一種全自動隧道窯生產線及其控制方法

2023-12-11 04:26:27 2

專利名稱：一種全自動隧道窯生產線及其控制方法
技術領域：
本發明涉及建築牆體材料生產中的一種生產頁巖燒結磚的全自動隧道窯生產線及其控制方法。
背景技術：
建築牆體材料的燒制方法有ニ種，一種是傳統的輪窯燒製法；另ー種是隧道窯燒製法。隧道窯利用逆流原理工作，比傳統的輪窯燒製法熱利用率高，燃料消耗少，熱量的保持和餘熱的利用都較好，節省燃料。這種全自動隧道窯生產線，從原料到成品，依次包括原料車間、陳化倉、制坯車間和焙燒車間。在原料車間，按配比混合好的物料經過2次破碎進入滾動篩篩選，合格的物料進入電子稱穩料帯，不合格物料回送到破碎機進行二次破碎；穩料帶下料經過電子皮帶稱稱重後進入一號攪拌機根據稱重信號按比例進行加水攪拌，一號 攪拌機攪拌的物料經皮帶送入陳化倉陳化，陳化好的物料由多鬥挖料機送給出料皮帶進入箱式給料機；在制坯車間，經過強力攪拌機、磚機上攪和制磚主機將物料擠壓成條形，然後經過自動切條、切坯、碼坯後上窯車；在焙燒車間窯車經過碼坯道、擺渡車進入自然乾燥道，自然乾燥後的磚坯再由擺渡車進入乾燥窯，乾燥好後再由擺渡車進入焙燒窯焙燒，焙燒好的成品磚經擺渡車進入出磚道，在出磚道上，成品磚經打包機打包成捆，空窯車經空車道，由油頂頂回到碼坯機旁。但是目前與隧道窯配套的設備還不完善，各生產廠家所生產的設備無統一的行業標準，設備與設備之間不匹配，生產エ藝過程不協調，尤其是自動化程度低，人力資源消耗大，難以進ー步降低成本，電和煤等主要能源消耗仍然較高。主要問題有
I、入窯擺渡車，出窯擺渡車，乾燥擺渡車與窯車軌道靠人工定位，軌道定位相當困難，造成窯車越軌，窯車聳動，造成垮坯，引發安全事故。2、地爬車推力較小，移動小車在移動過程中不便於觀察，操作費時費力，影響生產。3、油頂車在移動過程中不便於觀察，油頂車有沒有退到位，頂頭有沒有頂到窯車無法觀察，操作相當不便。4、由於窯體很長，操作エ進行進出窯操作時通迅聯繫很困難，對講機通話聽不清，聲光報警系統故障率高。5、擺渡車在行進中安全隱患較多，由於行使過程不穩，磚坯倒下傷人，行使過程中，擺渡車道有人或其它障礙物時，容易引發安全事故。

發明內容
由於目前與遂道窯配套的設備還不完善，各生產廠家所生產的設備也無統一行業標準，設備與設備之間不匹配，生產過程不協調，自動化成度低，人力資源消耗大，難以降低成本，電、煤等主要能源消耗過高。為節能降耗、提高產品質量與生產效率、降低勞動生產強度及生產過程中可能存在的安全隱患，本發明圍繞現有生產設備所存在的問題設計出ー種全自動化遂道窯燒結磚生產線配套技術方案。這種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，包括一個由組態系統控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統相連，集中控制臺上裝有組態系統，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態和故障及預警信息。本發明的優點是I、入窯擺渡車，出窯擺渡車，乾燥擺渡車與窯車軌道自動定位，很方便；
2、地爬車在移動過程中不用人工觀察；
3、油頂車在移動過程中不不用人工觀察；
4、窯體兩端的窯門通迅聯繫很方便； 5、擺渡車在行進中可及時發現安全隱患，杜絕安全事故。上述改進使隧道窯配套的設備更完善，設備與設備之間更匹配，生產エ藝過程更協調，提高了生產的自動化程度，節約人力資源，可以進一歩降低成本，降低電和煤等主要能源消耗。


圖I是本發明總的原理框圖
圖2是擺渡車控制系統的機械布置圖 圖3是擺渡車控制系統的電氣原理框圖 圖4-1是地爬車控制系統的機械布置主視圖 圖4-2是地爬車控制系統的機械布置俯視圖 圖4-3是地爬車左視放大圖 圖5是地爬車控制系統的電氣原理框圖 圖6是窯車自動剎車裝置示意圖 圖7是窯門控制系統的機械布置圖 圖8是窯門控制系統的電氣原理框圖 圖9是油頂控制系統的機械布置圖 圖10是油頂控制系統的電氣原理框圖 圖11是安全防護控制系統的電氣原理框圖
圖2中1、底板，2、窯車軌道，3、電機，4、油箱，5、油泵，6、液壓閥，7、油缸，8、定位杆，9、
