铝锭铸造机组说明书

目目 录录 1 绪言 4 2 设备参数 4 2 1 机组使用环境条件 4 2 2 产品技术条件 6 2 3 设备尺寸参数 6 2 4 设备其它条件 7 2 5 设备技术参数 7 2 6 操作人员要求 9 3 设备的组成描述及主要技术参数 10 3 1 机组组成 10 3 2 出铝溜槽 13 3 3 水平铸造机 附图三 13 3 4 扶接锭装置 附图六 17 3 5 冷却输送机 附图七 20 3 6 堆垛机 附图八 22 3 7 成品运输机 25 3 8 液压系统 附图十 27 3 9 气动系统 28 3 10 电气说明 30 4 机组的操作说明 30 4 1 机组正常情况下的运行顺序 30 4 2 机组正常情况下的关机顺序 31 4 3 机组的操作顺序流程图 其中 1 表示开关闭合 0 表示开关断开 32 4 4 机组自动运行时的动作描述 37 4 5 机组自动操作说明 41 4 6 机组半自动操作说明 42 4 7 机组手动操作 42 5 保养与维修 43 5 1 总则 43 5 2 液压系统的维修 保养与调试 43 5 3 气动系统的保养 维修与调试 46 5 4 电气系统 47 5 5 常见故障的诊断与处理 48 5 6 定期检查及检查方法 54 5 7 注意事项 59 6 主要备件清单 60 6 1 轴承元件 60 6 2 液压系统元件清单 61 6 3 气动系统元件清单 62 6 4 铸机链轮 链条 64 1 1 绪言绪言 20kg 铝锭铸造机组为一普通铝锭连续铸造的自动化生产线 金属铝水从 混合炉出来 经溜槽和分配器注入水平式的铸造机上铸模而凝固成型 铸锭 冷却及堆垛等工序全部为自动化操作 堆垛后采用气动打捆机对铝锭进行打 捆 20kg 铝锭铸造机组是在通过对同类产品的调研基础上 总结了目前国内 外该产品的使用经验 并针对存在的问题 结合最新技术 本着 技术先进 高效可靠 操作维修方便 的原则开发的新一代产品 附图一 2 2 设备参数设备参数 2 12 1 机组使用环境条件 机组使用环境条件 2 1 1 海拔高度 3000m 最高温度 55 最低温度 25 2 1 2 铸造能力 Max16t h 2 1 3 打捆能力 Max16t h 2 1 4 地震烈度 度 2 1 5 年平均大气压力 84 26 85 06kPa 2 1 6 工作环境 室内 2 1 7 工作时间 365 天 年 3 班 天 8 小时 班 2 1 8 设备生产原料 铝及铝合金熔体 附图一 20kg 铝锭铸造机组 B 1 水平铸机 B 2 扶接锭装置 B 3 冷却输送机 B 4 堆垛机 B 5 成品输送机 B 6 液压气动系统 B 7 电气控制系统 2 22 2 产品技术条件产品技术条件 2 2 1 产品重量及尺寸 1 铝锭标准重量 20 1 5kg 符合 GB T1196 93 2 铝锭标准尺寸 805 184 85 L W H 3 输送速度 Max3 5m Min 2 2 2 铝锭包装尺寸 每垛 11 层共 54 块 第一层 4 块 第二层至十一层均为 5 块 外形尺寸 805 805 935 L W H 每垛标准重量 1080kg 2 2 3 制品温度 铝液温度 710 750 铸造机排出时温度 500 堆垛及成品输送机的温度 60 2 3 2 3 设备尺寸参数设备尺寸参数 