用於控制開煉機運行的運行方法、開煉機和煉膠系統的製作方法
2023-09-18 13:23:20 3
用於控制開煉機運行的運行方法、開煉機和煉膠系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於控制開煉機運行的運行方法，以及採用該運行方法進行生產運行的一種開煉機和一種煉膠系統。該運行方法包括：當開煉機啟動時，通過控制器和變頻器提供給開煉機電機的電壓頻率為26-34Hz；當卸料門打開時，觸動檢測開關，檢測開關獲取密煉機卸料門打開信號，並向控制器發出第一控制信號，控制器接收第一控制信號，並通過變頻器控制開煉機電機的電壓頻率升高到46-54Hz；當開煉機煉膠完成，膠料輸送到後續設備後，控制器向變頻器發出第二控制信號，使開煉機電機的電壓頻率降低。採用上述運行方法，使開煉機在空載運行時處於低速狀態，在煉膠時處於高速運行狀態，從而達到自動化控制以及節能的目的。
【專利說明】用於控制開煉機運行的運行方法、開煉機和煉膠系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及輪胎生產領域，特別涉及一種用於控制開煉機運行的運行方法，以及一種開煉機和一種煉膠系統。
【背景技術】
[0002]開煉機是一種主要由兩個平行排列輥筒構成的開放式塑膠間歇混煉設備。在輪胎生產行業中，煉膠車間有很多開煉機，均為大功率用電設備，且常年處於恆定速度運行狀態，開煉機無論是處於煉膠狀態還是無膠狀態，輸送給電機的電壓頻率均為50HZ。
[0003]假設轉速為n，轉差率為S，電壓頻率為H，電機的磁極對數為P，則有:n= (1-S)H/P，可見，轉速η與電壓頻率H成正比例關係。由於空載時電機的功率與轉速η的1.7次方成正比，從而，電機的功率與電壓頻率H的1.7次方成正比例關係。在實際生產過程中，我們輸送給電機的均為普通的工業用電，電壓頻率H為50Hz左右，在空載時，電機的電流就在100-200A之間，空載功率就為40KW-75KW之間。
[0004]因此，如何減少開煉機的功率消耗，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明提供了一種用於控制開煉機運行的運行方法，以及採用該運行方法進行生產運行的一種開煉機和一種煉膠系統，採用上述運行方法，使開煉機在空載運行時處於低速狀態，在煉膠時處於高速運行狀態，從而達到自動化控制以及節能目的。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]一種用於控制開煉機運行的運行方法，包括:
[0008]當所述開煉機啟動時，通過控制器和變頻器提供給開煉機電機的電壓頻率為26-34Hz ；
[0009]當卸料門打開時，觸動檢測開關，所述檢測開關獲取密煉機卸料門打開信號，並向所述控制器發出第一控制信號，所述控制器接收所述第一控制信號，並通過所述變頻器控制所述開煉機電機的電壓頻率升高到46-54HZ ；
[0010]當所述開煉機煉膠完成，膠料輸送到後續設備後，所述控制器向所述變頻器發出第二控制信號，使所述開煉機電機的電壓頻率降低。
[0011]優選地，在上述運行方法中，所述卸料門打開後，所述膠料由卸料口下落至所述開煉機經過一個時間段，所述時間段等於所述變頻器的加速時間。
[0012]優選地，在上述運行方法中，所述開煉機中安裝有電流表，用於檢測迴路中的電流大小。
[0013]優選地，在上述運行方法中，設定所述開煉機電機的電流為150A時為觸發信號，當所述開煉機電機的電流小於150A後，所述控制器向所述開煉機電機發出所述第二控制信號。
[0014]優選地，在上述運行方法中，在所述控制器的程序中設置一個延時程序，當所述開煉機電機的電流小於150A時，延時5S之後，所述控制器向所述開煉機電機發出所述第二控
制信號。
[0015]優選地，在上述運行方法中，所述檢測開關位於卸料口下方。
[0016]優選地,在上述運行方法中，所述控制器為電流控制儀表或PLC (ProgrammableLogic Controller,可編程邏輯控制器)。
[0017]一種開煉機，位於密煉機下輔線的卸料口下方，包括開煉機電機、控制器、用於控制所述電機輸送頻率的變頻器和輔助控制線路，並且按照上文中所述的運行方法運行。
[0018]一種煉膠系統，包括密煉機，以及位於密煉機下輔線的卸料口下方的開煉機，所述開煉機為上文中所述的開煉機。