V形定位槽。圖4中12、窯車限位開關，13、牽引機頭，14、行走小車，15、連接鋼絲繩，16、尾輪，17、行走小車軌道槽，18、不倒翁頂頭，19、感應開關。圖6中20、反作用力彈簧，21、弧形彈簧鋼板，22、剎車底座，23、沙封板。圖7中25、窯門，26、窯門軌道，27、開關撞塊，28、開關，29、鋼絲繩，30、鋼絲盤，31、減速機，32、電機。圖9中33、油頂，34、液壓站，35、電磁閥，36、油缸，37、油缸座，38、感應開關，39、頂頭。
具體實施例方式在圖I中，這種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，包括一個由組態系統控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統相連，集中控制臺上裝有組態系統，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態和故障及預警信息。在圖2中，擺渡車控制系統中的擺渡車包括底板1，底板I分為圖上部的窯車部分和圖下部的定位部分，窯車部分上裝有窯車軌道2，窯車軌道2上放有窯車，窯車上碼有磚坯；定位部分上裝有行走機構；還裝有油泵電機3、油箱4和油泵5，油泵5通過管路和液 壓閥6相連，液壓閥6通過管路和油缸7相連，油缸7兩端為帶球形頂頭的定位杆8，在牆體需要定位的位置上裝有V形定位槽9。在圖3中，在擺渡車上裝有自動控制裝置，自動控制裝置包括主迴路和控制迴路，主迴路分油泵電機迴路和行走電機迴路，油泵電機迴路由一空氣開關，一接觸器，ー熱繼電器和電機組成，它們依次連接；行走電機迴路由一空氣開關和ー變頻器組成，變頻器驅動行走電機左右行走；控制迴路包括一臺擺渡車PLC和若干個檢測開關、若干個控制按鈕、若干個繼電器和若干個指示燈；檢測開關有I、號道位置檢測開關，左、右行走限位開關、定位杆伸出到位檢測開關和退回到位檢測開關，控制按鈕有手動油泵起動、手動油泵停止按鈕，I、號道定位起動按鈕，手動左行按鈕，手動右行按鈕，緊急停止按鈕；指示燈包括電源指示燈，I 9號道狀態指示燈，擺渡車左行狀態指示燈，擺渡車右行狀態指示燈；繼電器包括定位杆伸出動作繼電器和定位杆退回動作繼電器，定位油泵動作繼員器，變頻器動作繼電器，高低頻聲音報警繼電器，低頻閃光燈報警繼電器，監控攝像頭驅動繼電器；變頻器與左右行走電機相連，所有的檢測開關、按鈕與擺渡車PLC的輸入端相連；所有的指示燈和繼電器與擺渡車PLC的輸出端相連，擺渡車P L C通過通訊接ロ與集中控制臺相連，進行雙向數據交換.在手動時可通過無線收發模塊與手持式遙控器把操作指令傳給擺渡車P LC來進行無線方式操作。在圖4-1、4_2和4-3中，地爬車控制系統中的地爬車包括牽引機頭13、行走小車14、連接鋼絲繩15和尾輪16，牽引機頭13固定在窯車道的端部，行走小車14放置在行走小車軌道槽17內，窯車在行走小車14上面，連接鋼絲繩15固定在行走小車14的一端，繞過尾輪16與牽引機頭13和行走小車14的另一端相連，行走小車14兩端裝有兩套不倒翁頂頭18，用於推、拉上面的窯車前後行走，軌道的兩端裝有窯車限位開關12，在行走小車14上裝有感應開關19，用於檢測行走小車14上方是否有窯車。在圖5中，地爬車的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括地爬車PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器、狀態指示燈和無線收發模塊；控制按鈕包括緊急停車按鈕、地爬車手動前進按鈕、地爬車手動後退按鈕、小車頂頭手動抬起按鈕和小車頂頭手動壓下按鈕，檢測開關包括移動小車位置檢測開關、小車頂頭抬起狀態檢測開關、小車頂頭壓下狀態檢測開關、地爬車前限位開關、地爬車後限位開關、地爬車前極限限位開關和地爬車後極限限位開關；驅動繼電器有地爬車前進驅動和地爬車後退驅動，狀態指示燈有地爬車前行指示、地爬車後退指示、移動小車檢測到窯車指示、小車頂頭抬起狀態指示、小車頂頭壓下狀態指示、地爬車前行到位指示和地爬車後退到位指示；控制按鈕、檢測開關與地爬車PLC的輸入端相連，繼電器和指示燈與地爬車PLC的輸出端相連，在手動時可通過無線收發模塊與手持式遙控器把操作指令傳給地爬車P L C，進行非常方便的無線方式操作。