離心鑄造或者通知操作人員應急處理

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　　離心鑄造機，在業內也簡稱離心機。將熔融金屬澆入旋轉的鑄型中，在離心力的作用下完成充填、凝固成型獲得金屬鑄件的機器。數控離心鑄造機，就是在離心機的基礎上，實現自動化控制運行。

　　主要介紹離心鑄造機的電氣控制部分，從離心鑄造機的設種類來看，因為涵蓋面較多，不能一一涉及，將有側重點的只對軋輥離心鑄造機、鋼管離心鑄造機等相應鑄造設的電氣部分予以較為詳細的闡述，特別是在離心軋輥制造的自動化控制方面，所述及的技術功能，在國內具有的創新意義。

　　離心鑄造，是將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造用的機器稱為離心鑄造機。

　　臥式離心鑄造機主要用于澆注各種管狀鑄件,如軋輥制造過程中的前期管型結構，灰鑄鐵、球墨鑄鐵的水管和煤氣管,管徑小75毫米,可達3000毫米，此外可澆注造紙機用大口徑銅輥筒,各種碳鋼、合金鋼管以及要求內外層有不同成分的雙層材質鋼軋輥。

　　離心鑄造所用的鑄型，離心鑄造根據鑄件形狀、尺寸和生產批量不同，可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。鑄型的轉數是離心鑄造的重要參數，既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性，離心力又不能太大，以免阻礙金屬的收縮。尤其是對于鉛青銅，過大的離心力會在鑄件內外壁間產生成分偏析。根據產品對于重力系數要求的不同，工藝設計要求作出的轉速要求不同，一般需要達到在每分鐘幾十轉到1500轉左右。離心鑄造

　　離心鑄造的特點是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補縮效果好，鑄件組織致密，機械性能好；鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對某些特定形狀的鑄件來說澆注小車、取件機構，離心鑄造是一種節省材料、節省能耗、高效益的工藝，但須特別注意采取有效的安全措施。

　　離心鑄造機由主機、澆注小車、取件機構、噴涂機構、電氣控制與監測系統、冷型（冷型（管模））預熱裝置、水冷系統、安全防護罩等部分組成。

　　主機是離心鑄造機的核心部分，完成冷型（管模）的旋轉動作。冷型（管模）轉速可無級調節，以滿足不同管徑的工藝要求。主機由大底座、電機底座、調速電機、軸承座、軸、皮帶傳動等部分組成。

　　噴涂機構完成冷型（管模）的噴涂料動作，主要由氣動元件、涂料罐、噴涂移動小車等組成。

　　冷型或者冷型（管模）的旋轉由調速主電機提供動力，調速平穩，且調速范圍寬，以適應不同冷型管徑的生產要求。

　　本文主要講述的就是設的電氣控制和監測部分。所涉及內容，將會貫通到整機的各個部分。

　　簡而言之，離心鑄造機的電氣控制系統由主電機調速控制器、控制柜、低壓電氣元件、按鈕、指示燈等組成，控制系統具有完善的動作互鎖、過流、過載等安全保護措施。

　　監測系統，是指對于設的運行狀態進行監測的系統，包括對振動，溫度，轉速等實際運行指標實時加以檢測的裝置，是設系統運行的狀態反饋點，是對于電氣系統控制的校正部分。

　　電磁調速的基本原理是，主電機采用電磁電機，配以電磁調速器的模式，對電氣運行部分加以控制。主要優點是，造價低廉，速度控制基本滿足要求；突出缺點是，在制動過程中，不能很好地響應升降速要求，速度隨負載的波動而波動，尤其是在軋輥離心制作過程中，需要外力干預；在很多軋輥的實際使用時，往往采用人工撬杠的模式實現人工降速，不能很好的保障人身安全。

　　直流調速模式的基本結構是，主動力來源為直流電機，采用直流調速器控制，優點是速度響應好，過載能力強，制動效果好；但是，與交流變頻控制相比，缺點是造價相對稍高，速度響應能力在同等條件下，變頻模式更好，全反饋模式下的變頻調速將更加、更好的響應速度變化要求。

