气力输料系统及其运行过程的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及整个铸造车间用气力输料系统。

背景技术：

在砂型铸造中，型砂是必须的、也是用量最大的原材料之一，型砂用来制成形成铸件型腔的砂型和砂芯。而型砂在整个铸造车间的流动，是通过气力输送设备实现的，而一个铸造车间，在不同的工序、不同的位置上会需要不同的型砂流(也即料流)，来满足不同工序的生产需求，也即需要多个独立的气力输送设备、不同的输送管道来实现型砂的供给。

目前由于多台独立的气力输料设备单独运行，各自单独控制相应的工序的料流，使得整个铸造车间的料流控制混乱，不能实现集中调配，且当某个工序的料流出现问题时，无法及时获得补给造成生产停滞。

技术实现要素：

有鉴于以上单台独立运行的气力输料设备无法实现不同工序或者工位上料流的相互协调和补给，有必要提出一种气力输料系统及其控制方法，所述气力输料系统可以将整个铸造车间的各个独立的气力输料设备联动起来，且可以实现料流的调配，从而解决某个工位料流出问题时，由其他料流补给。

一种气力输料系统，包括至少一台气力输料设备、原材料库、不同工位处的料斗及输料管道，原材料通过所述输料管道在所述气力输料设备、原材料库和料斗之间流动。所述气力输料设备包括气力输料设备本体，在所述本体的顶部设有进料口，所述进料口由锥形阀控制开闭，所述气力输料设备上还设有进排气阀，所述进排气阀的一端与所述气力输料设备本体相连，所述进排气阀的进气状态端与动力空气管道相连，所述进排气阀的出气状态端与除尘管道相连；所述气力输料设备本体的下部设有出料口，所述出料口与输料管道的一端相连；所述输料管道的另一端连接于不同工位的料斗上，从而实现料从料库经气力输料设备输送至相应工位的料斗中。在气力输料设备和料斗之间的所述输料管道上设有中转枢纽，所述中转枢纽的输入端(也即料流的上游)分别与各个气力输料设备的出料口相连，所述中转枢纽的输出端(也即料流的下游)分别与各个工位上的料斗相连，从而实现料流的集中控制和调配。

优选地，为了能够将输料管道内的原材料全部输送至料斗中，在所述输料管道上还设有增压阀，在停止输料后，打开所述增压阀将输料管道内残留的原材料全部输送至料斗中。

优选地，所述气力输料系统还包括控制板块，所述控制板块通过电连接于所述气力输料设备的各个电气部件上和输料管道的电气部件上，从而实现流量的控制，从而实现多台所述气力输料设备的调配。

更优地，所述电气部件可以为电磁阀，所述电磁阀的输出控制所述气力输料设备上的执行件和输料管道上的执行件，如所述锥形阀、进排气阀等均为执行件。

优选地，所述气力输料设备的本体上还设有料位检测仪一和料位检测仪二，最大料位为所述本体容积的四分之三容积处，最小料位为所述本体中无料，从而实现对气力输送设备本体内原材料量的检测。

优选地，为了不至于把所述料斗加溢，在所述料斗上还设有料位检测仪三和料位检测仪四，最大料位为所述料斗容积的四分之三容积处，最小料位为所述料斗中无料。

单台所述气力输送系统的运行过程为：

s001，启动输料程序，控制板块判断各个电磁阀、料位检测仪和流量检测仪等终端检测部件的信号传输是否正常，若各个检测部件正常，则发出加料指令，若有终端检测部件不正常，则显示并报警；

s002，启动加料过程，所述加料过程即为从料库中向气力输料设备的本体中加料，当料位检测仪一检测到到位信号时，停止加料过程，同时发出输料信号；

s003，启动输料过程，所述输料过程即为气力输料设备将原材料从气力输送设备本体通过输料管道输送到相应工位的料斗内，当料斗内的料位检测仪三检测到到位信号时，停止输料过程，此时所述气力输料设备本体上的出料口上的阀门关闭，完成一次输料动作。

优选地，使所述气力输料设备本体的容积小于等于所述料斗的容积，当所述本体中的原材料输送完毕，也即当料位检测仪二检测到到位信号时，发出停止输料过程的指令，此时继续保持进排气阀为进气状态，将输料管道中的残留原材料全部输送至料斗中。

