一种氟化盐加料车的制作方法

本发明属于铝电解生产车间加料领域，尤其涉及一种氟化盐加料车。

背景技术：

随着铝工业的发展，电解铝技术水平在不断提高，工艺技术控制进入了精细化时代，同时要求氟化盐的加料方式也要有所改进，能够精细化达到氟化盐加料的定时、定量、均匀，是目前需要解决的技术问题。多年来氟化盐的加料工作一直采用人工上料或采用铝电解多功能机组上设置的氟化盐料仓装置进行加料。人工上料不能够定时、定量均匀添加，而且存在氟化盐挥发量大及工作效率低、劳动强度大等问题；采用铝电解多功能机组上料，一方面多功能机组设备成本增加，另一方面影响其主要功能的使用，导致作业时间长成本大，浪费严重。因此操作简单，控制合理的遥控器操作的氟化盐加料车，是现在各电解铝车间的首选，不仅可以改善当前操作者的工作条件而且还能够提高工作质量和效率。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种操作安全、工作效率高、应用于电解铝生产车间的辅助加料的氟化盐加料车。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括车体，车体上设置有料仓，其结构要点料仓下端设置有水平螺旋送料机，水平螺旋送料机的后端进口与料仓后下端出口相连。

水平螺旋送料机的前端出口与料仓前端的垂直螺旋送料机的下端进口相连，垂直螺旋送料机的上端出口与料仓上方的上水平螺旋前端进口相连，上水平螺旋送料机与料仓上端之间设置有下水平螺旋送料机，上水平螺旋送料机后端出口与下水平螺旋送料机的后端进口相连，下水平螺旋送料机的前端为下料口；料仓的上端设置有进料口。

所述料仓后下端出口处设置有下料阀，进料口处设置有进料蝶阀，下料口处设置有下料蝶阀。

所述下料阀的阀轴与连杆一端相连，连杆另一端轴接液压油缸输出杆。

所述进料蝶阀的开关的控制端与料仓油缸的输出端相连，料仓油缸设置在料仓的顶部。

所述下料蝶阀的油缸通过螺栓与下水平螺旋送料机把合连接。

所述垂直螺旋送料机的上端出口通过前回转轴承与料仓上方的上水平螺旋送料机前端进口相连；垂直螺旋送料机的上端设置有竖向活动外导筒，活动导筒下部外壁设置有导块，导块设置在垂直螺旋送料机上部竖向导槽内，活动导筒上端口与前回转轴承内圈相连，前回转轴承外圈设置有前传动齿，前传动齿与竖向设置的伞齿轮啮合，伞齿轮轴与设置在上水平螺旋送料机上的横向送料摆动马达的输出轴相连，料仓上端设置有驱动上水平螺旋送料机上下运动的升降液压油缸。

所述车体底座上设置有液压驱动装置，车体底座与液压驱动装置的地脚进行焊接并用螺栓牢固把合；液压驱动装置的驱动输出端与所述液压油缸的驱动输入端、料仓油缸的驱动输入端、下料蝶阀的油缸的驱动输入端、螺旋送料机的液压马达的驱动输入端、送料摆动马达的驱动输入端相连。

液压马达和液压油缸与料仓之间通过键槽和螺栓把合连接。

液压马达和液压油缸的控制信号输入端口分别通过液压电磁阀与PLC数字量输出模块连接，液压油缸与液压站相连，液压站的电磁阀控制端口与PLC相连。

液压驱动装置的报警反馈信号端口与PLC数字量输入模块相连。

PLC数字输入模块与无线遥控接收部分相连，无线遥控接收部分与无线遥控器进行无线数据传输。

作为一种优选方案，本发明所述液压驱动装置采用BYH15116-00-00-YL液压驱动装置，PLC数字量输入模块采用1769-IB16模块。

作为另一种优选方案，本发明所述液压驱动装置的油温过高、过低、过滤器堵时，将故障信号输入到PLC数字量输入模块中，发生报警信号，电磁阀停止工作，油缸和马达停止工作。