在圖6中，窯車自動剎車裝置包括反作用カ彈簧20、弧形彈簧鋼板21和剎車底座22，剎車底座22—端通過活動銷連接弧形彈簧鋼板21，弧形彈簧鋼板21另ー頭壓在反作用カ彈簧20上面，反作用カ彈簧20另ー頭固定在剎車底座22上，窯車自動剎車裝置裝在窯車左右兩邊沙封板23的正下方，高於沙封板23底部8-12毫米，窯車經過自動剎車裝置時自動壓下弧形彈簧鋼板21，在反作用カ彈簧20和弧形彈簧鋼板21的反作用下抵消窯車行進中的慣性，使窯車能精準的停下來。在圖7中，窯門控制系統中的窯門25安裝在隧道窯窯體的兩端，窯門25的兩側裝有窯門軌道26，窯門25的下部裝有開關撞塊27，用於觸發開關28，窯門25的頂部裝有鋼絲 繩29，鋼絲繩29卷繞在鋼絲盤30上，鋼絲盤30和減速機31相連，減速機31和電機32相連。在圖8中，窯門的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括窯門PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態指示燈；控制按鈕包括緊急停止按鈕、窯門手動上升按鈕和窯門手動下降控制，檢測開關包括窯門上升到位檢測開關、窯門下降到位檢測開關、窯門上升極限檢測開關和窯門下降極限檢測開關，驅動繼電器包括窯門上升驅動和窯門下降驅動，狀態指示燈有窯門上升指示和窯門下降指示，控制按鈕、檢測開關與窯門PLC的輸入端相連，驅動繼電器和狀態指示燈與窯門PLC的輸出端相連。在圖9中，油頂控制系統中的油頂33安裝在每條窯車道入口處、碼坯機下方和窯內的入口處，油頂33包括液壓站34，液壓站34通過管路和電磁閥35相連，電磁閥35通過管路和油缸36相連，油缸36固定在油缸座37上面，油缸座37前端裝有檢測油缸杆行程的感應開關38，油缸杆的端部裝有頂頭39。在圖10中，油頂的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括油頂PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態指示燈，控制按鈕包括緊急停止按鈕、手動起動油泵電機按鈕、手動停止油泵電機按鈕、頂頭前進按鈕和頂頭後退按鈕，檢測開關包括頂頭前進到位檢測、頂頭後退到位檢測和頂頭原點位置檢測，驅動繼電器包括油泵電機驅動、頂頭前行電磁閥驅動、頂頭後退電磁閥驅動和液流閥驅動，狀態指示燈包括頂頭前行和前行到位指示、頂頭後退和後退到位指示、頂頭原點位置指示，控制按鈕、檢測開關與油頂PLC的輸入端相連，驅動繼電器和指示燈與油頂PLC的輸出端相連。在圖11中，安全防護控制系統包括安全防護PLC、攝像監控系統、控制按鈕、故障檢測開關接ロ、控制繼電器和故障報警系統；攝像監控系統包括入窯擺渡車監控、出窯擺渡車監控和乾燥窯擺渡車監控3個攝像頭和位於集中控制臺旁的監視器，控制按鈕包括
1、2、3、4號關鍵位置急停按鈕，故障檢測開關接ロ包括入窯、出窯、乾燥窯3臺擺渡車電路故障檢測接ロ、地爬車電路故障檢測接ロ、窯門電路故障檢測接口和油頂車電路故障檢測接ロ，控制繼電器包括入窯擺渡車保護控制、出窯擺渡車保護控制、乾燥窯擺渡車保護控制、地爬車保護控制、窯門保護控制和油頂保護控制；故障報警系統包括安裝在集中控制臺旁的、3臺擺渡車上的、每個窯門上的、每臺地爬車上的、每臺油頂旁的高低頻聲響聲響報警器和低頻閃光報警器，3個攝像頭與攝像頭監控系統相連，攝像頭監控系統受安全防護PLC控制，控制按鈕、故障檢測接ロ與安全防護PLC輸入端相連，控制繼電器、故障報警系統和安全防護PLC的輸出端相連，安全防護PLC通過通訊接ロ連接到集中控制臺，與其相互通τΗ ο下面對上述擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統這五個系統的入窯動作、出窯動作和轉板動作的控制方法描述如下
I、入窯動作
操作エ在主控操作臺上點擊入窯按鈕，操作屏幕上會出現選擇框Φ乾燥道入I號乾燥窯、5)乾燥道入2號乾燥窯、G) I號乾燥窯入I號焙燒窯、Φ I號乾燥窯入2號焙燒窯、3)
2號乾燥窯入I號焙燒窯、 2號乾燥窯入2號焙燒窯、 自定義入窯動作的選擇按鈕，同時