优选地，将所述输料程序设置为循环模式，所述输料程序的再次启动信号为各工位上料斗的料位检测仪四的到位信号，也即当某工位上的料斗无料时，即启动某一所述气力输料设备为改工位加料。

更优地，当气力输料设备本体中的料位检测仪二检测到到位信号且后续工位料斗上的料位检测仪三未检测到到位信号时，开启进料口上的所述锥形阀，向所述气力输料设备本体中补充原材料，从而实现输料过程的连续性，从而避免了工序的不连贯造成的生产节拍增大，提升了生产效率。

本发明技术方案的有益效果：为了实现本发明不同气力输料设备之间的输料切换，以满足输料过程的连续性和生产过程连续性，所述气力输料系统设有若干台气力输料设备及连接于气力输料设备本体与料斗之间的输料管道，从而实现原材料从原材料库到工位处的料斗中，避免了人力的转运和对大气的粉尘污染。同时，实现了多台气力输料设备的联动，实现了多台气力输料设备的自动化控制。

附图说明

图1是气力输料系统输料原理示意图；

图2是气力输料设备结构示意图；

图3是料斗结构示意图；

图中，1-气力输料设备；101-进料口；102-出料口；103-锥形阀；104-进排气阀；105-动力空气管道；106-除尘管道；107-料位检测仪一；108-料位检测仪二；109-增压阀；2-料斗；201-料位检测仪三；202-料位检测仪四；3-输料管道；4-原材料库。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为利用本发明技术方案建构的气力输料系统输料原理示意图，其中包括两台气力输料设备1、一个原材料库4、三个不同工位上的料斗2及设置在气力输料设备1和料斗2之间的若干输料管道3，来自气力输料设备1出料口102处的若干所述输料管道3通过同一个中转枢纽后与不同工位上的料斗2相连。具体地说，所述气力输料设备1的进料口101通过进料管道与原材料库4相连；所述中转枢纽上游的输料管道3与所述气力输料设备1的出料口102相连，所述中转枢纽下游的输料管道3与各工位上的料斗2相连。两台所述气力输料设备1的布置原则是使所述输料管道3最短，也即使输料路径最短，从而实现输料的高效和节能。

如图2所示为一气力输料设备结构示意图，具体的是，所述气力输料设备1包括气力输料设备本体，所述气力输料设备本体可以为罐状、筒状、锥状等各种结构，且需要将所述气力输料设备的本体出料端设置为锥形，以方便聚集原材料。在所述气力输料设备本体的上端设有进料口101，在所述进料口101上还设有锥形阀103，所述锥形阀103用来控制进料口101的开闭，也即所述锥形阀103用来控制是否向所述气力输料设备本体中增补原材料；在所述气力输料设备本体下部的锥形部上设有出料口102，所述输料管道3的上游端连接于所述出料口102上；同时为了实现气力输料设备1的正常运作，在所述气力输料设备本体的上部还设有进排气阀104，所述进排气阀104的输出端与气力输料设备本体相连，所述进排气阀104的进气状态的输入端连接有动力空气管道105，所述进排气阀104的排气状态的输入端连接有除尘管道，以方便除去气力输料设备本体内由于增补原材料而造成的浮沉，以提升原材料的净度。

作为本实施例的一种改进，为了实现所述气力输料系统的自动化，在所述气力输料设备本体上还设有最大料位的料位检测仪一107和最小料位的料位检测仪二108，所述最大料位的料位检测仪一107设置在所述气力输料设备本体的四分之三体积处，所述最小料位的料位检测仪二108设置在所述气力输料设备本体的底部，也即无料状态为最小料位。

作为本实施例的一种改进，为了实现所述气力输料系统的自动化，在各工位处的料斗2上也设置有最大料位的料位检测仪三201和最小料位的料位检测仪四202，所述最大料位的料位检测仪三201设置在所述料斗2的四分之三体积处，所述最小料位的料位检测仪四202设置在所述料斗2的底部，也即无料状态为最小料位。

