球墨铸铁管涂衬用料控制系统的制作方法

本发明属于球墨铸铁管外加工辅助设备技术领域，更具体地说，是涉及一种球墨铸铁管涂衬用料控制系统。

背景技术：

球墨铸铁管涂衬通常是由搅拌机将定量的水、砂子和水泥混合均匀后配比而成，但是其中的水、水泥和砂子的用量都是手动进行测量并配比，由于人工操作误差大，会导致水、水泥和砂子之间的配比有误差，进而影响搅拌均匀后形成的涂衬的质量，而且人工操作工作量较大，长时间操作会增大出现误差的机率，进一步影响涂衬质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种球墨铸铁管涂衬用料控制系统，旨在解决现有涂衬人工调节用料容易出现误差导致涂衬质量降低，且增大了劳动强度的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种球墨铸铁管涂衬用料控制系统，包括搅拌机、计量模块、模拟模块以及操控模块，所述操控模块分别与所述搅拌机、所述计量模块和所述模拟模块通讯连接；

所述操控模块用于获取并生成预设量信息；

所述计量模块用于根据所述预设量信息向所述搅拌机中加入预设量的水、砂子和水泥，所述计量模块还用于向所述操控模块反馈实时加入量信息；

所述操控模块用于获取所述搅拌机和所述计量模块的工作状态信息，并用于根据所述工作状态信息生成工作状态模拟图像信息，所述模拟模块用于根据所述工作状态模拟图像信息生成工作状态模拟图像。

作为本申请另一实施例，所述计量模块包括：

水箱，所述水箱上设有用于向所述搅拌机注水的第一排水口，和用于向外界排水的第二排水口，所述水箱、所述第一排水口和所述第二排水口分别与所述操控模块通讯连接；

当水量过多时，所述水箱向所述操控模块反馈水超量信息，所述操控模块根据所述水超量信息控制所述第二排水口排水；

砂罐，设于所述搅拌机的顶部并与所述搅拌机连通，所述砂罐与所述操控模块通讯连接；以及

水泥罐，设于所述搅拌机顶部并与所述搅拌机连通，所述水泥罐与所述操控模块通讯连接。

作为本申请另一实施例，所述水箱的底部设有称量装置，所述称量装置与所述操控模块通讯连接，所述称量装置用于向所述操控模块反馈所述实时加入量信息。

作为本申请另一实施例，所述砂罐上设有与所述搅拌机连通的第一导料管，所述水泥罐上设有与所述搅拌机连通的第二导料管，所述第一导料管和所述第二导料管的外壁分别设有振动器，所述振动器与所述操控模块通讯连接。

作为本申请另一实施例，所述砂罐和所述水泥罐的底部分别设有称量装置，所述称量装置与所述操控模块通讯连接，所述称量装置用于向所述操控模块反馈所述实时加入量信息。

作为本申请另一实施例，所述振动器包括：

电机；

振动轴，一端与所述电机连接；以及

振动块，设于所述振动轴的另一端，所述振动块的一端面为用于与所述第一导料管或所述第二导料管外壁贴合的弧形面。

作为本申请另一实施例，所述振动块为弹性构件，所述振动块内设有第一空腔。

作为本申请另一实施例，所述搅拌机包括：

外筒；

第一搅拌盘，设于所述外筒的底部并与所述外筒转动连接；以及

第二搅拌盘，设于所述外筒的底部并与所述外筒转动连接，所述第二搅拌盘与所述第一搅拌盘间隔设置。

作为本申请另一实施例，所述第一搅拌盘与所述第二搅拌盘沿所述外筒的轴向间隔设置，所述第二搅拌盘的直径大于所述第一搅拌盘的直径。

作为本申请另一实施例，所述球墨铸铁管涂衬用料控制系统还包括报警模块，所述报警模块与所述操控模块通讯连接，所述操控模块还用于判断所述计量模块的实时加入量是否超过允许偏差量值，当所述实时加入量超过所述允许偏差量值时，所述操控模块生成报警信息，所述报警模块根据所述报警信息发出警报。