其次，本发明所述车体前端的操作室内设置有触摸屏和显示屏，触摸屏与所述PLC相连，PLC的检测信号输入端口与设置在下料口处的料位计相连，显示屏与设置在车体上用于监测所述下料口状态的摄像头相连。

另外，本发明所述无线遥控接收部分采用FSE736接收装置，无线遥控器采用Spectrum2发射装置。

本发明有益效果。

本发明设置下料蝶阀便于控制出料的多少。

本发明通过回转轴承可使上水平螺旋送料机转入、转出，便于下料口的对接出料。

本发明PLC数字输入模块与无线遥控接收部分相连；便于设备的遥控控制。

综上所述，本发明能够大大的节省加料工作时间和地面人员的数量，大大地降低职工劳动强度，改善劳动条件，是以人为本的体现；同时，铝电解生产车间内的多功能机组可以优化设计，精简掉氟化盐料仓，使多功能机组的工具小车结构更加紧凑，整车的重量有所下降；更主要的是能够将多功能机组从氟化盐加料的工作中解放出来，提高机组的运行效率，具有非常显著的经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明的组成简图。

图1中，1为升降液压油缸、2为送料摆动马达、3为垂直螺旋送料机、4为水平螺旋送料机、5为车体、6为下料蝶阀的油缸、7为下料口、8为液压马达、9为液压驱动装置、10为料仓油缸、11为液压马达、12为下料阀、13为料仓、14为液压马达、15为下水平螺旋送料机、16为上水平螺旋送料机、17为液压马达、18为水平回转摆动马达、19为电气控制系统、20为摄像头、21为料位计。

图2是本发明的电控系统组成原理简图。

图3是本发明无线遥控器操作发射装置面板图。

图3中，1=两位自复位开关，2=两位自锁拨动开关、3=紧急停车、4=旋转开关、5=按键开关、6=万向摇杆、7=钥匙开关、8=绿色LED显示灯。

图4是本发明液压原理图及电气控制原理图。

图5是图4的A部放大图。

图6是图4的B部放大图。

图7是本发明PLC数字量输入、输出模块连接图。

图8是本发明后侧视图。

图8中，22为连杆、23为液压油缸。

具体实施方式

如图所示，本发明包括车体，车体上设置有料仓，料仓下端设置有水平螺旋送料机，水平螺旋送料机的后端进口与料仓后下端出口相连。

水平螺旋送料机的前端出口与料仓前端的垂直螺旋送料机的下端进口相连，垂直螺旋送料机的上端出口与料仓上方的上水平螺旋前端进口相连，上水平螺旋送料机与料仓上端之间设置有下水平螺旋送料机，上水平螺旋送料机后端出口与下水平螺旋送料机的后端进口相连，下水平螺旋送料机的前端为下料口；料仓的上端设置有进料口。

所述车体可采用柴油机车。

所述料仓后下端出口处设置有下料阀，进料口处设置有进料蝶阀，下料口处设置有下料蝶阀。

所述下料阀的阀轴与连杆一端相连，连杆另一端轴接液压油缸输出杆。

所述进料蝶阀的开关的控制端与料仓油缸的输出端相连，料仓油缸设置在料仓的顶部。

所述下料蝶阀的油缸通过螺栓与下水平螺旋送料机把合连接。下料蝶阀用来控制出料的多少。

通过液压油缸开关控制下料阀的旋转，实现下料阀的开关。当液压油缸打开时，下料阀处于打开状态，这时实现氟化盐料粉从料仓13进入水平送料螺旋输送机4进口中，当液压油缸关闭时，下料阀处于关闭状态，此时氟化盐料粉存储在料仓中。料仓油缸控制进料蝶阀的开关，当需要给氟化盐加料车加入氟化盐料粉时，料仓油缸打开，进料蝶阀处于打开状态，这时氟化盐料粉从电解车间库房存储库进入氟化盐加料车料仓中，停止对氟化盐料仓装置加料时，料仓油缸关闭。

