1的丝卡住。
具体输送过程为：转盘机构固定在喂丝机的转轴上，将晶粒细化剂如铝钛硼丝装在转盘机构上的装丝盘3上后，把丝头插进导向分流装置2的导向辊内，通过导向辊的转动实现晶粒细化剂的加入，最后通入喂丝机机头1。
以上对本发明所提供的一种喂丝机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种喂丝机，其特征在于，包括：
传动机构，所述传动机构包括动力装置、主动轮和被动轮，所述动力装置为所述主动轮提供动力；
监测装置，用于获取晶粒细化剂的实际输送速度，所述监测装置设置在所述被动轮上；
速度控制装置，用于判断所述实际输送速度与理论输送速度的差值X是否在允许误差范围A内，若否，则所述速度控制装置对所述喂丝机的动力装置提供的速度进行调节，直至所述差值X在所述允许误差范围A内；
报警装置，所述报警装置用于当所述实际输送速度达到预设值时发出警报；
转盘机构，所述转盘机构设置于所述传动机构的输入端，所述转盘机构采用的轴承为平面轴承；
套设在所述转盘机构上且用于放置晶粒细化剂的装丝盘(3)，所述装丝盘(3)包括套筒主体、吊钩(301)和定位轴(302) ；
导向分流装置(2)，所述导向分流装置(2)包括一组平行于地面设置的平行导向辊(201)和一组垂直于地面设置的竖直导向辊(202)，所述平行导向辊(201)的两个辊相互平行设置且相对于地面具有高度差，具有高度差的所述平行导向辊(201)的两个辊在沿晶粒细化剂进入喂丝机机头(1)的方向上以先高后低的方式布置，所述竖直导向辊(202)的两个辊相对平行设置，晶粒细化剂从所述平行导向辊(201)和所述竖直导向辊(202)围成的结构中通过，所述导向分流装置(2)设置在所述喂丝机机头(1)与所述转盘机构之间，避免满盘时候丝切向外偏。
2.根据权利要求1所述的喂丝机，其特征在于，还包括人机交互装置，用于对晶粒细化剂的输入参数的设定和/或晶粒细化剂的运行参数的显示。
3.根据权利要求1所述的喂丝机，其特征在于，所述监测装置包括旋转编码器。
4.根据权利要求1所述的喂丝机，其特征在于，所述动力装置包括变频器，所述变频器的输出轴与所述主动轮连接。
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