2 3 1 设备外形尺寸 41705 6000 3980 2 3 2 设备总重 47 吨 不包含电气部分 2 3 1 流槽流动能力 20 吨 小时 2 4 2 4 设备其它条件设备其它条件 电源 动力电 380V 5 三相交流 50Hz 1 以内 控制用电 220V 5 单相交流 50Hz 1 以内 压缩空气 管网压力 0 7Mpa 使用压力 0 5Mpa 压缩空气耗量 240 m h 工业用冷却水 澄清的冷却水 供水压力 0 25Mpa 成分 PH 值 7 8 污浊度 7 50mg L 水温度 32 用量 210m h 其中 铸造机 115m h 冷却输送机 85m h 液压 装置 109m h 2 52 5 设备技术参数设备技术参数 2 5 1 生产数据 A 设备生产能力 连续铸造能力 额定 16 吨 小时 13 33 个铝锭 分钟 最大 17 6 吨 小时 14 7 个铝锭 分钟 B 名义生产参数 生产作业时间 3 班 8 小时 天 365 天 年 设备利用率 93 1 生产时间 339 天 年 名义生产能力 130 000 吨 年 C 实际生产参数 生产作业时间 3 班 8 小时 天 365 天 年 设备利用率 70 2 生产时间 255 天 年 名义生产能力 98 000 吨 年 1 此百分比考虑了由于设备维修的生产时间损失 包括 计划的预防维修 1 天 月 停机维修 主要大修 设备生产多年后 注 如果使用经证实的单元式设备组装更换程序 从事维护所分配时 的时间可以得到很大的减少 2 此百分比考虑了由于正常的生产间隔和回收不合格产品的时间 包 括 更换金属供应炉 铸造前的设备准备 等待溶化金属供应 等待溶化金属至铸造温度 换班 回收不合格产品 2 6 2 6 操作人员要求操作人员要求 铝锭 堆垛生产设备需要 铸造及炉前 1 名 打渣 1 2 名 巡视员 1 名 铸机操作台 堆垛控制台操作 2 名 半自动扎捆 1 名 叉车搬运铝锭垛 1 名 总共生产操作人员 7 8 人 3 3 设备的组成描述及主要技术参数 设备的组成描述及主要技术参数 本铸造机组为固定式的设备 从混合炉中流出的铝液经出铝溜槽 和浇铸溜槽流入分配器 从而使铝水均匀地注入安装在水平链式铸造 机的铸模内 对铸模的底部进行水浴冷却 使受到间接冷却的铝锭内 部达到充分冷却而凝固后 再移到冷却运输机上进行二次直接水冷却 然后把成品铝锭按规定的排列形状整列 自动地堆成垛 并在成品运 输机上用气动打捆机进行打捆 然后铲车搬运入库 每个堆垛包括 44 或 54 个 20 公斤的铝锭 堆垛的铝锭约 880kg 或 1080kg 按照熔炉和金属供应的能力此铸造机组可以连续或半连续的生产 该铝锭生产设备可以每天 24 小时操作 一年 365 天 铝锭铸造机组总括 出铝溜槽 用户自备 水平铸机 扶接锭 装置 冷却输送机 堆垛机 成品输送机 液压系统 气动系统 电 气控制系统 3 13 1 出铝溜槽出铝溜槽 出铝溜槽是为了将从混合炉流出的铝液引向铸造机而设置的 混 合炉的出口处设有铝液流量的控制装置 为了使铝液在溜槽中能顺利 的流动 将溜槽做有一定的斜度 出铝溜槽的长度和走向随工艺配置 而定 流量调节器 在出铝溜槽出口和船形浇注溜槽间做有流量自动调节 器 它是一个浮子杠杆装置 其原理是利用杠杆原理和浮力原理 通 过对流量的检测 