所述垂直螺旋送料机的上端出口通过前回转轴承与料仓上方的上水平螺旋送料机前端进口相连；垂直螺旋送料机的上端设置有竖向活动外导筒，活动导筒下部外壁设置有导块，导块设置在垂直螺旋送料机上部竖向导槽内，活动导筒上端口与前回转轴承内圈相连，前回转轴承外圈设置有前传动齿，前传动齿与竖向设置的伞齿轮啮合，伞齿轮轴与设置在上水平螺旋送料机上的横向送料摆动马达的输出轴相连，料仓上端设置有驱动上水平螺旋送料机上下运动的升降液压油缸。氟化盐料粉的输送通过螺旋送料机的液压马达的前进和后退完成。

升降液压油缸驱动上水平螺旋送料机上抬，使下水平螺旋输送机可以向外侧转出。设置活动外导筒可配合上水平螺旋送料机上下运动。

所述上水平螺旋送料机后端出口通过后回转轴承与下水平螺旋送料机的后端进口相连，后回转轴承内圈与上水平螺旋送料机后端出口相连，后回转轴承外圈与下水平螺旋送料机的后端进口相连，后回转轴承外圈外壁设置有后传动齿，后传动齿与上水平螺旋送料机上的水平回转摆动马达输出轴上的齿轮啮合。通过后回转轴承使下水平螺旋送料机也可转入、转出，进一步提高本发明加料的覆盖区域。

通过回转轴承可使上水平螺旋送料机和下水平螺旋送料机分别转入、转出，便于下料口的对接出料。

所述车体底座上设置有液压驱动装置，车体底座与液压驱动装置的地脚进行焊接并用螺栓牢固把合；液压驱动装置的驱动输出端与所述液压油缸的驱动输入端、料仓油缸的驱动输入端、下料蝶阀的油缸的驱动输入端、升降液压油缸的驱动输入端、螺旋送料机的液压马达的驱动输入端、送料摆动马达的驱动输入端、回转摆动马达的驱动输入端相连。

液压马达和液压油缸与料仓之间通过键槽和螺栓把合连接。

液压马达和液压油缸的控制信号输入端口分别通过液压电磁阀与PLC数字量输出模块连接，液压油缸与液压站相连，液压站的电磁阀控制端口与PLC相连。

液压驱动装置的报警反馈信号端口与PLC数字量输入模块相连。

PLC数字输入模块与无线遥控接收部分相连。

电磁阀得电后闭合相应的液压油缸或者驱动、摆动马达动作，完成升降、关闭、前进后退等动作。

根据氟化盐加料车的工艺流程，在完成加料的动作时，电磁阀驱动马达和油缸，要求YA7—YA10电磁阀同时得电，YA1—YA6电磁阀不得电，所以四个驱动马达同时工作，摆动马达和液压油缸不工作。正常输送氟化盐料粉时驱动马达正转运行即前进状态，维修或者出现故障的时候可以反转即后退状态，单个马达可以单独转动。摆动马达可以单独工作也可以同时工作，摆动马达在正反转(前进、后退)，下料蝶阀油缸关闭状态，不能下料，此时驱动马达不能工作。同理，液压油缸工作时，驱动马达和摆动马达都不允许工作。液压驱动装置的邮箱温度、滤油器、压力继电器报警反馈点接入电气控制系统的PLC输入模块1769-IB16接线端子中，用于反馈液压驱动装置的运行状态。通过输出模块PLC1769-OB16输出点控制液压驱动装置的电磁阀得电、失电，从而实现液压油缸的开、关、摆动马达和驱动马达的前进、后退的动作状态。电磁阀的得电、失电由无线遥控器根据氟化盐加料车的工艺流程进行相应的按键或者摇杆操作实现。

所述液压驱动装置包括液压三联泵。

所述液压驱动装置采用BYH15116-00-00-YL液压驱动装置，PLC数字量输入模块采用1769-IB16模块。

所述液压驱动装置的油温过高、过低、过滤器堵时，将故障信号输入到PLC数字量输入模块中，发生报警信号，电磁阀YA1-YA10停止工作，油缸和马达停止工作。

所述车体前端的操作室内设置有触摸屏和显示屏，触摸屏与所述PLC相连，PLC的检测信号输入端口与设置在下料口处的料位计相连，显示屏与设置在车体上用于监测所述下料口状态的摄像头相连。