組態系統通過每條隧道窯兩端的感應開關檢測每條隧道窯內窯車位是否已滿，如果已滿則·禁止該隧道窯的入窯動作選擇項，即該項顯示為灰色，操作エ無法選擇，操作エ只能選擇窯車位未滿的隧道窯進行入窯操作，選擇確認後，組態系統發出指令控制對應的擺渡車PLC，該擺渡車PLC首先檢測對進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統，提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作人員通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全即緊急停車按鈕未被按下，該擺渡車PLC繼續發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，安全PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，該道地爬車PLC發出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關後小車退回原點位置，窯車PLC發出指令，起動油泵，收回頂出去的定位杆，定位杆收回到位後，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的入窯端，起動油泵，伸出定位杆對好軌道，同時開啟該窯的窯門，窯門開到位後啟動入窯油頂，將擺渡車上的窯車頂入窯內，到位後退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位杆，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，即自然乾燥道出口，入窯動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發出指令啟動該道地爬車帶動小車向後移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作吋，地爬車停止後移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執行窯車已就位的動作。2、出窯動作
操作エ在主控操作臺上點擊出窯按鈕，操作屏幕上會出現選擇框:5) I號乾燥窯到I號焙燒窯、 I號乾燥窯到2號焙燒窯、 2號乾燥窯到I號焙燒窯、 2號乾燥窯到2號焙燒窯、 I號焙燒窯到I號出磚道、 I號焙燒窯到2號出磚道、 2號焙燒窯到I號出磚
道、 2號焙燒窯到2號出磚道、 自定義出窯動作的選擇按鈕，選擇確認後，組態系統發出
指令控制對應的擺渡車上的擺渡車PLC首先檢測它所控制的擺渡車進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發出指令控制該道上的出窯油頂車，將該窯內的最後ー張窯車拉上擺渡車，窯車到位後，油頂退回到原位，同時 關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位杆，啟動左右行走電機，擺渡車PLC控制擺渡車自動行走到設定好的出磚道，對好位後起動該道的油頂，把擺渡車上的窯車拉入該窯車道，同時將前面的窯車向前推進ー個窯車位，如果該道窯車已滿，則在選擇窯車目標道時不會出現該道的選擇項，然後起動擺渡車上小油泵將定位杆縮回，擺渡車開回原位，整個出窯動作過程結束。3、轉板動作，即把窯車從ー個道轉到另ー個道
操作エ在主控操作臺上點擊轉板動作按鈕，操作屏幕上會出現選擇框I號出磚道
轉空板回車道、0) 2號出磚道轉空板回車道、 空板回車道轉制坯道、 制坯道轉自然乾燥
道、 制坯道轉空板回車道、 自定義轉板動作的選擇按鈕，選擇確認後，組態系統發出指