本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明球墨铸铁管涂衬用料控制系统通过操控模块输入需要的水、砂子、水泥的配比及用量，操控模块的数据传输到计量模块，计量模块将相对应的水、砂子、水泥的重量充入搅拌机中，搅拌机开始搅拌，搅拌的过程中，搅拌机的作业过程在模拟模块中显示，可以看到相应配比水、砂子、水泥在搅拌机中搅拌时，搅拌机的运行状态。本发明球墨铸铁管涂衬用料控制系统通过操控模块以及计量模块可以准确的控制水、砂子、水泥的用量，减少了人工操作的误差，提高涂衬的质量进而保障球墨铸铁管的质量；同时，操作人员可以根据工作状态模拟图像直观的看到计量模块和搅拌机的工作状态，例如，计量模块当下是哪一部分正在投料，哪一部分处于关闭状态，再比如搅拌机内相应配比的水、砂子、水泥的搅拌过程(例如搅拌方向、搅拌速率)可以被直观显示出来，一旦出现问题，进而及时的做出调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1为本发明实施例提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的模块示意图；

图2为本发明实施例提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例所采用的振动器的结构示意图；

图4为本发明实施例所采用的搅拌机的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所采用的搅拌机的剖视结构示意图。

图中：1、搅拌机；101、外筒；102、第一搅拌盘；103、第二搅拌盘；2、计量模块；201、水箱；202、砂罐；203、水泥罐；3、模拟模块；4、操控模块；5、第一排水口；6、第二排水口；7、称量装置；8、第一导料管；9、第二导料管；10、振动器；111、电机；121、振动轴；131、振动块；11、第一空腔；12、报警模块；13、叶片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统进行说明。球墨铸铁管涂衬用料控制系统，包括搅拌机1、计量模块2、模拟模块3以及操控模块4，操控模块4分别与搅拌机1、计量模块2和模拟模块3通讯连接。

实际操作过程可以是：

1)操作人员向操作模块4中输入一些预设信息，例如，控制计量模块2投料顺序的信息、各个物料的预设量信息、搅拌时长信息、搅拌速率、搅拌方向信息等。

2)计量模块2根据上述各个物料的预设量信息向搅拌机1中按照一定顺序加入预设量的水、砂子和水泥。在此过程中，计量模块2还向操控模块4反馈各个物料的实时加入量信息，操控模块4可以将各个物料的实时加入量信息进行显示；并且，操控模块4通过获取搅拌机1和计量模块2的工作状态信息来生成工作状态模拟图像信息，模拟模块3根据工作状态模拟图像信息生成工作状态模拟图像。

3)当各个物料的实时加入量达到预设量的时候，操控模块4控制计量模块2停止投料，随后，操控模块4控制搅拌机1按照预设的搅拌速率、搅拌方向、搅拌时长开始进行搅拌作业。

其中，通讯连接可以是有线连接，也可以是无线连接(例如蓝牙、wifi等)。

本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统，与现有技术相比，本发明球墨铸铁管涂衬用料控制系统通过操控模块4输入需要的水、砂子、水泥的配比及用量，操控模块4的数据传输到计量模块2，计量模块2将相对应的水、砂子、水泥的重量充入搅拌机1中，搅拌机1开始搅拌，搅拌的过程中，搅拌机1的作业过程在模拟模块3中显示，可以看到相应配比水、砂子、水泥在搅拌机中搅拌时，搅拌机的运行状态。本发明球墨铸铁管涂衬用料控制系统通过操控模块4以及计量模块2可以准确的控制水、砂子、水泥的用量，减少了人工操作的误差，提高涂衬的质量进而保障球墨铸铁管的质量；同时，操作人员可以根据工作状态模拟图像直观的看到计量模块2和搅拌机1的工作状态，例如，计量模块2当下是哪一部分正在投料，哪一部分处于关闭状态，再比如，搅拌机1内相应配比的水、砂子、水泥的搅拌过程(例如搅拌方向、搅拌速率)可以被直观显示出来，一旦出现问题，操作人员可以快速反应出当下正在进行哪一步骤，进而判断是哪一部分出现问题，进而及时的做出调整。

