专利名称：一种精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统，属于冶金离心铸造领域。
背景技术：
目前工业炉的炉管主要采用离心铸造，其离心铸造用模一般需要在内表面喷涂一层涂料，该涂料的主要作用是在炉管外表面形成杨梅粒子，因此对涂料的厚度有精确要求。涂料的厚度决定了涂料的粘牢度、含水量等，而这些因素直接影响炉管的表面质量，因此涂料的厚度是根据所浇铸炉管的外径、壁厚来调整的。而通常生产中采用单一的涂料厚度，经常造成炉管表面质量不一致，甚至导致一些极端尺寸炉管的表面质量达不到要求。·发明内容本实用新型的目的是提出一种能够根据炉管离心铸造中的模尺寸与转速、炉管壁厚等自动调整涂料厚度的伺服系统。该系统综合考虑影响涂料厚度的诸多因素，并给出相互关系，根据关系设计变量测量方案，构成伺服系统，从而实现涂料厚度的自动调整。在冶金离心铸造领域作为新的精确控制系统使用，能够促使炉管表面质量的精确可控，从而改变目前传统的经验控制模式，提高产品质量的科学管理与控制水平。为实现上述目的，本实用新型提出了一种精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统，是由离心铸造模、涂料喷涂系统、转速测量器、数据处理模块、喷涂速度控制模块所组成，其特征在于涂料喷涂系统设置在离心铸造模的左侧，在离心铸造模的上方设置有转速测量器，在离心铸造模内设置有连接涂料喷涂系统的喷杆，所述的喷杆一端设置在涂料喷涂系统上，在喷杆和涂料喷涂系统的中间设置有数据处理模块和喷涂速度控制模块。根据实际工作状况，该伺服系统分为变量测量、数据处理、调整控制等子系统。因此本实用新型提出了上述功能的实现方案，从而达到了炉管离心铸造中涂料厚度精确控制的目的，实现炉管表面质量得科学控制。
图I为精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统示意图。10.离心铸造模；20.涂料喷涂系统；30.转速测量器；40.数据处理模块；50.喷涂速度控制模块。
具体实施方式
变量测量子系统的实施离心铸造中，一般中控系统根据离心浇铸工艺选取合适的离心铸造模、离心浇铸转速等浇铸参数，但实际生产中，由于模与辊轮之间的摩擦容易造成滑差，从而导致模的转速不可控。因此，数据测量子系统主要设计了离心铸造模转速测量器。[0009]如图I所示，转速测量器固定安装在离心机基座上，测量探头正对离心铸造模的轴线。数据处理子系统的实施涂料的厚度主要由涂料喷涂系统和离心机系统决定，其中涂料喷涂系统包括涂料喷涂速度、喷嘴形状与位置、喷头进给速度等，离心机系统包括离心铸造模的尺寸、转速、炉管壁厚等。根据实际生产状况，涂料喷涂系统中涂料喷涂速度、喷嘴形状与位置为设定值，因此只有喷头进给速度为可调值。离心机系统中离心铸造模的尺寸、炉管壁厚为浇铸工艺确定，实际转速由变量测量子系统提供。设涂料喷涂系统为F1，其中涂料喷涂速度、喷嘴形状与位置为设定值，其对涂料厚度的影响因素设为常数值喷头进给速度为可调值X1，其对涂料厚度的影响函数为f! (X1)。则涂料喷涂系统表示为=F1= N1^f1 (X1)。设离心机系统为F2，其中离心铸造模的尺寸r、炉管壁厚h为浇铸工艺确定，所在离心浇铸工艺设置下其对涂料厚度的影响因素设为常数值N2 (r，h)。由变量测量子系统提供的离心铸造模实际转速为所在离心浇铸工艺设置下的范围可调值X2，其对涂料厚度的影响函数为f20Q。则离心机系统表示为f2= N2^f2 (X2)。考量某一时间段At下离心铸造模的涂料厚度Θ，不考虑涂料的汽雾损失，则涂料喷涂系统的涂料输出总量与离心机系统的模内表面涂料输入总量应该保持一致，即F^At, Θ)= F2(At, Θ)，函数转换得出涂料厚度Θ与常数值％、N2，变量X^X2之间的关系。其中在给定离心浇铸工艺下XpX2直接影响涂料厚度，因此设为伺服函数S(XpX2)t5则上述关系表示为Θ = N1* N2 (r, h) * Sft1, X2),由此建立控制离心烧铸的伺服系统。调整控制子系统的实施根据数据处理子系统获得的数据，直接调整喷头进给速度，该子系统通过单片机对喷头进给中步进电机的调整控制实现。伺服系统具有实时调整、条件反馈等优点，能够适应炉管浇铸过程中不同尺寸炉管对涂料厚度的要求，改善传统生产中使用单一涂料厚度对产品质量的影响。本系统的生产实施证实能够精确控制离心浇铸的涂料厚度，尤其是在小口径薄壁管、大口径厚壁管等极端尺寸炉管的离心浇铸中，涂料厚度伺服系统的精确控制能够有效改善炉管杨梅粒子的质量，减少废品率。本系统为浇铸工艺从传统经验控制到科学精确控制提供了一种可行方案，确实达到了提高产品质量，降低生产成本，极具推广价值。
权利要求1.一种精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统，是由离心铸造模、涂料喷涂系统、转速测量器、数据处理模块、喷涂速度控制模块所组成，其特征在于涂料喷涂系统设置在离心铸造模的左侧，在离心铸造模的上方设置有转速测量器，在离心铸造模内设置有连接涂料喂涂系统的喂杆，所述的喂杆一端设直在涂料喂涂系统上，在喂杆和涂料喂涂系统的中间设置有数据处理模块和喷涂速度控制模块。
专利摘要本实用新型涉及到一种精确控制离心浇铸涂料厚度的伺服系统，是由离心铸造模、涂料喷涂系统、转速测量器、数据处理模块、喷涂速度控制模块所组成，通过将涂料喷涂系统设置在离心铸造模的左侧，在离心铸造模的上方设置有转速测量器，在离心铸造模内设置有连接涂料喷涂系统的喷杆，在喷杆和涂料喷涂系统的中间设置有数据处理模块和喷涂速度控制模块的方法可以有效地克服老式产品所存在的缺陷。本实用新型结构简单，使用方便。
文档编号B22D13/10GK202606816SQ201020641390
公开日2012年12月19日 申请日期2010年12月4日 优先权日2010年12月4日
发明者张锦红, 马利峰, 王大力, 朱焰君, 徐华 申请人:卓然(靖江)设备制造有限公司, 上海卓然工程技术有限公司