　　交流變頻調速模式，是主動力電機采用變頻電機，用變頻器作為驅動電源。其優點是：操作簡單，調試方便。對于輸入過壓、電路浪涌等不敏感，可以極大的方便現場生產使用。

　　數控化交流變頻調速方式，是以交流變頻調速控制方式為基礎，加上自動化控制的配套部分，形成的完整的自動化控制模式，本文將對此展開介紹。

　　1、 離心機專用數控系統。數控系統具的功能是，接收目標任務，發出各種控制指令，采集運行狀態反饋信息，實現產品的完全加工過程。

　　（5）通過系統控制，可以實現自動化停機，只要產品的凝固點出現，則可以自動停機；

　　（6）可以在加工過程中，隨設定程序，進行各種不同的速度曲線實驗，可以探討出的速度曲線，既可以無級調速也可以分段調速，可以方便的提高軋輥等的重力系數。

　?。?）可以提高產品加工的施工安全性，一旦監測到振動異常，即可以停止工作，或者通知操作人員應急處理；

　?。?）通過系統控制，可以保證產品的性能一致性，使其不再因不同操作者的經驗水平不同而影響產品質量；

　　2、 電控柜，內含：變頻器，制動單元，其他電器配套件，速度顯示器，溫度顯示器。

　?。?）在離心機的生產控制指標中，速度和溫度是兩個為重要的因素，采用大屏幕數字顯示器，可以讓操作者的使用非常直觀方便。

　?。?）在離心機的功能指標中，能夠及時制動，在工藝要求的范圍內按時的降低速度，這是必要的性能。采用了冗余控制的方式，多重制動方式，程度的保證了制動的性能指標。

　?。?）基于對客戶高度負責的態度，可能的實現生產安全性，包括能夠提高產品的成品率方面，做了極為人性化的考慮。實現了在變頻驅動器失效的情況下，可以接近工藝要求的方式，電機正常運轉至停車狀態，可能的保證用戶后一件產品的成品率。

　　因為離心產品制造過程中，需要高速旋轉，因此其工作場所從安全角度來講，是高危地點，所以盡可能的保證操作人員的安全，是生產過程的重要任務，而遠離冷型運轉地點是一個上好的選擇。無線遠距離控制器應運而生，可以在幾十米甚至更遠的距離，實現手動調速。對于離心機電氣控制來說，無論是否數控化，它都可以較好的滿足手動控制模式下的各種速度調整。

　　4、 電機，選用變頻調速電機，低速大扭矩。在產品選擇過程中，已經固定選用了低速大扭矩的變頻調速電機，過載性能好，速度穩定，較好的滿足了各種生產場所的需要。根據軋輥制造的速度范圍，較為普遍的選擇是8極與10極的電機，這主要取決于常用規格產品的工藝要求。

　　5、 實時運行監測系統，（1）測溫系統，含3個部分，非接觸在線的紅外遠程測溫系統和熱電偶實時在線測溫系統，以及冷卻液的實時溫度狀態測量；（2）電機的實時速度反饋；（3）振動測量系統，含：冷型振動的實時測量，軸承的運行溫度振動等狀態；（4）電器防護系統。

　　實時監測系統，離心鑄造是自動化離心鑄造的必要配置，沒有這些監測數據，數控系統將無法發出停車指令，也就不能完成鑄造過程。

　　通過溫度監測系統，可以實時獲得無限接近的合金實際溫度值，盡管紅外測量溫度受材質的影響，但是通過數控系統可以獲得完好的修正；通過對電機的速度實測，可以做到對電機控制速度準確率達到0.1%以內的轉速誤差；通過振動測量，可以實時監測冷型的運行狀態，可以監測軸承是否運行良好，可以限度的規避安全隱患。

　　為了能夠順利取得測量數據，需要對測量元件和線路傳輸部分予以保護，這就是電器防護系統。其中包括空調制冷系統，輻射熱量的隔離系統等。

　　6、 其它電氣控制聯動系統，如涂料噴涂，澆鑄小車移動，天車運行警示系統等等。

　　在完成一個離心生產制造過程時，噴涂和澆鑄過程可以共用一個小車，但需要分時使用，在這個使用的過程中，驅動小車的電氣系統需要與系統的手動運行模式銜接起來；還有，有關超程限位等的保護措施，都要與自動化控制模式兼容起來。

　　因為離心機的運行必須保障人員安全，需要在離心機運行時，不得有天車經過，同時加工完成時，天車必須及時在時間到達工作現場，因此離心機數控部分建立了天車警示與互動系統。

　　以上為數控離心機的電氣控制部分主要功能介紹，介紹了如何實現電氣自動化生產的基本條件和電氣控制的基本模式。

　　1、產品范圍：直徑Φ200~Φ2000mm；輥身長度1000~5000mm；80噸以內。

　　2、驅動系統：變頻器及變頻電機355kw以內，基本滿足多數使用情況要求。

　　3、數控系統：①具計算機自動控制功能，同時設有手動控制功能，兩種模式可以切換。②冷型轉速可由計算機程序設定，按設定工藝程序進行自動程序控制。
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