Plc控制大型圆锯片多油缸热压回火炉的制作方法
【专利说明】PLC控制大型圆锯片多油缸热压回火炉
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及热处理设备技术领域，具体是一种PLC控制大型圆锯片多油缸热压回火炉。
【背景技术】
[0003]大直径圆锯片在这里特指直径2600毫米至5200毫米的金刚石圆锯片基体。在金刚石圆锯片基体的外圈焊接上金刚石刀头，就成为金刚石圆锯片。大型金刚石圆锯片是石材矿山开采以及大型石材板材切割的重要工具，使用日益普遍，而金刚石圆锯片基体是制造金刚石圆锯片的基础，基体的质量直接影响金刚石圆锯片的使用性能。热处理是制造金刚石圆锯片基体的关键工序之一，热处理回火质量的好坏直接影响锯片基体的平面度、锯片内应力的数值及分布等技术参数，这直接关系到后续工序操作难易程度以及金刚石圆锯片的使用质量。
[0004]制造大型圆锯片特别是5.2米圆锯片的重要设备热处理回火炉倍受关注，目前使用的大直径圆锯片回火炉存在着一些不足:
1.目前还没有用于回火最大直径5.2米圆锯片的热压回火炉。
[0005]2.有一种使用的是箱式热压电阻回火炉，炉门安装在箱体的前端面。锯片出炉要使用叉车的叉子挑出，锯片是悬垂在叉车的一端，锯片的直径越大，锯片的重心离叉车越远，因此箱式回火炉的回火锯片直径不会太大，直径3米的锯片出炉已非常困难。
[0006]通常箱式热压回火炉是使用单油缸压紧回火压盘，油缸放置在回火压盘的中心，这样的压紧方式是压盘的中心压力大，而在压盘的外边缘压力小，这容易造成锯片的回火后的平度超差，锯片的直径越大这种现象越显著。
[0007]使用多油缸热压涉及油缸同步问题，油缸越多同步问题越突出，目前还没有使用多个油缸的热压回火炉。
[0008]3.还有一种是使用井式回火炉，将锯片放在上下两个回火压盘之间，用螺栓将两个压盘的边缘夹紧，放入回火炉中进行回火。锯片回火出炉时，要将回火压盘吊出炉外，待压盘冷却至室温左右时拧松螺栓，卸开压盘，取出锯片。这种回火方式的不足是:两个回火压盘要反复加热和冷却，造成能源浪费；且这种回火方式的自动化程度低，操作工的劳动强度大。
[0009]4.当前圆锯片热压回火的自动化集成度低，尚未出现用于热压回火大型圆锯片的多油缸热压回火炉，还没有多环节采用PID控制技术，对油缸的流量、压力和炉温等参数进行PID闭环控制。
[0010]5.大型金刚石圆锯片基体的材料通常是使用75Cr、70MnCr、70Mn、8MnSi等材料。锯片热处理回火是先将锯片淬火，淬火后的硬度大于HRC60，然后经过回火产生相变，回火后的硬度降低到HRC42-46。大型金刚石圆锯片在淬火过程中虽然经过压平机压平，但由于锯片的面积大，影响锯片淬火不平度的因素比较多，淬火后的锯片不平度还是比较大，还需要经过回火再进一步提高锯片的平面度。
[0011]当前使用的热压回火炉油缸压力不是随炉温的升高而逐渐加大，而是在整个的回火过程中油缸的压力不变。由于淬火后产生的淬火马氏体脆性比较大，回火初期锯片的金相组织还未发生相变，如果油缸的压力在一开始就比较大，容易使锯片产生微小裂纹。
[0012]目前，尚未有报道回火最大直径为5.2米圆锯片和使用多个油缸的热压回火炉，本领域技术人员有必要开发一种PLC控制大型圆锯片多油缸热压回火炉。
【发明内容】
[0013]本发明的目的就是为了克服现有回火炉热处理技术的不足，提供了一种PLC控制大型圆锯片多油缸热压回火炉，以解决因热处理回火质量差导致的锯片回火后的平度差、回火过程中油缸压力不变和回火方式的自动化程度低的问题。