作为本实施例的一种改进，为了实现所述气力输料系统的自动化，还设有控制板块，所述控制板块用于接收来自现场的检测信号，并根据现场的实际检测信号发出相应的指令。如所述气力输料设备1、料斗2及输料管道3上的各个检测部件均电连接于所述控制板块上，从而实现信号的传输。同时，各个执行部件，如锥形阀103、进排气阀104等，均设有电磁阀，由所述电磁阀接收来自所述控制板块的指令后，驱动相应的执行部件动作，从而实现加料过程和输料过程等。

作为本实施例的另一种改进，可以在输料管道3的中转枢纽处设置增压阀，所述增压阀的一端通过管道与中转枢纽相连，所述增压阀的另一端连接于动力空气管道上，增设所述增压阀是为了进一步清理输料管道3，以防止原材料在输料管道3中不断沉积造成输料管道堵塞。

所述气力输料系统的运行过程具体为：

s101，启动/校验气力输料系统，此过程中各个终端的检测部件将检测到的现场实际情况反馈给控制板块，控制板块将接收到的实际检测信息与设定的标准信息向比较，若相关信息处于合规状态，则系统进入待机状态；

s102，检测原材料库，若原材料库中的原材料量不足，则向原材料库中增补原材料，否则不增补；

s103，判定加料过程，若气力输料设备本体中无料，也即料位检测仪二检测到到位信息时，控制板块发出加料指令，相应的电磁阀驱动锥形阀动作，实现加料过程；若气力输料设备本体中的有料，则不加料；

s104，判定输料过程，若料斗中无料，也即料位检测仪四检测到到位信息时，控制板块发出输料指令，启动输料过程，并依据确定的流向向无料的料斗中输料；若料斗中有料，则不输料。

为了提升所述气力输料系统的自诊断能力，在所述气力输料系统中增设有对关键的控制部件和执行部件进行自诊断，如用于控制关键执行部件锥形阀和进排气阀的关键控制部分电磁阀，所述电磁阀设置为失电保持的三位五通的电磁阀，通过设置失电保持的电磁阀，使得在加料过程中和输料过程中，控制锥形阀和进排气阀的电磁阀的线圈不至于长时间处于得电状态，从而避免或者大幅度降低了电磁阀线圈损坏的风险，提高的气力输料系统的使用寿命或者说降低了气力输料系统维护的成本、且可以在一定程度上降低维护的频度。具体实现方式为，在所述锥形阀和进排气阀的风缸上设置状态检测，用于检测所述风缸处于打开状态还是关闭状态，当风缸打开到位后向控制板块反馈一个风缸打开到位信号，则控制板块发出电磁阀断电指令，从而使电磁阀的线圈失电；同时，所述电磁阀线圈上还串联有时间继电器，当电磁阀线圈上电1min后，仍未收到断电指令，则说明锥形阀或者进排气阀的风缸故障，时间继电器主动切断电磁阀线圈电源，并发出风缸故障信息。

为了提升所述气力输料系统的运行效率，将所述输料程序设置为循环模式，所述输料程序的再次启动信号为各工位上料斗的料位检测仪四的到位信号，也即当某工位上的料斗无料时，即启动某一所述气力输料设备为该工位加料。更具体地说，当气力输料设备本体中的料位检测仪二检测到到位信号且后续工位上的料位检测仪三未检测到到位信号时，开启进料口上的所述锥形阀，向所述气力输料设备本体中补充原材料，从而实现输料过程的连续性，从而避免了工序的不连贯造成的生产节拍增大，提升了生产效率。

作为本实施例的一种补充，在所述气力输料设备本体和料斗上还设有除尘管道，所述除尘管道通过进排气阀的排气端连接于所述气力输料设备本体上，所述除尘管道直接连接于料斗的上方，所述除尘管道以抽吸的方式将气力输料设备本体和料斗内的颗粒目数小于设定需求的粉末抽吸出去，从而提升了进入使用环节的原材料粒度的更加精准。

以上实施例仅为本发明的两个典型案例，并不限定本发明的技术方案，根据本发明技术方案在无创造性劳动付出的情况下得出的合理推断与扩展，均属于本发明技术方案的范畴。