[发明专利]球墨铸铁管壁厚控制方法

说明书

技术领域

本发明属于离心浇注球墨铸管壁厚精准控制的范畴。

背景技术

新版ISO2531标准(球墨铸铁管国际新标准)的推行和实施，一方面有利于推行节约化生产，提高材料的利用率，有利于可持续发展；另一方面，国内几乎所有铸管企业的装备都不能完全满足新标准铸管的生产。作为年生产量三分之一需要出口的外向型企业，开发新装备满足新标准铸管生产、突破新的技术壁垒成为我们研究的紧迫任务之一。新标准球墨铸铁管的主要特点：管壁薄，防腐性能高；强度高；绿色环保理念。国内龙头企业在两三年前开始尝试生产符合新标准的球墨铸铁管，但由于薄壁管壁厚以及管壁均匀性难以控制，导致生产产品不符合标准，废品率高，生产成本居高不下。主要原因在于设备控制的精确度达不到要求。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种球墨铸铁管壁厚控制方法，可以大幅提高产品合格率，降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：它包括：

离心浇注铁液流量控制：扇形包浇注倾翻角速度设定值为αx，通过编码器反馈的扇形包倾翻角速度为αp，扇形包浇注时，通过PID控制器，不断调整比例阀的给定电压值Ui，使扇形包倾翻角速度αp与设定速度αx保持一致；

和主机轴向运行控制：主机行走速度设定值为Vx，通过主机主油缸内置编码器反馈的主机实际行走速度为Vp，主机在行走过程中时刻对比Vx与Vp的值，通过PID控制器改变伺服阀的给定电压值Ui，调整伺服阀的开口度，使主机行走速度Vp与设定速度Vx保持一致。

本发明可以大幅提高产品合格率，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明离心浇注铁液流量控制原理图；

图2为本发明主机轴向运行控制原理图。

具体实施方式

如图1所示，离心浇注铁液流量控制：扇形包浇注倾翻角速度设定值为αx，通过编码器反馈的扇形包倾翻角速度为αp，扇形包浇注时，通过PID控制器，不断调整比例阀的给定电压值Ui，使扇形包倾翻角速度αp与设定速度αx保持一致。浇注过程中，扇形包稳定的浇注倾翻速度，保证了流入主机内铁水的均匀性。

所述的离心浇注铁液流量控制包括浇包液压控制：浇包液压控制主阀采用伺服阀，与扇形包转轴上的高精度码盘组成闭环控制系统。该控制系统的响应灵敏度可达到≤0.1％的精度，结合电气控制系统，保证浇包能按设定的速度和曲线进行工作。

如图2所示，主机轴向运行控制：主机行走速度设定值为Vx，通过主机主油缸内置编码器反馈的主机实际行走速度为Vp，主机在行走过程中时刻对比Vx与Vp的值，通过PID控制器改变伺服阀的给定电压值Ui，调整伺服阀的开口度，使主机行走速度Vp与设定速度Vx保持一致。

主阀芯通过内置传感器与相应电子放大器相连，主阀芯的位置随着给定值在放大器加法点产生的差动电压的变化而变化。通过电子放大器给定值和实际值比较后的控制偏差，并产生电流输入先导阀比例电磁铁，从而控制主阀芯行程和阀口开度。

外环控制用高性能PLC控制主机的行走速度。该控制系统的响应灵敏度可达到≤0.2％的精度；油缸的重复定位精度可达到2μm。

所述的主机轴向运行控制包括主机油缸液压控制，主机油缸液压采用差动回路。保证主机油缸能实现高速运行，最高速度达到1000mm/s，提高整体设备的生产节奏；主阀采用高频响伺服比例阀，主阀的最大流量可提高到1600L/min；主机油缸安装内置传感器，与伺服比例阀组成闭环控制系统，该控制系统的响应灵敏度可达到≤0.1％的精度；油缸的重复定位精度可达到2μm。主机的行走与翻包的速度按设定的程序相互协调，保证生产出来的管子壁厚均匀，从而提高管子的产量和质量。

主机油缸在高速工作的过程中减速时，压力油管道会产生压力波动而造成主机设备振动，在主油缸液压控制系统中设置了安全溢流装置，用于减少和消除系统中的压力波动，保护主油缸能平稳运行。

主机油缸在减速过程中，由于速度过快，在油缸的进油腔会产生吸空，造成油缸振动。在液压系统中专门设计了快速补油系统，在油缸吸空时能快速将油补进，减少设备振动的发生。