[0014]为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决:
一种PLC控制大型圆锯片多油缸热压回火炉，包括回火炉体、回火炉盖、龙门架、液压系统；回火炉体底部设有回火下压盘；回火炉盖包括回火上压盘和循环风扇，循环风扇置于回火上压盘和回火炉盖之间，循环风扇与回火炉盖连为一体；龙门架置于龙门架行走机构上面，龙门架行走机构上面设置有铁轨，铁轨一端设置有挡铁；液压站安装在龙门架上面；液压系统包括油缸，油缸安装在龙门架上，油缸均匀分布在以龙门架的中心所做出的圆周上；油缸下端连接油缸耐热接长杆，该油缸耐热接长杆的下端与回火上压盘铰链连接，油缸耐热接长杆的上端与回火炉盖活动连接；电控箱安装在龙门架外侧的立柱上；电控箱内安装有PLC电控系统；电控箱外面安装有触摸屏。
[0015]采用上述技术方案的本发明与现有技术相比:通过设置回火上压盘、回火下压盘、龙门架行走机构、PLC电控系统和触摸屏，通过PLC电控系统控制油缸的流量，使油缸行程同步；控制油缸的压力随着炉温的变化而变化；从而提高热处理回火质量，避免锯片产生微小裂纹；降低热处理回火工序的能耗；提高热处理回火工序的自动化水平，改善工作环境。
[0016]本发明的优选方案如下:
在油缸的无杆腔端安装有缸用磁致伸缩位移传感器；在油缸上腔压力回路中安装有压力传感器；在回火炉体侧面安装有温度传感器-热电偶。
龙门架呈方形框架金属结构，底部设置有上部门架垂直限位挡铁和下部门架垂直限位挡铁。
[0017]回火炉体底部设置有锯片夹具，置于回火下压盘上面中间位置，锯片夹具中间放置锯片。
[0018]回火炉体呈圆柱形结构；回火上压盘、回火下压盘分别呈圆盘形结构。
[0019]油缸耐热接长杆、回火上压盘和回火下压盘的材料均为耐热铸铁。
[0020]回火炉加热的电源由固态继电器接通三相交流电网。
[0021]液压系统由2个定量叶片泵及驱动电机、8个油缸、8个电液比例节流阀、I个电液比例压力阀和单向阀、平衡阀、电磁溢流阀、电磁换向阀和管路组成；优选8个油缸中选取一个油缸作为主令油缸，其他7个油缸作为随动油缸，组成主-从运动模式；液压站采用2个定量泵供油，I个大流量泵和I个小流量泵。
[0022]PLC电控系统包括如下模块，
电源模块，用于给PLC控制系统供电。
[0023]紧凑型CPU314C-2DP模块，集成有24点开关量输入/16点开关量输出，用于控制油泵电机的开/停、龙门架的移动、回火上压盘的升降。
[0024]紧凑型CPU314C-2DP模块还集成有5通道模拟量输入/2通道模拟量输出，使用其中的I个通道模拟量输入/I个通道模拟量输出，用于主令油缸的位移指令控制和主令油缸实际位移量的反馈。
[0025]FM355C闭环控制模块带有4通道模拟量输入与4通道模拟量输出，其给定输入、反馈输入以及通过内部数字调节后的输出均为连续模拟信号；用于控制电液比例节流阀和电液比例压力阀，以达到控制油缸同步和油缸压力。
[0026]FM355-2S是带有闭环调节功能的模拟量输入/开关量输出的模块，该模块为步进与脉冲控制模块，带有4通道模拟量输入与4通道、8点开关量输出，用于控制固态继电器的通/断，实现控制回火炉的温度。
[0027]热压回火炉的最大直径为5.2米；触摸屏上输入控制命令，控制系统分为手动和自动控制；手动控制能单独对每个部件进行控制；自动控制用于生产过程的控制，对加热温度和时间、液压系统压力和流量、油缸的位移量进行控制和显示；记录、显示和输出回火过程中升温时间、保温时间、缓冷时间、保温压力。
【附图说明】