需要说明的是，操作模块4本身具有显示屏，可以显示上述的实时加入量信息，模拟模块3也可以单独具有显示屏，以显示上述的工作状态模拟图像。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，计量模块2包括水箱201、砂罐202以及水泥罐203，水箱201上设有用于向搅拌机1注水的第一排水口5，和用于向外界排水的第二排水口6，水箱201、第一排水口5和第二排水口6分别与操控模块4通讯连接；当水量过多时，水箱201向操控模块4反馈水超量信息，操控模块4根据水超量信息控制第二排水口6排水；砂罐202设于搅拌机1的顶部并与搅拌机1连通，砂罐202与操控模块4通讯连接；水泥罐203设于搅拌机1顶部并与搅拌机1连通，水泥罐203与操控模块4通讯连接。

先在操控模块4分别输入水、砂子、水泥的配比；水箱201、砂罐202、水泥罐203向搅拌机1中下料的先后顺序；搅拌机1的搅拌时长、搅拌速率、搅拌方向；输入完毕后开启操作，此时水箱201、砂罐202、水泥罐203依照预设的先后顺序向搅拌机1中注入预设量的水、砂子和水泥，随后搅拌机1在物料全部注入完毕注入之后的预设时间内开启，以操控模块4中预设的搅拌速率进行搅拌并控制在预设搅拌时长内，该过程可以精准的控制水、砂子、水泥的用量，保证配比的精准性，同时配合适当的搅拌时长以及搅拌速率，可以提高涂衬的搅拌效果，保证搅拌后形成的涂衬的质量。

例如，向操控模块4中输入水、砂子、水泥预设量命令，按照砂子、水泥、水的先后顺序进料，并且输入水、水泥、砂子的配比为0.4:1:2.2,水、水泥、砂子的重量分别是0.8kg、2kg、4.4kg(也可以只输入水的重量，操控模块4可以根据配比自动计算出砂子和水泥的重量)，输入完毕后开启计量模块2的开始命令，水箱201的第一排水口5逐渐打开，水流从小到大逐渐稳定，第一排水口5较小且流量稳定，第一排水口5处安装有定量水表，定量水表的示数可以传输到操控模块4，当水量达到0.8kg时，定量水表的数值在操控模块4上显示，操控模块4控制第一排水口5关闭；按照预设的进料步骤依次向搅拌机1中再充入2kg的水泥和4.4kg的砂子；物料输入完毕后，向操控模块4中输入搅拌机1的搅拌时长以及搅拌速率(例如，搅拌时长两小时，搅拌轴的转速为10r/min)，输入完毕后，通过操控模块4控制搅拌机1开始旋转，搅拌机1以10r/min的速率搅拌2小时后，搅拌机1自动停止。

本实施例中，当水箱201内水量过多时，会因为水压不稳造成第一排水口5的出水速率增大，在操控模块4控制第一排水口5关闭的时候，由于操作延时会导致进入搅拌机1的水量增多，水箱201上设有压力表，压力表与操控模块4通讯连接，第二排水口6上设有与操控模块4通讯连接的自动阀，压力表的示数在操控模块4上显示，当压力表上的示数超出标准值后，操控模块4控制自动阀自动打开，水箱201通过第二排水口6向外界排水，当压力表的示数恢复正常后，操控模块4控制自动阀自动关闭。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，水箱201的底部设有称量装置7，称量装置7与操控模块4通讯连接，称量装置7用于向操控模块4反馈实时加入量信息。水箱201底部的称量装置7可以直接对水箱201的重量进行称量，称量装置7的示数显示在操控模块4上，当水箱201向搅拌机1中注入水时，称量装置7实时显示水箱201整体的重量，根据重量读数的变化判断注水量，称量装置7比较方便校对，保证加入的水量的精准性，大大减少了水加入量的误差，防止涂衬搅拌中水量过多或过少的问题，保证涂衬的质量。

