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钢球轧制淬火自动化生产线-钢球生产线-钢球轧制

钢球轧制淬火自动化生产线-钢球生产线-钢球轧制

钢球的生产过程一般采用铸造成型后淬火处理的方法来进步其表面硬度增加其耐磨性。淬火前钢球温度的高低决定着淬火后钢球质量的好坏,所以必须对钢球淬火前的温度进行控制。生产工艺过程如图1所示。圆柱形毛坯经加热炉加热至900°c左右,沿着滚道转动至钢球锻压机经模锻后成为钢球。钢球经滚道转动至淬火装置。淬火装置剔除废品,合格品沿着滚道转动至淬火池淬火。

淬火温度一般在820°c左右。传统对钢球淬火前的温度进行丈量的方法是采用肉眼观测钢球颜色来推断其温度或用手持式测温仪器丈量温度。其缺点人为误差较大,同一批次产品性能不稳定,不适应于大批量生产。为进步产品质量,进步产品一致性,笔者设计了该自动淬火系统。

1 淬火装置示意图

淬火机械装置如图2所示,三个阀门分别由三个电磁铁分别控制。当光电开关2检测到有钢球,红外测温仪开始工作,温度合适则淬火阀门打开;温度低则打开废品出口阀门,由于滚道具有一定的斜度,废品钢球能自动滚出滚道至废品箱。基座上开有网状散热孔,便于钢球透风散热。

控制系统组成框图如图3所示。系统由计算机、红外测温仪、温控仪表、电气控制装置、RS232/485接口模块、光电位置检测开关等组成。计算机对红外测温仪进行初始化设置和温度数据的实时存储。温控仪表接收测温仪输出的毫安级电流信号,通过电气控制装置对淬火机械机构的动作进行控制。位置检装置将钢球到位信号传递至电气控制装置。

选择红外测温仪主要考虑其性能指标,使用环境及工作条件,可维修维护性,功能价格比等诸多因素。钢球经锻压成型环境中灰尘较多,环境较为恶劣,淬火温度在820°c左右,测温仪固定安装距工件间隔较近。故系统选用镭钛(Reytek)公司马拉松(Marathon)系列MAISA型测温仪。马拉松系列测温仪主要有以下特征:

测温范围宽、响应时间快、内置用户接口和面板易于设置、 数字通讯和模拟输出同步、 恶劣条件下精度高、超高光学分辨率、双向RS-485串行口、程序化的继电器输出且其软件功能强简单易于操纵等。

表一 测温仪参数

如图4所示。红外测温仪与温控仪表之间采用毫安级电流环连接,连接简单可靠抗干扰性强。远红外测温仪VDC端接 24V电源。

系统上电,KA2延时动作,打开进球阀门。当SQ1监测到有钢球时,测温仪开始工作并将丈量结果送温控仪表显示。测温仪判定当前温度小于设定温度下限800°c否,假如小于800°c,不满足要求,KA3动作打开废品出口阀门剔除废品;若温度大于设定温度下限800°c,小于设定温度上限840°c时,KA4动作淬火阀门打开,钢球淬火;当钢球温度高于上限840°c时,系统停止动作等待钢球冷却至840°c时淬火处理。

该系统环境适应性强,经济实用结构简单,稳定性好,钢球淬火质量有明显增强,产品的一致性明显进步。