所述无线遥控接收部分采用FSE736接收装置，无线遥控器采用Spectrum2发射装置。

电气控制系统包括可编程控制器PLC，断路器、接触器、过热继电器等元件。断路器、过热继电器用于保护氟化盐加料车的正常运行，接触器用于驱动执行机构的运行。将断路器、接触器、过热继电器的辅助触点、液压驱动装置的反馈点接入可编程控制器PLC1769-IB16输入模块接线端子中用于信号的反馈。将接触器线圈、液压驱动装置的电磁阀接入可编程控制器PLC1769-OB16输出模块接线端子点中，用于驱动相应的液压升降油缸和驱动、摆动马达机构。根据氟化盐加料车的机械工艺要求对可编程控制器进行程序的设定，使氟化盐加料车的加料动作连续。在驾驶室操作仪表盘上安装有触摸屏和监控系统的显示屏，触摸屏采用AB公司的2711P-T10C4A8，通讯方式为以太网与可编程控制器PLC的CPUEtherNet口相连，触摸屏页面显示氟化盐加料车料位计、限位、液压驱动装置报警信号反馈和液压电磁阀的状态。监控系统显示屏与下料口附近的摄像头相连，摄像头将采集到的信号通过视频传输数据线传输到监控系统显示屏，这样操作人员能够在驾驶室内清晰的观察到氟化盐加料车下料口下料过程的具体情况，使运行更加安全可靠。

所述无线遥控器操作系统在正常工作状态下，发射装置每秒可以连续发送15条以上指令，接收装置内置双CPU提供双解码器冗余和分集技术，以保证在任何非正常工作状态下实现接收系统的自动关闭功能，避免任何错误信号对接收系统输出继电器接口产生错误指令。无线遥控器操作系统包括遥控器发射装置Spectrum2和接收装置FSE736。发射装置Spectrum2由最多3个档位摇杆，8个按键开关，若干个拨动开关和自锁旋转开关，LED指示灯组成，LED指示灯可以显示操作状态或者电源状态指示。接收装置FSE736为36路继电器输出型接收箱。无线遥控器接收箱放置在电气控制系统电控箱内。本发明遥控器发射装置需要用到1个档位摇杆、6个按键开关、4个两位自复位拨动开关、4个两位自锁拨动开关、1个旋转开关、1个智能钥匙开关、1个LED显示灯组成。30路继电器输出型开关量控制。以氟化盐加料车的工作范围、使用频率和操作为设计依据，合理的设计布局了遥控器操作面板图。图中氟化盐加料车液压油缸的开、关，属于脉冲信号，选择两位自复位开关操作方便；料仓水平螺旋输送的前进、后退功能、料仓垂直螺旋输送的前进、后退功能、上水平螺旋输送的前进、后退功能、下水平螺旋输送的前进、后退功能需要逐级启动且信号连续，选择两位自锁拨动开关避免了由于按键小而导致的手部劳动强度的增大，设计更人性化；利用遥控器侧面的按键开关进行电笛、电铃、送电和复位的功能操作，不仅操作便利而且能够避免工作前的误操作；由于2个摆动马达可以同时工作和独立工作，所以设置了旋转开关，结合万向摇杆操作左右方向实现料仓送料摆动马达和水平回转摆动马达的前进、后退。万向摇杆的前后操作实现液压油缸的开、关动作。

下面结合附图说明本发明的工作过程。

将氟化盐加料车驾驶到电解槽处，液压驱动装置都处于正常工作状态。通过无线遥控器面板上的功能按键或者摇杆进行相应的操作。根据氟化盐加料车的操作规程和工艺流程，先将氟化盐加料车驾驶到需要添加氟化盐料粉的电解槽通廊处，通过操作摇杆6向下动作，使YA1b电磁阀得电，此时升降液压缸马达上升，（液压油缸行程为300mm，所选择液压驱动装置液压油缸的固定行程）到达液压行程后YA1b电磁阀失电，升降液压缸停止动作。然后遥控器的选择旋钮7将旋钮旋转到送料摆动马达位置，然后操作摇杆6向右动作，使液压驱动装置YA5b电磁阀得电。