令控制對應的擺渡車上的PLC對它所控制的擺渡車進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關後小車退回原點位置，窯車PLC發出指令，起動定位油泵，收回頂出去的定位杆，定位杆收回到位後，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的目標窯車道，起動定位油泵，伸出定位杆對好軌道，啟動該道油頂車油頂，將擺渡車上的窯車頂上該道，到位後退回到原位，同時關閉油頂車油泵電機，再啟動定位油泵，縮回定位杆，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，轉板動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出ロ端限位開關未被壓下，地爬車PLC發出指令啟動該道地爬車帶動小車向後移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止後移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執行窯 車已就位的動作。
權利要求
1.一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，包括一個由組態系統控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統相連，集中控制臺上裝有組態系統，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態和故障及預警信息。
2.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，擺渡車控制系統中的擺渡車包括底板(1)，底板(I)分為上部的窯車部分和下部的定位部分，窯車部分上裝有窯車軌道(2)，窯車軌道(2)上放有窯車，窯車上碼有磚坯；定位部分上裝有行走機構；還裝有油泵電機(3)、油箱(4)和油泵(5)，油泵(5)通過管路和液壓閥(6)相連，液壓閥(6)通過管路和油缸(7 )相連，油缸(7 )兩端為帶球形頂頭的定位杆(8 )，在牆體需要定位的位置上裝有V形定位槽(9 )； 在擺渡車上裝有自動控制裝置，自動控制裝置包括主迴路和控制迴路，主迴路分油泵電機迴路和行走電機迴路，油泵電機迴路由一空氣開關，一接觸器，一熱繼電器和電機組成，它們依次連接；行走電機迴路由一空氣開關和一變頻器組成，變頻器驅動行走電機左右行走；控制迴路包括一臺擺渡車PLC和若干個檢測開關、若干個控制按鈕、若干個繼電器和若干個指示燈；檢測開關有I、號道位置檢測開關，左、右行走限位開關、定位杆伸出到位檢測開關和退回到位檢測開關，控制按鈕有手動油泵起動、手動油泵停止按鈕，I、號道定位起動按鈕，手動左行按鈕，手動右行按鈕，緊急停止按鈕；指示燈包括電源指示燈，I 9號道狀態指示燈，擺渡車左行狀態指示燈，擺渡車右行狀態指示燈；繼電器包括定位杆伸出動作繼電器和定位杆退回動作繼電器，定位油泵動作繼員器，變頻器動作繼電器，高低頻聲音報警繼電器，低頻閃光燈報警繼電器，監控攝像頭驅動繼電器；變頻器與左右行走電機相連，所有的檢測開關、按鈕與擺渡車PLC的輸入端相連；所有的指示燈和繼電器與擺渡車PLC的輸出端相連，擺渡車P L C通過通訊接口與集中控制臺相連，進行雙向數據交換.在手動時可通過無線收發模塊與手持式遙控器把操作指令傳給擺渡車P LC來進行無線方式操作。
3.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，地爬車控制系統中的地爬車包括牽引機頭(13)、行走小車(14)、連接鋼絲繩(15)和尾輪(16)，牽引機頭(13)固定在窯車道的端部，行走小車(14)放置在行走小車軌道槽(17)內，窯車在行走小車(14)上面，連接鋼絲繩(15固定在行走小車(14)的一端，繞過尾輪(16)與牽引機頭(13)和行走小車(14)的另一端相連，行走小車(14)兩端裝有兩套不倒翁頂頭(18)，用於推、拉上面的窯車前後行走，軌道的兩端裝有窯車限位開關(12)，在行走小車(14)上裝有感應開關(19)，用於檢測行走小車(14)上方是否有窯車； 地爬車的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括地爬車PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器、狀態指示燈和無線收發模塊；控制按鈕包括緊急停車按鈕、地爬車手動前進按鈕、地爬車手動後退按鈕、小車頂頭手動抬起按鈕和小車頂頭手動壓下按鈕，檢測開關包括移動小車位置檢測開關、小車頂頭抬起狀態檢測開關、小車頂頭壓下狀態檢測開關、地爬車前限位開關、地爬車後限位開關、地爬車前極限限位開關和地爬車後極限限位開關；驅動繼電器有地爬車前進驅動和地爬車後退驅動，狀態指示燈有地爬車前行指示、地爬車後退指示、移動小車檢測到窯車指示、小車頂頭抬起狀態指示、小車頂頭壓下狀態指示、地爬車前行到位指示和地爬車後退到位指示；控制按鈕、檢測開關與地爬車PLC的輸入端相連，繼電器和指示燈與地爬車PLC的輸出端相連，在手動時可通過無線收發模塊與手持式遙控器把操作指令傳給地爬車P LC，進行非常方便的無線方式操作。