自动控制出铝溜槽出口的大小 从而使铝液流量稳 定 均匀 3 2 3 2 水平铸造机水平铸造机 附图三 这是一个水平鳞板运输机式的铸造机 来自出铝溜槽的铝水经船 形浇注溜槽和分配器连续不断地注入 20kg 铝锭铸造机的铸模内 并 使之冷却 凝固而成型 铸模的底部浸在水里 以达到对铝锭进行间 接冷却的目的 外形尺寸 22 8 4 43 2 85m L W H 重量 31800kg 速度 Max4 0m min 输送链条节距 132 5mm 输送链轮齿数 Z 20 减速器电机转速 1450rpm 变频调速 水平铸造机是直线连续链条输送式铸造机 包括如下主要部分 铸造机机架 包括头部机架 尾部机架 中间机架及轨道 铸造链条组装 铝锭铸模 铸造机驱动装置 铸造机链条张紧装置 冷却系统 包括冷却水槽 供水管道 阀及下水槽等 船形溜槽和分配器部件 图三 水平铸造机 打印装置 过梯 走台等 铸模铝液水平检测装置 为可选配置 铝锭脱模检测装置 为可选配置 铝锭脱模剂的铸模喷涂系统 为可选配置 铸模预热装置 为可选配置 分配器预热装置 为可选配置 3 2 1 铸造机机架 铸造机机架是由一个水平设备机架以及斜坡式的头部机架 铝锭 释放端 和一个尾部机架 铝锭浇铸端 组成 所有的铸造机部分由重 型的钢结构焊接制成 加固的焊接结构防止在正常铸造作业时受力变 形和振动 铸造机的头部机架带有斜坡段 是用来将铸模提出冷却水槽 并 且提供足够的空间以安装铝锭扶接锭装置和驱动减速电机组及减速机 座 并保证水平铸机头部与冷却输送机尾部的安装配合空间 铸造机的尾部机架包括了安装链条张紧装置的平台和导向装置 铸造机机架可以在现场螺栓联接在一起 铸造机机架包括了所有 铸造链条支撑导向轨道和冷却水槽的支持梁 3 2 2 铸造机链条和模具 铸造链条是根据多年的实际使用经验而专门设计的 适用于在复 杂的条件下工作 能够承受由于热膨胀和腐蚀而造成的过载 链条由 2 个重型链板通过销轴联接起来 销轴上安装有油杯 可 以直接对链条的销轴与轴套进行润滑 减少铸机链条的磨损 延长链 条的寿命 铝锭铸模 附图四 是由特殊的铸铁材料制造的 表面光滑 尺 寸准确 是一个接受铝液并使其冷却凝固的容器 它为 20Kg 铝锭所 专用 每个铸模的重量约 68Kg 每台铸造机用铸模 170 个 总重约 11 6 吨 铸模内腔的形状和商标可根据用户的要求设计和铸造 铸 模被安装在铸造机链条的附件上 模具间重叠联接安装防止了冷却水 槽的水进入铸模 图四 铝锭铸模 3 2 3 铸造机驱动装置 这是能使安装在链条附件上的铸模作平移运动的装置 平移速度 可根据铸造机产能的大小而调整 操作者可以由操作盘上的按钮或旋 钮来调整变频电机的转速 从而获得在规定范围内的任意铸造速度 铸造驱动装置安装在铸造机的铝锭脱模端的头轮部件的驱动轴上 驱 动轴上安装了 2 个输送机链轮 2 个重型轴承座支持着此驱动轴 轴 承座用螺栓安装在设备头部机架上 空心轴齿轮减速电机直接联接在驱动轴上 使传动更直接 扭矩 更大和传动更平稳 保证了铝锭的表面质量 减速电机安装在头部机 架的一边 减速机配备有多级减速齿轮箱以提供铸造工艺所需要的速 度 为了在铸造机卡住时保护驱动装置 在驱动电机的电路上设置有 超载保护单元 3 2 4 铸造链条张紧装置 铸造机链条张紧装置安装在铸造机的浇铸端尾部 