一种粉末式生产设备及控制系统

本技术涉及粉末冶金球磨制粉，尤其涉及一种粉末式生产设备及控制系统。

背景技术：

1、钛及钛合金具有优异的性能,在国防和民用领域均得到了广泛的应用。随着国民经济，特别是航空航天、汽车制造、兵器及舰船等行业的高速发展，对钛材的需求量日益增加。但是钛合金材料生产成本高，采用近净成形工艺可以提高钛合金材料的利用率，降低生产成本。近净成形工艺中的粉末冶金是目前钛加工的最有前景的工艺之一，因而作为粉末冶金的原料钛粉、氢化钛粉有着广阔的发展前景。

2、目前市场上进行氢化钛粉生产时，生产的每个工艺是通过单独的设备进行，在完成一个生产步骤后进行下一步生产时需要人工将其转移至另一个生产设备，存在流程过长，生产效率低，耗费人工，不易实现连续化生产的问题，已经成为提高整个钛粉生产产量的瓶颈。

技术实现思路

1、本技术提供一种粉末式生产设备及控制系统。封闭式粉末球磨生产系统包括依次连接的：第一封闭式管链输送机、球磨机、第二封闭式管链输送机、多组电动筛和多个料筒。通过第一封闭式管链输送机用于将所述料斗内的原料输送至球磨机，通过第二封闭式管链输送机用于将球磨机输送至多组电动筛，实现钛粉的连续批量生产，提高生产效率，同时提高钛粉生产设备的自动化程度，降低人力成本。

2、此外，本技术的生产系统为全封闭式结构，球磨机封闭在密封罐中，氩气传感器实时监控氩气浓度，避免了现有生产时将整个车间充满氩气的浪费问题，节省了大量生产成本。

3、第一方面，本技术提供一种粉末式生产设备，其特征在于，包括与料斗依次连接的第一封闭式输送机、球磨机、第二封闭式输送机、电动筛和多个料筒；球磨机被密封罐密封包裹。1号封闭式输送机用于将原料输送至球磨机；球磨机用于将原料球磨处理得到破碎后粉末；2号封闭式输送机用于将破碎后粉末输送至电动筛。其中，通过将球磨机封闭在密封罐中，在需要控制球磨机的工作环境条件时仅需要对密封罐内的环境进行控制，节省了大量生产成本。

4、在一种可能的实现方式中，第一封闭式输送机和第二封闭式输送机均为封闭式管链输送机。管链式输送机包括：外管，以及，位于外管内的内管、链条、多个刮板、刷钛电机和两个链轮；其中，两个链轮可旋转地固定在内管两端之外，链条绕设在两个链轮上且一侧穿设内管；各个刮板为圆形结构且直径与内管内径一致，多个刮板等间隔固定在链条上，且链条贯穿每个刮板的圆心；外管的两端分别具有入料室和出料室，内管的一端与入料室的底部相接，内管的另一端与出料室的顶部相接；1号管链式输送机的入料室与料斗连接，1号管链式输送机的出料室与球磨机的进料口连接，球磨机的出料口与2号管链式输送机的入料室连接，2号管链式输送机的出料室与电动筛的进料口连接。

5、在一种可能的实现方式中，电动筛包括与第一电动筛密封连接的第二电动筛和第三电动筛；第一电动筛包括自上至下叠加且目数由小到大的第一筛网和第二筛网；第一筛网和第二筛网之间通过密封管道连接到第二电动筛，第二筛网下通过密封管道连接到第三电动筛。第二电动筛包括多层自上至下叠加在一起的目数由小到大的筛网，每两层筛网之间的空间底层均通过密封管道连接到一个料筒，最上层的筛网与第二电动筛之间的空间底层通过密封管道连接到一个料筒，最下层的筛网与第二电动筛之间的空间底层通过密封管道连接到一个料筒。第三电动筛包括多层自上至下叠加在一起的目数由小到大的筛网，每两层筛网之间均通过密封管道连接到一个料筒，最上层的筛网与第三电动筛之间的空间底层通过密封管道连接到一个料筒，最下层的筛网与第三电动筛之间的空间底层通过密封管道连接到一个料筒。具体来说，第三电动筛的筛网目数大于第二电动筛的筛网目数，各个密封管道连接到不同的料筒。

6、在一种可能的实现方式中，球磨机包括：真空泵、压缩电机、研磨电机以及补气阀；补气泵固定在球磨机的顶部且补气泵一端贯穿球磨机；真空泵固定在所述球磨机的侧壁且与压缩电机电连接，真空泵一端贯穿球磨机；研磨电机固定在球磨机的研磨筒上且用于驱动研磨筒转动；压缩电机用于驱动真空泵将球磨机抽真空，补气阀用于向球磨机填充氩气。

7、在一种可能的实现方式中，电动筛包括：振动电机和返料电机；电动筛包括：电机座和筛箱，振动电机固定在电动筛的电机座的下表面，筛箱固定在电机座上表面，筛箱内固定有筛网；返料电机用于将电动筛筛网上的粉末返回球磨机。