4.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，窯車自動剎車裝置包括反作用力彈簧(20)、弧形彈簧鋼板(21)和剎車底座(22)，剎車底座(22)—端通過活動銷連接弧形彈簧鋼板(21)，弧形彈簧鋼板(21)另一頭壓在反作用力彈簧(20)上面，反作用力彈簧(20)另一頭固定在剎車底座(22)上，窯車自動剎車裝置裝在窯車左右兩邊沙封板(23)的正下方，高於沙封板(23)底部8-12毫米，窯車經過自動剎車裝置時自動壓下弧形彈簧鋼板(21)，在反作用力彈簧(20)和弧形彈簧鋼板(21)的反作用下抵消窯車行進中的慣性，使窯車能精準的停下來。
5.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，窯門控制系統中的窯門(25)安裝在隧道窯窯體的兩端，窯門(25)的兩側裝有窯門軌道(26)，窯門(25)的下部裝有開關撞塊(27)，用於觸發開關(28)，窯門(25)的頂部裝有鋼絲繩(29)，鋼絲繩(29)卷繞在鋼絲盤(30)上，鋼絲盤(30)和減速機(31)相連，減速機(31)和電機(32)相連； 窯門的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括窯門PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態指示燈；控制按鈕包括緊急停止按鈕、窯門手動上升按鈕和窯門手動下降控制，檢測開關包括窯門上升到位檢測開關、窯門下降到位檢測開關、窯門上升極限檢測開關和窯門下降極限檢測開關，驅動繼電器包括窯門上升驅動和窯門下降驅動，狀態指示燈有窯門上升指示和窯門下降指示，控制按鈕、檢測開關與窯門PLC的輸入端相連，驅動繼電器和狀態指示燈與窯門PLC的輸出端相連。
6.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，油頂控制系統中的油頂(33)安裝在每條窯車道入口處、碼坯機下方和窯內的入口處，油頂(33)包括液壓站(34)，液壓站(34)通過管路和電磁閥(35)相連，電磁閥(35)通過管路和油缸(36)相連，油缸(36)固定在油缸座(37)上面，油缸座(37)前端裝有檢測油缸杆行程的感應開關(38)，油缸杆的端部裝有頂頭(39)； 油頂的控制由主迴路和控制迴路組成，主迴路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制迴路包括油頂PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態指示燈，控制按鈕包括緊急停止按鈕、手動起動油泵電機按鈕、手動停止油泵電機按鈕、頂頭前進按鈕和頂頭後退按鈕，檢測開關包括頂頭前進到位檢測、頂頭後退到位檢測和頂頭原點位置檢測，驅動繼電器包括油泵電機驅動、頂頭前行電磁閥驅動、頂頭後退電磁閥驅動和液流閥驅動，狀態指示燈包括頂頭前行和前行到位指示、頂頭後退和後退到位指示、頂頭原點位置指示，控制按鈕、檢測開關與油頂PLC的輸入端相連，驅動繼電器和指示燈與油頂PLC的輸出端相連。
