[发明专利]一种低压铸造机液面悬浮控制方法

权利要求书

1.一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）参数设定：确定首次倒入低压铸造机的最大金属液质量M、密度ρ、单件质量m、炉体半径R、升液管内径r1、升液管外径r、距离浇注口30-50mm需要的液面差H、浇注过程中炉体内剩余金属液最小高度H1，计算出原始液面高度H0：H0=M/(π*R²），或根据测量H3，由设计高度H4计算，H0=H4-H3进行参数设定；炉体最大能倒入的金属液质量M；

2）升液阶段：根据液面差确定悬浮压力P_js=ρ*g*H；按照设定压力增加速度，由PLC控制阀门组Ⅰ提升炉内压力为P_js，这时液面差为H，切断供气等待2S，第一次升液阶段结束，手动在触摸屏参数设定界面，确定此时的实际温度T_min、压力P0，△P=P-P0：P实测压力；此为第一次加料设定，每次更换温度，压力传感器时需要再次设定，炉体内液面降低的高度H2= H*r1² /(R²-r²)；所述的液面高度H6=H0-H1-H2，最大的加压△P_max≤ρ*g*H6；生产的工件数N_max≤π*（R²-r²）*H6*ρ/m；若再次加浇铸料，则根据温度判断是否达到悬浮液面，预设温度的下偏差为2；运行时温度T<T_min-2，系统报警、泄压、待检查，提升金悬浮液面差达到H；

3）充型阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组Ⅰ控制进气，逐渐达到设定压力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P1时，停止充压，P1—初次充型结束压力，n—当前生产完成的工件数量，第一次充型时设置温度上限T_max，上偏差预设为2（偏差须根据实际炉型及温度传感器安装位置调整），正常运行时温度

T<T_min-2，系统报警、泄压、待检查；

4）增压阶段：以设定的压力增加速度，由PLC控制增压阀组控制进气，逐步达到设定压力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P2；P2—初次增压结束压力；运行时温度T<T_min-2，系统报警、泄压、待检查；

5）保压阶段：由PLC控制电磁阀组Ⅰ控制进气，维持设定压力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P2，维持一定时间，运行时温度T<T_min-2，系统报警、泄压、待检查；

6）悬浮阶段：达到预定时间后，由PLC控制电磁阀Ⅲ以设定速度排气，达到设定压力P=n* m*g/π/(R²-r²）+P0，金属液悬浮液面回降到设定的高度，温度T﹤T_max+2，温度正常或判断悬浮液面回到设定液面时取走工件；

7）增加浇铸料，先执行泄压操作，再按步骤2）执行升液，根据温度值到达设定悬浮液面；若前面程序正常，不需要加浇铸料，本次则跳过步骤2），继续下次浇铸；若停止浇铸，进入泄压操作即可。

2.根据权利要求1所述的一种低压铸造机液面悬浮控制方法，其特征在于：所述的步骤2）-5）中进气、排气过程由PLC完成：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ为常闭电磁阀，两位三通电磁阀Ⅳ气路接常开端，断电时自动泄压，设定过滤减压阀的最大输出压力：

（1）升液阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，根据需要调整流量计Ⅰ，以达到设定流量；

（2）充型阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，以达到设定流量；

（3）增压阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定压力变化，PLC调整电磁阀组Ⅰ的开关组合，以达到设定流量；

（4）保压阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ得电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定的保压压力以及允许的误差，通过PLC的PID算法调整电磁阀组的开关组合，达到保压目的；

（5）悬浮阶段：电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ断电，电磁阀Ⅲ得电，两位三通电磁阀Ⅳ得电，根据设定的压力变化速度，调整流量计Ⅱ，达到设定的悬浮压力后电磁阀Ⅲ断电；通过PLC的PID算法调整电磁阀组Ⅰ的开关组合与电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ的通断，实现金属液面悬浮，若连续铸造，则执行步骤2）-5）循环；

（6）泄压阶段：本包铸造结束或需要增加浇铸料时，电磁阀组Ⅰ、电磁阀Ⅱ断电，电磁阀Ⅲ断电，两位三通电磁阀Ⅳ断电，进行泄压。