驱动上水平螺旋送料机和下水平螺旋送料机一起进行转出动作，最大角度为180°，在180°时，有限位开关,也可以根据现场操作需要到达一定角度后，操作摇杆6回位，YA5b电磁阀失电，送料摆动马达停止动作。此时需要将遥控器的选择旋钮7旋转到水平回转摆动马达位置，操作摇杆6向右动作，使YA6b液压电磁阀得电，下水平螺旋送料机摆出，最大角度为180°，在180°时，有限位开关,也可以根据现场操作需要到达一定角度后，操作摇杆6回位，使YA6b液压电磁阀失电，水平回转摆动马达18停止摆动。通过下料口附近的摄像头20观察下料口和电解槽的位置，如果位置合适则准备加料，如果不合适则通过驾驶驱动装置调整，满足加料车料口对准电解槽加料位置，停车。继续操作遥控器拨动开关10向下动作，使液压驱动装置YA4b电磁阀得电，下料蝶阀液压缸打开，可以出氟化盐料粉。然后再依次向下操作水平螺旋送料机、垂直螺旋送料机、上水平螺旋送料机、下水平螺旋送料机拨动开关，使液压电磁阀YA7b、YA8b、YA9b、YA10b依次得电并保持，此时料仓螺旋输送驱动马达、料仓垂直螺旋输送驱动马达、上水平螺旋输送驱动马达、下水平螺旋输送驱动马达开始正向工作，等待输送氟化盐料粉。最后向下操作遥控器发射装置中的波动开关11，使调整装置液压电磁阀YA3b得电，油缸打开，氟化盐料粉进入到一直旋转的水平螺旋输送机中进行料粉的输送，随着料仓送料驱动马达的前进方向的驱动，使料粉通过螺旋叶旋转进行输送到旋转着的垂直螺旋输送机中，依次类推，输送到下水平螺旋输送机，通过下料口对电解槽氟化盐料粉的添加，操作者可以通过驾驶室内的监视器观看下料的速度和流量。因为电解过程中需要的氟化盐料粉的量非常小，在下料口开始出料的同时，操作遥控器发射装置中的波动开关11向上动作，使调整装置液压电磁阀YA3a得电，油缸关闭，避免输送装置内的料粉过多导致赌转。也可以通过下料口处的料位计21在触摸屏画面中的状态，观看料粉的添加计量，加料80%的时候，限位报警，这时依次操作遥控器摇杆拨动开关1、2、3、4回中间位置，使液压电磁阀YA7b、YA8b、YA9b、YA10b依次失电，停止驱动送料，停止料仓水平螺旋输送、料仓垂直螺旋输送、上部水平螺旋输送、下部水平螺旋输送马达。然后操作遥控器拨动开关11向上动作，下料蝶阀液压电磁阀YA4a得电，下料蝶阀关闭，停止加料。操作遥控器的选择旋钮7旋转到水平回转摆动马达位置，操作摇杆6向左动作，使YA6a液压电磁阀得电，上下水平回转送料料管同时摆回，到达限位后YA6a液压电磁阀失电，上下水平回转摆动马达停止摆动。操作遥控器的选择旋钮7将旋钮旋转到料仓送料摆动马达位置，然后操作摇杆6向左动作，使液压驱动装置YA5a电磁阀得电，料仓摆动马达驱动上水平螺旋输送机和下水平螺旋输送机后退，摆回到达0°限位后，YA5a电磁阀失电，料仓摆动马达停止动作。操作摇杆6向上动作，使YA1a电磁阀得电，升降液压缸马达下降，液压油缸下降到规定行程300mm后，YA1a电磁阀失电，升降液压缸停止动作，一个加料周期完成。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。