8、第二方面，本技术还提供一种应用于如第一方面任意一种粉末生产设备的控制系统，包括与总控模块电连接的球磨启停模块、筛粉启停模块以及检测模块；总控模块用于控制球磨启停模块和筛粉启停模块启停动作；球磨启停模块控制球磨机启停动作；筛粉启停模块控制各组电动筛启停动作；检测模块为粉末生产设备上对应设备检测模块，用于检测对应设备的运行状态；当总控模块接收到对应设备检测模块发出的异常信号后停止球磨启停模块和筛粉启停模块所有动作。

9、在一种可能的实现方式中，对应设备检测模块包括：真空泵检测模块、压缩电机检测模块、研磨电机检测模块、补气阀检测模块、电机检测模块、螺旋电机检测模块以及返料电机检测模块；真空泵检测模块、压缩电机检测模块、研磨电机检测模块、补气阀检测模块分别与真空泵、压缩电机、研磨电机、补气阀电连接；振动电机检测模块、螺旋电机检测模块、返料电机检测模块分别与振动电机、螺旋电机、返料电机电连接。

10、具体来说，研磨电机、送料电机、返料电机采用变频器进行驱动，变频器模拟量端口输出4-20ma信号来表征电机运行速度，使用plc的模拟量输入模块进行速度检测，监控电机运行状态。

11、在一种可能的实现方式中，生产系统还包括：装于密封罐内的温度传感器、湿度传感器、气压传感器、氩气浓度传感器，控制系统还包括：总控模块与上述传感器电连接，总控模块用于接收上述传感器测量数据，上述传感器测量数据达到预设值后启动球磨启停模块的研磨动作。

12、举例来说，温度传感器、湿度传感器、气压传感器、氩气浓度传感器均固定在密封罐内壁且温度传感器用于测量球磨机的工作环境温度；湿度传感器用于测量球磨机的工作环境湿度；气压传感器用于测量球磨机的工作环境气压；氩气浓度传感器用于测量球磨机的工作环境氩气浓度。其中，通过传感器监控球磨机所处的工作环境的温度、湿度、气压和氩气浓度，实现对球磨机所在的密封罐内的环境因素进行监控。

13、具体来说，针对钛氢粉，通过设置温度传感器检测密封罐体内的工作环境温度，防止工作温度过高，防止钛粉活泼性强产生杂质。通过设置湿度传感器检测密封罐体内的工作环境湿度，防止球磨工作环境湿度增大会影响钛粉杂质含量。通过设置气压传感器检测密封罐内真空度，达到工艺要求后才能开始注入氩气，防止因为真空度不够导致钛粉杂质的产生。通过设置氩气浓度传感器，对工作环境中的钛粉生产环境保护气氩气进行监控，防止氧气和氮气混入工作环境与钛反应，氩气浓度传感器可以降低钛粉加工过程中氧与氮的含量，从而提高钛粉的成品纯度。传统生产方式在自磨机中注入氩气后，使用气压传感器间接测量表征球磨机内氩气含量，不直观，现在使用氩气浓度传感器(14)直接进行测量，数据真实可靠，避免因密封等问题渗入空气而产生氩气浓度数值偏差问题。

14、在此基础上，温度传感器和湿度传感器对球磨机所在工作环境的温度湿度进行监控，当工作环境的温度和湿度高于预设值时会进行报警，提醒工作人员进行处理。而气压传感器是在设备启动前抽真空后进行真空度的监控，只有当气压传感器处于预设范围内，整套装置才开始注入氩气。

15、举例来说，生产系统还包括：与多个料筒一一对应的称重传感器；称重传感器分别用于测量对应的料筒的重量。

16、在一种可能的实现方式中，生产系统还包括与多个料筒一一对应的称重传感器，总控模块与多个称重传感器电连接，总控模块用于接收多个称重传感器分别测量得到对应的料筒的重量。

17、本技术提供的一种粉末式生产设备及控制系统技术效果如下：

18、本技术提供一种粉末式生产设备，包括依次连接的：第一封闭式管链输送机、球磨机、第二封闭式管链输送机、多组电动筛和多个料筒。通过第一封闭式管链输送机用于将所述料斗内的原料输送至球磨机，通过第二封闭式管链输送机用于将球磨机输送至所述多组电动筛，实现钛粉的连续批量生产，提高生产效率，同时提高钛粉生产设备的自动化程度，降低人力成本。

19、此外，本技术的生产系统为全封闭式结构，球磨机封闭在密封罐中，氩气传感器实时监控氩气浓度，避免了现有生产时将整个车间充满氩气的浪费问题，节省了大量生产成本。

20、本技术提供的封闭式粉末球磨控制系统包括总控模块、与总控模块电连接的球磨启停模块和与总控模块电连接的筛粉启停模块，通过总控模块控制球磨启停模块和筛粉启停模块运行，实现钛粉的连续批量生产，提高生产效率，同时提高钛粉生产设备的自动化程度，降低人力成本。

21、具体的，本技术提供的一种粉末式生产设备的控制系统及生产设备实现钛粉生产全程密闭，节省氩气，同时氩气浓度可实时监控，实现了钛粉的连续批量生产。本技术提供的一种粉末式生产控制系统及生产系统提高钛粉机械粉碎工艺流程的自动化程度，改变原有生产模式，提高生产效率。此外，本技术提供的一种粉末式生产控制系统及生产系统还能够实现对不同目数级别的钛粉进行分类称重，而与料筒相连的称重传感器达到预设值后会报警提醒现场人员进行物料更换。