7.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線，其特徵在於，安全防護控制系統包括安全防護PLC、攝像監控系統、控制按鈕、故障檢測開關接口、控制繼電器和故障報警系統；攝像監控系統包括入窯擺渡車監控、出窯擺渡車監控和乾燥窯擺渡車監控3個攝像頭和位於集中控制臺旁的監視器，控制按鈕包括1、2、3、4號關鍵位置急停按鈕，故障檢測開關接口包括入窯、出窯、乾燥窯3臺擺渡車電路故障檢測接口、地爬車電路故障檢測接口、窯門電路故障檢測接口和油頂車電路故障檢測接口，控制繼電器包括入窯擺渡車保護控制、出窯擺渡車保護控制、乾燥窯擺渡車保護控制、地爬車保護控制、窯門保護控制和油頂保護控制；故障報警系統包括安裝在集中控制臺旁的、3臺擺渡車上的、每個窯門上的、每臺地爬車上的、每臺油頂旁的高低頻聲響聲響報警器和低頻閃光報警器，3個攝像頭與攝像頭監控系統相連，攝像頭監控系統受安全防護PLC控制，控制按鈕、故障檢測接口與安全防護PLC輸入端相連,控制繼電器、故障報警系統和安全防護PLC的輸出端相連,安全防護PLC通過通訊接口連接到集中控制臺，與其相互通訊。
8.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線的控制方法，其特徵在於，擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統這五個系統的入窯動作的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊入窯按鈕，操作屏幕上會出現選擇框Φ乾燥道入I號乾燥窯、乾燥道入2號乾燥窯、$ I號乾燥窯入I號焙燒窯、Φ I號乾燥窯入2號焙燒窯、I 2號乾燥窯入I號焙燒窯、 2號乾燥窯入2號焙燒窯、G自定義入窯動作的選擇按鈕，同時組態系統通過每條隧道窯兩端的感應開關檢測每條隧道窯內窯車位是否已滿，如果已滿則禁止該隧道窯的入窯動作選擇項，即該項顯示為灰色，操作工無法選擇，操作工只能選擇窯車位未滿的隧道窯進行入窯操作，選擇確認後，組態系統發出指令控制對應的擺渡車PLC，該擺渡車PLC首先檢測對進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統，提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作人員通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全即緊急停車按鈕未被按下，該擺渡車PLC繼續發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，安全PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，該道地爬車PLC發出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關後小車退回原點位置，窯車PLC發出指令，起動油泵，收回頂出去的定位杆，定位杆收回到位後，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的入窯端，起動油泵，伸出定位杆對好軌道，同時開啟該窯的窯門，窯門開到位後啟動入窯油頂，將擺渡車上的窯車頂入窯內，到位後退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位杆，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，即自然乾燥道出口，入窯動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發出指令啟動該道地爬車帶動小車向後移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止後移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執行窯車已就位的動作。
