专利名称：选矿工艺浮选加药专用电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属矿山浮选工艺的数控药剂添加执行机构，尤其是一种 选矿工艺浮选加药专用电磁阀。
背景技术：
浮选加药长期以来是靠人工添加，添加量因人员素质的不同而差异很大， 对浮选效果产生的影响也很大。上世纪八十年代开始出现了以单片机、计算机、
PLC等为控制器的数控加药系统，其执行机构则采用市面上常见的铜或不锈钢材 质的电磁阀。采用数控加药系统代替人工加药，不仅具有控制精度高、操作维 护方便、便于管理等优点，而且能够改善作业条件，提高技术经济指标，减少 药剂消耗，降低操作人员劳动强度。
常见加药控制系统一般由上位机、控制器、电磁阀驱动电路、电磁阀等部 分组成，如图1所示。上位机包括主机、监视器、键盘、鼠标等，药剂经搅拌、 除渣、沉淀等步骤处理由管道送入电磁阀，电磁阀驱动电路控制其动作，根据 实际情况通过输送管道将药剂送至添加点。
然而，在长期使用中，作为执行机构的电磁阀却成了维护使用的最大难题， 除了维护量大外，其自身还存在如下不足
1、 由于电磁阀上采用的铜或不锈钢材料不耐腐蚀，阀体使用寿命短，电磁 阀平均使用寿命仅为3个月。
2、 加药过程中，需保持电压，通电时间长，线圈容易因发热而损坏。
4、 加药控制精度低，最小输出量仅达150毫升。
5、 调节范围窄，输出药剂仅为150 ~ 3000毫升/分范围之间。
6、交流220V供电，易造成人员触电伤害，安全性差。
实用新型内容
针对现有电磁阀存在的不足，本实用新型的目的是提出一种选矿工艺浮选 加药专用电磁阀，该阀耐腐蚀，阀体使用寿命长，加药中通电时间短、线圈不 易发热因而使用寿命长，加药控制精度大大提高，调节范围广，输出药剂可任 意调节；直流低电压供电，不会造成人员伤害。
本实用新型通过以下技术措施实现
一种选矿工艺浮选加药专用电磁阀，包括电磁阀驱动电路和阀体两大部分， 电磁阀驱动电路由可编程逻辑控制器PLC、供电电源、固态继电器、电磁阀线 圈组成；阀体上开有药剂入口和药剂出口，阀体内装有永久磁体和铁芯，其特 征在于
一、 耐腐材料制的阀体的顶部密封固定有永久磁体，阀体的中部有一位 于永久磁体正下方的铁芯，铁芯密封固定于一个在阀体内可升降的耐腐材 料制的铁芯外壳内，铁芯外壳上端接近永久磁体，下端接近阀体的药剂出 口，电磁阀线圈连接在靠拢铁芯外壳的阀体上；
二、 供电电源的提供端分别与控制器PLC的控制电源VCC1、提升固态继 电器电源VCC2及降落固态继电器电源VCC3的电源端相连接，控制器PLC的 输出Y1和Y2分别连接到提升、降落固态继电器的输入端，提升、降落固态继 电器的输出端并联连接到电磁阀线圈的正端。
所述的耐腐材料是尼龙或聚四氟乙稀。 本实用新型具有如下优点和积极效果
1、阀体使用尼龙、聚四氟乙稀等耐腐材料制造，阀体内的铁芯使用尼龙、 聚四氟乙稀等耐腐材料密封，因而耐腐蚀，使用寿命长，电磁阀平均使用寿命
可达1年以上。
2、 电磁阀线圈采用脉冲控制，只需在启动、停止时各加一个正、负脉冲即 可，无需长时间提供保持电压，加药周期中，通电时间短，线圈不易发热，使 用寿命是普通加药电磁阀的5倍以上，同等条件下节电90%以上。
3、 阀芯动作时间最小可达50ms，且可调整，控制精度大大提高。阀芯动作 时间短，加药精度是普通电磁阀的5倍。
4、 调节范围广，输出药剂可在10 6000毫升/分范围内任意调节。
5、 直流低电压供电，不会造成人员伤害。
图1:本实用新型涉及的专用电磁阀在加药系统中的布置示意图。
图2:本实用新型涉及的专用电磁阀结构原理图。
图3:本实用新型涉及的专用电磁阀部分的驱动电路原理图。
