一种镦锻钢坯加热自动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种自动控制装置，具体地说是一种镦锻钢坯加热自动控制装置。

背景技术：

镦锻曲轴生产线必要的工序就是首先要对镦锻曲轴的钢坯进行分段加热，然后在对钢坯进行分段镦锻。

镦锻曲轴的加热过程是首先将钢坯放到中频感应加热炉中，通过对钢坯预加热，升温加热，保温加热的过程，使钢坯完成加热。

现有对钢坯预加热，升温加热，保温加热的过程控制采用的是人工控制，就是在钢坯运输到中频感应加热炉后，人工开始升功率，使钢坯首先进入预加热的过程，在预加热的过程中用手持的测温仪测量温度，同时还需要记录预加热开始时的时间，当温度和时间都达到要求后，人工调节功率使钢坯进入升温加热的过程，在升温加热的过程中，也是人工监控温度和时间，当温度和时间都达到要求后，人工调节功率使钢坯进入保温加热的过程，当温度和时间都达到要求后，运输出加热好的钢坯进行镦锻。

这种方法虽然可以完成对钢坯的加热，但是由于人为参与因素比较多，容易在控制温度和时间的过程中出现错误，导致钢坯不能完全准确的按照要求达到预加热，升温加热，保温加热的过程，容易出现未达到或超过要求温度和时间的情况。

技术实现要素：

针对现有技术中对钢坯的加热由于人为参与因素比较多，容易在控制温度和时间的过程中出现错误等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种可以提高温度、时间和功率控制准确性的镦锻钢坯加热自动控制装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种镦锻钢坯加热自动控制装置，包括实时温度监控单元、时间监控单元、加热功率监控单元以及控制单元，其中实时温度监控单元包括信号放大器和信号控制器，信号放大器接收测温仪对钢坯测量出来的信号进行信号放大处理后，传送至控制单元，将实时的温度值显示在屏幕上；时间监控单元包括时间继电器，与控制单元的输入端连接；加热功率监控单元包括中间继电器和电位器，其中中间继电器的线圈接至控制单元的输出端，中间继电器的常开接点与相应的电位器调节端连接。

还具有压力继电器，设于中频感应加热装置的循环水压力监测管路中，其信号线与控制单元的输入端连接。

测温仪采用红外线测温装置。

所述时间继电器、中间继电器以及电位器均为三个，分别用于控制预加热过程、升温加热过程以及保温加热过程。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型温度控制准确，通过红外线测温仪测出的实际温度精准度高，避免人工测量所出现的错误；

2.本实用新型时间控制准确，通过时间继电器计时精准度高，避免人工计时所出现的错误；

3.本实用新型功率控制准确：通过中间继电器的通断来控制3个阶段的功率转换，避免人工调节功率出现的误差；

4.本实用新型具有历史温度曲线查询功能，可以根据时间查询历史加热曲线；同时具有报警功能，在设置画面中可以设定加热的报警温度，如果温度超过报警温度，监控装置就会发出报警。

附图说明

图1为本实用新型方法流程图；

图2为本实用新型中控制装置输入输出部分的电气原理图；

图3为本实用新型中控制装置温度取样与功率控制部分的电气原理图。

其中，SB1为按钮，SP1为压力继电器，KT1为第一时间继电器，KT2为第二时间继电器，KT3为第三时间继电器，KA1为第一中间继电器，KA2为第二中间继电器，KA3为第三中间继电器，P1为第一电位器，P2为第二电位器，P3为第三电位器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1、2所示，本实用新型一种镦锻钢坯加热自动控制装置，包括实时温度监控单元、时间监控单元、加热功率监控单元以及控制单元，其中实时温度监控单元包括信号放大器和信号控制器，信号放大器接收测温仪(本实施例采用测温仪红外线测温装置)对钢坯测量出来的信号进行信号放大处理后，传送至控制单元，将实时的温度值显示在屏幕上；时间监控单元包括时间继电器，与控制单元的输入端连接；加热功率监控单元包括中间继电器和电位器，其中中间继电器的线圈接至控制单元的输出端，中间继电器的常开接点与相应的电位器调节端连接。

还具有压力继电器，设于中频感应加热装置的循环水压力监测管路中，其信号线与控制单元的输入端连接。压力继电器SP1的输入信息做为镦锻钢坯加热自动控制装置启动的一个必要准备条件。

所述时间继电器、中间继电器以及电位器均为三个，分别用于控制预加热过程、升温加热过程以及保温加热过程，其中，预加热过程采用第一时间继电器KT1、第一中间继电器KA1和第一电位器P1进行温度、时间及功率控制，升温加热过程采用第二时间继电器KT2、第二中间继电器KA2和第二电位器P2进行温度、时间及功率控制，保温加热过程采用第三时间继电器KT3、第三中间继电器KA3和第三电位器P3进行温度、时间及功率控制。

红外线测温将实际的钢坯温度通过红外线信号，将信号转换成实际的温度值；时间控制装置按照要求设定的时间值，达到时间后会将信号传送到控制器中，在控制器中通过时间和温度的信号，来控制中频电源的功率，从而来自动控制钢坯预加热，升温加热，保温加热的过程。

本实用新型的控制过程如下：

当钢坯放入加热炉后，在循环水压力监测管路水压力满足要求的条件下，按自动启动按钮SB 1后，第一时间继电器KT1开始计时，当达到预加热设定的时间和温度后，第二时间继电器KT2开始计时，当达到升温加热设定的时间和温度后，第三时间继电器KT3开始计时，当全部加热过程完成后，3个时间继电器全部复位。

加热功率控制部分具有3个中间继电器和3个电位器，在工作之前，根据不同直径的钢坯，先设定好三个电位器对应三个功率，电位器本身调节是0-10V变化。控制电位器通断是数字量。

当自动加热启动后，第一电位器P1接通，使感应加热装置达到预加热所要求的功率，当达到预加热设定的时间和温度后，第二电位器P2接通，使感应加热装置达到升温加热所要求的功率，当达到升温加热设定的时间和温度后，第三电位器P3接通，使感应加热装置达到保温加热所要求的功率，当达到保温加热设定的时间和温度后，三个电位器全部复位。

为了能达到对钢坯加热过程的自动控制，主要是依靠控制感应加热的功率，根据以上三个监控单元，通过温度和时间来控制各阶段的加热功率，达到对加热过程的自动控制。

本实用新型以船用曲轴钢坯加热为例，来说明本实用新型的控制过程，如图3所示。船用曲轴钢坯加热自动装置用于控制两台中频感应加热炉，在钢坯加热前，需先设定参数：预加热时间、升温加热时间、保温加热时间、预加热需达到的温度、升温加热需达到的温度，保温加热需达到的温度；加热开始时，先启动预加热，当实际的温度与时间和设定的预加热温度和时间一致时，启动升温加热，当实际的温度与时间和设定的升温加热温度和时间一致时，启动保温加热，当实际的温度与时间和设定的保温加热温度和时间一致时，加热完成，出炉进行镦锻，在使用这种可以自动控制加热过程并且可以实时监控加热温度的装置后，提高了镦锻船用曲轴钢坯加热的质量，减少了加热温度不到和过烧的情况。

图3中，TP1、TP2、TP3代表三个控制阶段的温度传感器的检测温度值。

本实用新型涉及的控制程序中，时间和温度必须都达到要求，如果时间先到，需要等温度达到，再进行到下一阶段，或者温度先到，需要等时间也达到。