9.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線的控制方法，其特徵在於，擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統這五個系統的出窯動作的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊出窯按鈕，操作屏幕上會出現選擇框Φ I號乾燥窯到I號焙燒窯、2 I號乾燥窯到2號焙燒窯、Φ 2號乾燥窯到I號焙燒窯、$ 2號乾燥窯到2號焙燒窯、$ I號焙燒窯到I號出磚道、$ I號焙燒窯到2號出磚道、G 2號焙燒窯到I號出磚道、$ 2號焙燒窯到2號出磚道、 自定義出窯動作的選擇按鈕，選擇確認後，組態系統發出指令控制對應的擺渡車上的擺渡車PLC首先檢測它所控制的擺渡車進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發出指令控制該道上的出窯油頂車，將該窯內的最後一張窯車拉上擺渡車，窯車到位後，油頂退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位杆，啟動左右行走電機，擺渡車PLC控制擺渡車自動行走到設定好的出磚道，對好位後起動該道的油頂，把擺渡車上的窯車拉入該窯車道，同時將前面的窯車向前推進一個窯車位，如果該道窯車已滿，則在選擇窯車目標道時不會出現該道的選擇項，然後起動擺渡車上小油泵將定位杆縮回，擺渡車開回原位，整個出窯動作過程結束。
10.根據權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產線的控制方法，其特徵在於，擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統這五個系統的轉板動作，即把窯車從一個道轉到另一個道的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊轉板動作按鈕，操作屏幕上會出現選擇框I號出磚道轉空板回車道、2) 2號出磚道轉空板回車道、空板回車道轉制坯道、S制坯道轉自然乾燥道、Φ制坯道轉空板回車道、S自定義轉板動作的選擇按鈕，選擇確認後，組態系統發出指令控制對應的擺渡車上的PLC對它所控制的擺渡車進行位置和狀態檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位杆，對準窯車軌道，軌道對準後，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關後小車退回原點位置，窯車PLC發出指令，起動定位油泵，收回頂出去的定位杆，定位杆收回到位後，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的目標窯車道，起動定位油泵，伸出定位杆對好軌道，啟動該道油頂車油頂，將擺渡車上的窯車頂上該道，到位後退回到原位，同時關閉油頂車油泵電機，再啟動定位油泵，縮回定位杆，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，轉板動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發出指令啟動該道地爬車帶動小車向後移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止後移動作， 此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執行窯車已就位的動作。
全文摘要
一種全自動隧道窯生產線及其控制方法，包括一個由組態系統控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統、地爬車控制系統、窯門控制系統、油頂控制系統和安全防護系統相連，集中控制臺上裝有組態系統，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態和故障及預警信息。本發明的優點是入窯擺渡車，出窯擺渡車，乾燥擺渡車與窯車軌道自動定位很方便，杜絕安全事故；地爬車、油頂車在移動過程中不用人工觀察；窯體兩端的窯門通迅聯繫很方便；上述改進使隧道窯配套的設備更完善，設備與設備之間更匹配，生產工藝過程更協調，提高了生產的自動化程度，節約人力資源，可以進一步降低成本，降低電和煤等主要能源消耗。
文檔編號F27B9/40GK102818451SQ20121033016
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者陳立勇, 敖治平, 餘交安, 朱忠林 申請人:常德市科輝牆材有限責任公司