或者，第一排水口处还设有定量水表，水箱201上的定量水表显示流过的水量，定量水表上的示数与称量装置7上的示数在操控模块4上自动校对，防止定量水表显示误差，保证加入的水量的精准性，大大减少了水加入量的误差，防止涂衬搅拌中水量过多或过少的问题，保证涂衬的质量。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，砂罐202上设有与搅拌机1连通的第一导料管8，水泥罐203上设有与搅拌机1连通的第二导料管9，第一导料管8和第二导料管9的外壁分别设有振动器10，振动器10与操控模块4通讯连接。操控模块4根据输入数值及配比数值控制砂罐202向搅拌机1中进料，第一导料管8倾斜设置，因此第一导料管8打开初期砂子会由于重力向下滑出，然后向操控模块4中输入第一导料管8对应的振动器10的振动频率，在初始的时候，振动器10的振动频率相对较高，可以增加第一导料管8中砂子的下料速度，当砂子的下料量接近设定数值时，振动频率逐渐下降，下料速度逐渐减小，直至砂子的下料量达到设定值；操控模块4根据输入数值及配比数值控制水泥罐向搅拌机1中进料，第二导料管9倾斜设置，因此第二导料管9打开初始水泥会由于重力向下滑出，然后向操控模块4中输入第二导料管9对应的振动器10的振动频率，在初始的时候，振动器10的振动频率较高，可以增加第二导料管9中水泥的下料速度，当水泥的下料量接近设定数值时，振动频率下降，下料速度逐渐减小，直至水泥的下料量达到设定值；通过振动器10可以辅助砂子和水泥的下料，防止砂子在第一导料管8中堆垛，防止水泥在第二导料管9中粘连，提高下料效率。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，砂罐202和水泥罐203的底部分别设有称量装置7，称量装置7与操控模块4通讯连接，称量装置7用于向操控模块4反馈实时加入量信息。砂罐202底部的称量装置7可以直接对砂罐202的重量进行称量，称量装置7的示数显示在操控模块4上，当砂罐202向搅拌机1中注入砂子，称量装置7实时显示砂罐202整体的重量，根据重量读数的变化判断注入砂子量；水泥罐203底部的称量装置7可以直接对水泥罐203的重量进行称量，称量装置7的示数显示在操控模块4上，当水泥罐203向搅拌机1中注入水泥，称量装置7实时显示水泥罐203整体的重量，根据重量读数的变化判断注入水泥量，称量装置7比较方便校对，保证加入的砂子或水泥的精准性，大大减少了砂子或水泥加入量的误差，防止涂衬搅拌中砂子或水泥量过多或过少的问题，保证涂衬的质量。

或者，第一导料管8的尾端以及第二导料管9的尾端均设有定量表，定量表和称量装置7均与操控模块4通讯连接，操控模块4可以根据定量表与称量装置7的示数自动对定量表进行校对，防止砂子和水泥的下料量产生误差。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，称量装置7可以实现落差自动跟踪，操控模块4中的标准参考除了重量外，还有体积、时间等多种参考，一旦出现偏差，可以自动补偿修正，使实际值接近标准值，此外，还可以在线修改配料书库、实时修正水配比。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图3，振动器10包括电机111、振动轴121以及振动块131，振动轴121一端与电机111连接；振动块131设于振动轴121的另一端，振动块131的一端面为用于与第一导料管8或第二导料管9外壁贴合的弧形面。操控模块4控制电机111开启，振动器10开启，并按照预设振动频率进行振动，振动块131的弧形面贴合在第一导料管8和第二导料管9的外壁，可以提高振动的传递效率，降低电机111的负荷，提高振动器10的使用寿命。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图3，振动块131为弹性构件，振动块131内设有第一空腔11。振动块131为弹性件可以保护第一导料管8以及第二导料管9的外壁质量，减少对第一导料管8和第二导料管9的刚性冲击，延长第一导料管8和第二导料管9的使用寿命；同时第一空腔11的设置使得振动效果为气囊振动，振动块131上的振动传递到第一导料管8和第二导料管9的时候，由于自身的弹性与第一空腔11的缓冲产生二次振动，提高振动效果，保证下料速率。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图4至图5，搅拌机1包括外筒101、第一搅拌盘102以及第二搅拌盘103，第一搅拌盘102设于外筒101底部并与外筒101转动连接；第二搅拌盘103设于外筒101的底部并与外筒101转动连接，第二搅拌盘103与第一搅拌盘102间隔设置。第一搅拌盘102与第二搅拌盘103分别与操控模块4通讯连接，先向操控模块4中输入第一搅拌盘102和第二搅拌盘103的转动速率，然后控制第一搅拌盘102和第二搅拌盘103的开启，在搅拌预设时长后，第一搅拌盘102和第二搅拌盘103自动关闭，第一搅拌盘102和第二搅拌盘103可以设置相同的转动速率或不同的转动速率，第一搅拌盘102和第二搅拌盘103间隔设置可以保证外筒101内各位置的物料搅拌均匀，提高搅拌效果，保证搅拌后形成涂衬的质量。