图中各零部件标号为，1—永久磁体，2—电磁阀线圈，3—阀体，4~铁芯，
5—铁芯外壳，"药剂入口， 7—药剂出口。
具体实施方式
本实用新型主要包括电磁阀驱动电路和阀体两大部分。
如图2，阀体的永久磁体1被镶嵌密封在尼龙制阀体3的顶部，铁芯4 被镶嵌密封在尼龙制铁芯外壳5内，这样，就保证了铁芯4和永久磁体1 不和药剂接触；阀体3侧面的药剂入口 6通过管道连接到恒压箱的药剂出口 ， 药剂出口 7则通过管道连接到各浮选加药点，药剂的出入控制是依靠铁芯4和 铁芯外壳5的升降来开启或阻塞药剂出口 7实现的，铁芯和铁芯外壳的升降 则是由驱动电路驱动电磁阀线圈2来完成。铁芯和铁芯外壳提起后，永久
如图3，电磁阀驱动电路由可编程逻辑控制器PLC、供电电源、固态继电器、 电磁阀线圈组成，供电电源提供控制器PLC的控制电源VCC1、提升固态继电 器电源VCC2及降落固态继电器电源VCC3三组电源，控制器PLC的输出Yl 和Y2分别连接到提升、降落固态继电器的输入端，提升、降落固态继电器的输 出端并联连接到电磁阀线圈2的正端，电源VCC2和电源VCC3的GND并联作 为GND2与电磁阀线圈2的负端相连。
电磁阀工作原理说明，当可编程逻辑控制器PLC给出铁芯提升命令，PLC 输出点Y1通电，提升固态继电器得电导通，在电磁阀线圈2上产生一个由PLC 控制脉冲宽度的正的电脉冲，铁芯4和铁芯外壳5将在短时正向电磁力作用下 提起，并在永久磁体1的作用下保持电磁阀开通，此时，从药剂入口 6流入的 药剂将顺着药剂出口7流到药剂添加点，当加药量足够，即该点加药时间递减 为零，该值由PLC计算得出，PLC发出铁芯降落命令，PLC输出点Y2通电， 降落固态继电器得电导通，电磁阀线圈2上将产生一个负的电脉冲，铁芯和铁 芯外壳将承受短时反向电磁力作用而落下，电磁阀关闭，等待下一个加药周期 的开始。
权利要求1、一种选矿工艺浮选加药专用电磁阀，包括电磁阀驱动电路和阀体两大部分，电磁阀驱动电路由可编程逻辑控制器PLC、供电电源、固态继电器、电磁阀线圈组成；阀体上开有药剂入口和药剂出口，阀体内装有永久磁体和铁芯，其特征在于一、耐腐材料制的阀体的顶部密封固定有永久磁体，阀体的中部有一位于永久磁体正下方的铁芯，铁芯密封固定于一个在阀体内可升降的耐腐材料制的铁芯外壳内，铁芯外壳上端接近永久磁体，下端接近阀体的药剂出口，电磁阀线圈连接在靠拢铁芯外壳的阀体上；二、供电电源的提供端分别与控制器PLC的控制电源VCC1、提升固态继电器电源VCC2及降落固态继电器电源VCC3的电源端相连接，控制器PLC的输出Y1和Y2分别连接到提升、降落固态继电器的输入端，提升、降落固态继电器的输出端并联连接到电磁阀线圈的正端。
2、根据权利要求1所述的选矿工艺浮选加药专用电磁阀，其特征在于 耐腐材料是尼龙或聚四氟乙稀。
专利摘要一种选矿工艺浮选加药专用电磁阀，耐腐材料制的阀体的顶部密封固定有永久磁体，阀体的中部有一位于永久磁体正下方的铁芯，铁芯密封固定于一个在阀体内可升降的耐腐材料制的铁芯外壳内，铁芯外壳上端接近永久磁体，下端接近阀体的药剂出口，电磁阀线圈连接在靠拢铁芯外壳的阀体上；控制器PLC的输出Y1和Y2分别连接到提升、降落固态继电器的输入端，提升、降落固态继电器的输出端并联连接到电磁阀线圈；该阀耐腐蚀，使用寿命长，加药中通电时间短、线圈不易发热，因而使用寿命长，加药控制精度大大提高，调节范围广，输出药剂可任意调节；直流低电压供电，不会造成人员伤害。
文档编号F16K1/00GK201074675SQ20072010495
公开日2008年6月18日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者李文光, 杰 龚 申请人:昆明冶研新材料股份有限公司