[0019]從上述的技術方案可以看出，本發明提供了一種用於控制開煉機運行的運行方法，並且，根據上述運行方法，本發明還提供了一種開煉機以及一種設置有該開煉機的煉膠系統。本發明提供的用於控制開煉機運行的運行方法，為密煉機下輔機第一臺開煉機提供了一種自動控制方式。本發明較原先設備的突出點為節能，較原先設備新增加了控制器(電流控制儀表或PLC)、變頻器、輔助控制線路等控制裝置，其控制原理為，控制器通過對開煉機電流變化的檢測，來控制變頻器的輸出頻率，從而實現開煉機高低速運行，達到節能的目的。現有開煉機以固定的轉速運轉，通過本發明可以實現當卸料口打開餵料時，開煉機轉換到高頻率大功率運行，當密煉完成，膠料都輸送完畢，在卸料口裝料過程中，開煉機轉換到低頻運行，實現節能。
[0020]本發明通過對電流控制儀表(或PLC)編程，根據相關的邏輯關係來控制變頻器的輸出頻率，由於電機的功率與電壓頻率的1.7次方成正比例關係，因此，本發明通過在開煉機主電路上加裝變頻器來控制輸送給電機的頻率變小，從而使轉速降低，功率就會以次方的倍率來降低，以此實現開煉機在空載時以低速運行的效果，最終達到節能的目的。例如，在自動運行時，控制開煉機處於低速運行狀態，較原先設備處於高速運行狀態，此環節是節省電量的一部分。此外，易知本發明提供的開煉機僅需要在原有設備上添加電流控制儀表(或PLC)、變頻器及控制線路，原有設備基本保持不動，改裝方便省事。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發明實施例提供的煉膠系統的部分流程裝置示意圖。
[0023]其中，I為卸料口，2為第一開煉機，3為送料帶，4為第二開煉機。
【具體實施方式】
[0024]本發明公開了一種用於控制開煉機運行的運行方法，以及採用該運行方法進行生產運行的一種開煉機和一種煉膠系統，採用上述運行方法，使開煉機在空載運行時處於低速狀態，在煉膠時處於高速運行狀態，從而達到自動化控制以及節能目的。
[0025]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0026]請參閱圖1，圖1為本發明實施例提供的煉膠系統的部分流程裝置示意圖。
[0027]本發明實施例提供了一種煉膠系統，該煉膠系統包括密煉機以及位於密煉機下輔線的卸料口下方的開煉機。如圖1所示，煉膠系統包括卸料口 1、第一開煉機2、送料帶3和第二開煉機，上文中所述的位於密煉機下輔線卸料口下方的開煉機就是指圖1中所示的第一開煉機2。
[0028]在本發明中，該開煉機包括開煉機電機、控制器、用於控制電機輸送頻率的變頻器和輔助控制線路，並按照一定的運行方法運行。其中，控制器具體採用電流控制儀表或PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器),並且,變頻器加裝在開煉機主電路上，電流控制儀表(或PLC)、檢測開關及其他附屬元件分別加裝在控制迴路上。在本發明中，用於控制開煉機運行的運行方法包括以下操作:
[0029]自動運行:當開煉機啟動時，通過控制器和變頻器提供給開煉機電機的電壓頻率為 26-34Hz (優選為 30Hz)；
[0030]高頻運行:開煉機處於自動密煉狀態，當卸料門打開時，觸動檢測開關，檢測開關獲取密煉機卸料門打開信號，並向控制器發出第一控制信號，控制器接收第一控制信號，並通過變頻器控制開煉機電機的電壓頻率升高到46-54HZ (優選為50Hz)，此升速過程的時間由變頻器參數(加速時間)控制，變頻器參數的加速時間要綜合考慮開煉機上方卸料口的打開時間及開煉機的啟動要求；
[0031]低頻運行:當開煉機煉膠完成，膠料輸送到後續設備(例如送料帶3)後，控制器向變頻器發出第二控制信號，使開煉機電機的電壓頻率降低(例如降低至30Hz)。
[0032]經過在實際生產過程中的試驗觀察發現，當開煉機煉膠完成，膠料輸送到後續設備(例如送料帶3)上時，開煉機電流會發生明顯的變化，即由大變小的顯著變化。設電機功率總功率為P1，電機空載功率為P2，電機輸出功率為P3，因為我們知道P1=P2+P3，當膠料輸送完成後，P3=0，P2保持不變，而電機運行中主要的功率消耗在P3，所以Pl會發生很大的變化。因P=UXI,U為額定電壓，此過程中一直保持不變，I為通過的電流，會隨功率變化而變化。通過現場觀察，當開煉機煉膠時電流在300-400A，而在空載時電流為100-200A，變化非常明顯。因此，我們就通過電流的這種變化來獲得低頻運行的觸發信號。因此，在具體實施例中，設定開煉機電機的電流為150A時為觸發信號，當開煉機電機的電流小於150A後，就認為開煉機上膠料均已輸送完畢，從而令控制器向開煉機電機發出第二控制信號，使開煉機電機的電壓頻率降低。