包括由 2 个 重型张紧轴承支撑的 2 个输送机链轮 张紧轴承安装在张紧导轨上 通过旋紧或旋松张紧螺杆调整张紧轴承的位置 改变链条的头尾轮 中心距来调整链条的张紧力 补偿铸造链条的磨损并用于协助更换 链条 3 2 5 冷却水槽 在水平铸机机架的内部安装有冷 却水槽 冷却水槽全部用钢板 焊制 从铝锭浇铸端至头部机架上部斜坡段贯穿了整个铸造机水平段 冷却水槽每端斜面使得模具可以进出 铸模的底部浸泡在水里做平移 运动 从而实现了对铝锭的间接冷却 经过澄清的冷却水 由厂房外 面的冷水池通过水泵用管道送至铸造机旁 然后又分五处从水槽的底 部进入水槽内 对铸模底部进行冷却 为了提供足够的冷却并避免局 部沸腾 冷却水沿水槽总长两边底部向水槽中间喷射 使上部热水迅 速溢流出水槽热水经溢流堰流出并汇集于下水槽进入下水道 回至凉 水池 经冷却后再循环使用 3 2 6 冷却水供应系统 冷却水供应管道全部位于回水溢流道的另一边 与冷却水槽内的 每个冷却水进口使用镀锌的水管联接 每个冷却水进口配有可手动调 节的流量控制阀 可以调节每个水槽的流量设定以获得最好的铝锭冷 却效果 3 2 7 船形浇铸溜槽和回转分配器 附图五 铝液经过自动调节流量的浮子杠杆装置自出铝溜槽流入船形浇铸 溜槽 再流入分配器 经分配器注入铸模内 船形浇铸溜槽安装在铸造机的机架上 正常工作情况下 铝液流 向分配器 紧急情况下 可在气缸的作用下进行倾翻 使铝液改向 流入铸机侧面的金属容器内 金属容器的容量应大于出铝溜槽中全部 铝水的体积 金属容器所需数量由用户工艺人员决定 回转分配器通过一根中心轴和铸机机架两侧的支架安装在铸模 的上方 通过同轴固定安装的一个传动链轮和铸模链条的啮合带动分 配器旋转 使得分配器的旋转运动与铸造链条运行同步 使铝液连续 不断 均匀而又平稳地流入铸模 以保证生产出的铝锭的大小均匀一 致 分配器上安装有 12 件可从分配器上拆卸的浇铸嘴 以便浇铸嘴 损坏更换和维修 分配器和浇铸嘴都是用专门的耐磨和耐温的铸铁制 造的 浇铸嘴用螺栓固定在 分配器上 3 2 83 2 8 打印机部分 自动打印机安装在铸造机的头部机架上 可以把代表产品的批号 和生产日期的数码打印在铝锭的端头 一次可打出 7 个数码 打印机 由打印头 转臂 气缸部件和支架组成 打印机构由气缸来驱动 电 气控制系统编程控制 每过一个铝锭 打印一次 图五 船形浇铸溜槽和回转分配器 3 2 9 模具浇铸水平检测装置 用户可选配置 模具浇铸水平检测采用全自动金属水平激光测量 该装置安装在 分配器下游铝锭铸模的上方 当铸模通过时水平感应器测量其下方的 每个铸模的填充水平 并且将精确的铸模填充量提供给控制系统 此 系统在操作控制屏幕上显示每个模具的填充高度 铝液的铸模填充量的调整通过人工进行 此激光感应器安装在完全覆盖的支撑架上 并用螺栓安装在铸造 机的旁边 少量的压缩空气通过此支持杆以防止此激光感应器过热 3 2 10 铝锭脱模检测装置 用户可选配置 铝锭脱模检测装置检测是否在铸模内有铝锭 模具填满或空载 此单元在铸机驱动端的设备机架下用螺栓安装在铸机机架横梁的旁边 当发现铸模内有铝锭时 发出警报信号由人工进行处理 人工处理后 进行复位消除警报 否则延时一定时间后 铸机停止 3 2 11 铝锭脱模剂的铸模喷涂系统 用户可选配置 铝锭脱模剂的铸模喷涂系统安装在铸机机架下靠近浇铸端 