本实施例中，第一搅拌盘102与第二搅拌盘103共用一个搅拌轴，此种情况下向操控模块4中输入搅拌速率，第一搅拌盘102与第二搅拌盘103按照相同的预设速率进行搅拌；第一搅拌盘102和第二搅拌盘103不共用一个搅拌轴，通过向操控模块4中分别输入两个搅拌轴的旋转速率，第一搅拌盘102和第二搅拌盘103按照不同的预设速率进行搅拌。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图4至图5，第一搅拌盘102与第二搅拌盘103沿外筒101的轴向间隔设置，第二搅拌盘103的直径大于第一搅拌盘102的直径。第一搅拌盘102与第二搅拌盘103的设置可以保证外筒101内各个高度以及径向方向上各个位置的物料均被搅拌到，提高搅拌效果，保证搅拌后形成涂衬的质量。

本实施例中，第一搅拌盘102与第二搅拌盘103上均凸出设有三角叶片13，在第一搅拌盘102和第二搅拌盘103旋转过程中三角叶片13辅助搅拌，有助于搅拌均匀，提高搅拌效率。

操控模块4具备数据分析功能、配比录入功能以及操控功能，数据分析功能用于接收计量模块2显示的水、砂子、水泥的重量并写入数据库；配比录入功能用于手动输入水、砂子、水泥的配比数值；操控功能用于操控计量模块2调节水、砂子、水泥的注入重量并记录在数据分析程序中。称量装置7接入plc，操控模块4从plc获取实时数据，根据现场实际情况，制作数据分析程序，获取水、砂子、水泥的重量并写入数据库，制作数据查询程序，把数据展示出来，同时可以按照时间段、班别、班次进行查询；自动计算水、水泥、砂子的配比、水泥总消耗量、砂子总消耗量；数据保存在数据分析程序中，存储更安全，存储时间更长，为质量追溯提供数据支撑。

配比录入程度主要用来砂浆配比后进行搅拌作业，按工艺标准输入水：砂子：水泥的配比以及搅拌时间和下料的先后顺序，实现作业的自动控制。

操控程度分为全自动、半自动、手动控制三个，手动控制主要用于紧急控制和标准的修订。

该操控模块4实现操作简单、界面友好、可靠性高、扩展灵活的效果。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，请参阅图1，球墨铸铁管涂衬用料控制系统还包括报警模块12，报警模块12与操控模块4通讯连接，操控模块4还用于判断计量模块2的实时加入量是否超出允许偏差量值，当实时加入量超过允许偏差量值时，操控模块4生成报警信息，报警模块12根据报警信息发出警报。报警模块12主要针对某程序严重偏离标准的偏差范围，比如下料量严重偏离设定值时就会报警提示，搅拌过程中突然停止，相应的结构将故障传输到报警模块12上，通过模拟界面和报警可以及时、快速的发现整个系统中问题的所在，及时修正，保证整个系统的正常运行。

作为本发明提供的球墨铸铁管涂衬用料控制系统的一种具体实施方式，模拟模块3是对整个水泥砂浆搅拌作业过程的模拟，是对现实作业过程中电脑动态模拟显示。例如下水时，模拟画面显示下水、砂子、水泥时，可以从模拟画面上看到下砂子、水泥的一个简单动态过程；搅拌时，模拟模块3上有个简单的动态旋转显示，模拟模块3的主要作用是可以动态现实系统中哪部分正在进行，可以针对报警系统查处问题所在。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。