[0033]從上述技術方案可以看出，本發明實施例為密煉機下輔機第一臺開煉機提供了 一種自動控制方式。本發明較原先設備的突出點為節能，較原先設備新增加了控制器(電流控制儀表或PLC)、變頻器、輔助控制線路等控制裝置，其控制原理為，控制器通過對開煉機電流變化的檢測，來控制變頻器的輸出頻率，從而實現開煉機高低速運行，達到節能的目的。現有開煉機以固定的轉速運轉，通過本發明可以實現當卸料口打開餵料時，開煉機轉換到高頻率大功率運行，當密煉完成，膠料都輸送完畢，在卸料口裝料過程中，開煉機轉換到低頻運行，實現節能。[0034]本發明通過對電流控制儀表(或PLC)編程，根據相關的邏輯關係來控制變頻器的輸出頻率，由於電機的功率與電壓頻率的1.7次方成正比例關係，因此，本發明通過在開煉機主電路上加裝變頻器來控制輸送給電機的頻率變小，從而使轉速降低，功率就會以次方的倍率來降低，以此實現開煉機在空載時以低速運行的效果，最終達到節能的目的。例如，在自動運行時，控制開煉機處於低速運行狀態，較原先設備處於高速運行狀態，此環節是節省電量的一部分。此外，易知本發明提供的開煉機僅需要在原有設備上添加電流控制儀表(或PLC)、變頻器、及控制線路，原有設備基本保持不動，改裝方便省事。
[0035]在具體實施例中，檢測開關位於卸料口下方。並且，在優選的具體實施例中，卸料門打開後，膠料由卸料口下落至開煉機經過一個時間段，該時間段等於變頻器的加速時間，從而，在膠料落下之前開煉機已經處於高速大功率運行狀態。
[0036]在實際生產過程中，因為在膠料輸送到後續設備時，電流會逐漸降低，可能電流在150A時開煉機上仍舊有膠料，為防止出現過大的波動而觸發開煉機低速運行信號，導致開煉機還有膠料時電機自動進入低速運行狀態，我們通過在編程中設置一個時間延時，來確保所有膠料均已輸送的後續設備上。具體的延時時間需通過工藝及二次卸料門打開時間決定。例如，在具體實施例中，開煉機中安裝有電流表，用於檢測迴路中的電流大小；並且，在控制器的程序中設置一個延時程序，當開煉機電機的電流小於150A時，延時5S之後，控制器向開煉機電機發出第二控制信號，使開煉機電機轉化成低轉速、低功率的運行狀態。
[0037]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，包括: 當所述開煉機啟動時，通過控制器和變頻器提供給開煉機電機的電壓頻率為26-34HZ ； 當卸料門打開時，觸動檢測開關，所述檢測開關獲取密煉機卸料門打開信號，並向所述控制器發出第一控制信號，所述控制器接收所述第一控制信號，並通過所述變頻器控制所述開煉機電機的電壓頻率升高到46-54HZ ； 當所述開煉機煉膠完成，膠料輸送到後續設備後，所述控制器向所述變頻器發出第二控制信號，使所述開煉機電機的電壓頻率降低。
2.根據權利要求1所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，所述卸料門打開後，所述膠料由卸料口下落至所述開煉機經過一個時間段，所述時間段等於所述變頻器的加速時間。
3.根據權利要求1所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，所述開煉機中安裝有電流表，用於檢測迴路中的電流大小。
4.根據權利要求3所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，設定所述開煉機電機的電流為150A時為觸發信號，當所述開煉機電機的電流小於150A後，所述控制器向所述開煉機電機發出所述第二控制信號。
5.根據權利要求4所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，在所述控制器的程序中設置一個延時程序，當所述開煉機電機的電流小於150A時，延時5S之後，所述控制器向所述開煉機電機發出所述第二控制信號。
6.根據權利要求1所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，所述檢測開關位於卸料口下方。
7.根據權利要求1-6任一項所述的用於控制開煉機運行的運行方法，其特徵在於，所述控制器為電流控制儀表或PLC。
8.一種開煉機，位於密煉機下輔線的卸料口下方，其特徵在於，包括開煉機電機、控制器、用於控制所述電機輸送頻率的變頻器和輔助控制線路，並且按照權利要求1-7任一項所述的運行方法運行。
9.一種煉膠系統，包括密煉機，以及位於密煉機下輔線的卸料口下方的開煉機，其特徵在於，所述開煉機為權利要求8所述的開煉機。
【文檔編號】B29B7/72GK103496046SQ201310473705
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】孫廣興, 吳百傑, 王軍 申請人:山東金宇輪胎有限公司