向上 喷涂脱模剂到铸模内表面 以保证在铝锭顺利的脱模 铸模喷涂系统由控制系统自动控制 如果需要再添加喷涂量可以 在铸机操作控制盘上手动启动 建议的铸模脱模剂是水质的氮化硼 或者水质或油质的石墨基的 溶剂 3 2 12 铸模预热装置 用户可选配置 铸模预热装置安装在铸机张紧端设备机架的尾端 在浇铸铝液进 入铸模前铸模预热装置除去铸模内的湿度 铸模预热装置通过燃烧天然气的进行铸模预热 系统包括 3 个全 自动的自供气式石油液化气预热喷嘴 3 2 13 分配器预热装置 用户可选配置 2 个全自动的自供气式石油液化气预热喷嘴 安装在分配器的附 近用于在铸造前预热分配器 并防止铸造过程中铝液在分配器内表 面凝结 此预热系统的开始和停止是通过铸机操作控制台或当地控 制盘启动的 3 3 3 3 扶接锭装置扶接锭装置 附图六 扶接锭装置包含以下部分 扶锭机构 脱锭机构 接锭机构 脱模锤击装置 滑台 框架 立柱 扶接锭装置主要完成对铸机头部铝锭的扶持 脱模锤击 脱锭 接锭的任务 扶锭机构为可转动的两组链条 通过一组弹簧张紧 护在铸模 的外面 由上部两个气缸的伸缩来调整链条与铸模的贴紧程度和距 离 使护模链条一直紧贴在铸机头轮前部的铸模上 保证铝锭在铸 模内不脱落 在不使用或检修时 上部两个气缸可以伸出 使护模 链条脱离铸模 减少机构的接触 磨擦和扩大检修空间 便于检查 维修 脱锭机构为由两个气缸驱动进行开闭动作的一组开门机构 可以保护已脱离的铝锭 让铝锭都落在接锭机构上 再由接锭机构 将铝锭平稳的放在冷却输送机上 本铸机有两套脱模锤击装置 分 别安装在头轮前部铸模的正面左 右两侧 每过一个铝锭锤击一次 铸模的正面 使铝锭脱离铸模 脱锭效果好坏与锤击的力量 铝锭 在模内的结晶状态和冷却程度以及铸模的内腔质量有关系 两套锤 击装置可以同时动作 也可以分开动作或单独动作 扶锭机构所有 的动作由气缸动作来驱动 通过电气 PLC 编程控制 可以进行手动 也可以进行自动 图六 扶接锭装置 3 4 3 4 冷却输送机冷却输送机 附图七 从铸造机头部落下来的铝锭 通过接收装置放到冷却运输机 的链条上 然后被拖进水槽 进行直接水冷后再送到堆垛机上进行 堆垛 冷却输送系统对从铸机脱落的铝锭进行二次冷却 将铝锭从约 450 从铸造机内出来 的温度减小到适用于堆垛和打捆工艺的温 度 60 主要参数如下 外形尺寸 10 6 2 7 1 15m L W H 重量 5600kg 速度 8 8m min 步进运动 冷却方式 逆向流动 冷却水量 85 m h 输送链条节距 63 5mm 驱动装置 步进减速机 3 4 1 冷却输送机的组成 驱动链轮组 张紧链轮组 中间链轮组 机架 过梯 水槽 轨道 链条 联接件 步进减速机 信号装置 3 4 2 冷却运输 从接收装置转载下来的铝锭被放在冷却运输机的链条附件上 在步进减速机带动下做间歇运动的链条又将铝锭带进设在运输机中 部的水槽内 对铝锭进行直接水冷却 然后再将铝锭送到堆垛机的 牵引装置和翻转装置中 冷却运输机上部用轻轨作链条轨道 下部无轨道 用托轮作链 条支承 冷却运输机的信号由接近开关发出 3 4 5 排出装置 在冷却运输机的头部装有事故排锭装置 不合格的铝锭由人工 将其推出生产线 通过排锭滑道直接滑落到地面 避免进入下道工 序 3 5 3 5 堆垛机堆垛机 附图八 这是一个将从冷却运输机送来的铝锭按照事先设计好的程序进 行堆垛的自动化装置 它可分为牵引 翻转 整列和堆垛等部分 外形尺寸 2 73 1 8 2 53m L W H 堆垛能力 额定 16t h 堆垛机组成 机架 栏杆 同步翻转装置 拉锭牵引装置 堆垛台 整列机构 移动小车 堆垛夹具 图七 冷却运输机 3 5 1 牵引装置 牵引装置将冷却运输机头部导轨上的铝锭拉入翻转装置 同时 又将翻转装置中的铝锭拉移到整列运输机上的装置 牵引装置安装 在整列台内 拉锭钩的导轨架一端铰接在整列台上 一端由气缸支 撑进行升降 安装在导轨架上的拉锭油缸使拉锭钩沿导轨滑动 支 撑气缸使导轨架带动拉锭钩上下升降 上诉动作过程由冷却输送机 上检测信号通过 PLC 程序控制 3 5 2 翻转装置 拉锭钩将冷却输送机上的铝锭拉到翻转位置 翻转装置按照堆 垛形状的要求对铝锭进行 180 翻转 或不翻转 同时对铝锭进行对 中 翻转时用两个压紧气缸将铝锭的两端沿轴向夹紧 然后由摆动 气缸伸出 通过齿轮传动将其翻转 180 而停止 下一块翻转时再由 摆动气缸缩回 使之反转 180 复位 堆垛时凡第一层 4 块全数翻转 其中第 1 3 块正转 第 2 4 块反转 第二至十一层中第 2 4 块翻 转 其中第 2 块正转 第 4 块反转 3 5 3 整列装置 经过翻转工位的铝锭由拉锭钩拉到整列台上 将多块铝锭按整 列要求组成一组 当牵引装置把第一块铝锭牵引到整列输送台上后 牵引第二块时又推动第一块前进 以此类推至到第四 或第五 块碰到 限位开关发讯 同时将翻转和不翻转的铝锭紧紧地扣在一起 即完 成了一层的整列工作 3 5 4 堆垛装置 堆垛装置将经过整列的铝锭用夹具夹住移放到成品运输机上的堆垛 位置进行堆垛 这一装置又大致可分为夹具部分 旋转部分 移动 小车部分 3 5 4 1 夹具 这是能把一排铝锭 4 块或 5 块 在两个气缸的作用下由两块夹 板将其两端牢牢的夹住 并从上面用弹簧压紧的一个气动夹具 两 块夹板安装在两端的滑轨上 气缸带动沿水平方向移动 夹具的开 度可以根据要求调整 气缸的夹紧与放松由接近开关发出信号通过 PLC 编程控制电磁 换向阀来完成 控制夹具的到位 3 5 4 2 旋转装置 已经夹取铝锭且正在前进的夹具 凡遇第 1 3 5 等奇数层 时均需旋转 90 进行堆放 夹具后退时再旋回复位 凡遇第 2 4 6 等偶数层时则不需旋转 夹具的旋转动作是由气缸的伸缩 来完成的 而决定夹具是否旋转是由层数决定控制的 3 5 4 3 移动台车 气动夹具被安装在可移动的台车上 夹具的上升和下降是靠一 个下腔进油上腔进气的油 气 缸来完成的 夹具上面设有两根平行 的导杆 台车的前进与后退是在油缸的作用下完成的 前进和后退 到端头时均有一段减速行程 使其速度渐渐地减小到零 这一动作 是由油压系统中调速阀来完成的 1 引锭钩 2 扣锭装置 3 整列台 4 机架 5 翻转装置 6 夹具 7 夹具小车 图八 堆垛机 3 7 3 7 成品运输机成品运输机 外形尺寸 7 94 2 83 3 11m L W H 重 量 4000kg 速 度 5m min 成品输送机组成 机架 走台 驱动链轮 张紧链轮 传动装置 链条 附件 信号装置 气动打包机 吊挂装置 成品运输机是提供堆垛的工位并将堆完垛的铝锭从堆垛位移动 到打捆位 并将打好捆的铝锭垛移动到叉车位的输送设备 输送机 实际上是一个链条式的平板运输机 在运输机上每隔一定距离设置 一组凸出板面的台面 这一凸台既便于夹具的张开 又便于打捆时 穿钢带和叉车叉板的插入 整个运输机上共设有 10 个台 在运输机 的板面上总会保持有 5 个台 可以同时停放 5 垛铝锭 运输机由 SEW 减速电机驱动作间歇移动 成品运输机上方安装有气动打捆机 气动打捆机用钢丝绳吊装 在弹簧式的平衡器下方 可沿工字形轨道移动 能在堆垛运输机的 全长范围内工作 但通常情况下是在第二 三 垛处进行打捆作业 第一 图九 成品输送机 垛正在堆入 而第四 五垛已捆好待运 每垛铝锭共 11 层 54 块 沿纵向捆二道 横向捆二道 气动打捆机由人 工直接操作 钢带进行拉紧 锁扣和切断是由打捆机来完成 当压缩空气为 0 6MPa 时 将对钢带产生 1000N 的拉 力 铝带断面尺寸为 宽 厚 32 0 9mm 3 8 3 8 液压系统 附图十 液压系统 附图十 液压系统用来给冷却输送机的步进减速机 夹具小车行走油缸 夹具升降油缸和铝锭牵引装置油缸提供动力的设备 本公司制造的 液压系统所用的油泵 阀件 接头 软管等均采用美国 parker 公司 的产品 性能先进可靠 使用维护方便 系统设有冷却 过滤循环 系统等 具有压力 流量调节 过滤器堵塞报警 温度保护等功能 注意参数 系统压力 7MPa 工作压力 6 0PMa 主油泵 型号 T6CC 014 008 1R01 A100 排量 66 5 37L min 额定压力 17 5MPa 额定转速 1500 r min 电机型号 Y180M 4 B35 P 18 5KW n 1470 r min 副油泵 型号 SDV20 1B11B 1A 排量 额定压力 17 5MPa 额定转速 1500 r min 电机型号 Y132M 4 B5 P 7 5KW n 1470 r min 工作介质 YB N46 抗磨液压油 介质工作温度范围 25 65 油箱总容积 1000L 3 8 1 液压系统的组成 液压系统主要由液压站 液压管路 执行元件组成 3 8 1 1 液压站 液压站包括油箱 液压油 主油泵传动部件 副油泵传动部件 阀组 及液压附件 主油泵采用美国 Parker 公司生产的一个主泵加副泵组成的双 联泵 主泵专门给夹具行走小车油缸和夹具升降油缸供油 副泵给 铝锭牵引油缸供油 副油泵专门给冷却输送机的步进减速机马达供 油 此系统采用三个泵分别给三个机构供油 避免了机构同时动作 时的压力和流量干扰 使机构运行更平稳 可靠 阀组包括溢流阀 流量控制阀方向控制阀组成 溢流阀主要控 制液压系统的工作压力 流量控制阀主要通过控制液压系统的油的 流量来控制执行元件的运动速度 方向控制阀主要控制执行元件的 运动方向 所有阀组的元件都采用美国 Parker 公司生产的产品 采 用集成叠加式安装 液压系统阀件 管接头及软管 高压绝缘油管 均采用 PARKER 公司原装产品 在恶劣环境中 提高了液压系统的可 靠性 降低了故障率 减少系统的泄漏 液压附件包括液位液温计 压力表 过滤器 液位控制继电器 电接点温度计及油 水冷却器等 主要用来监视油箱油位 油温的 状态及系统的压力状态以及对热油进行冷却 保持油温在正常工作 范围内 3 8 1 2 液压管路 液压管路包括精密无缝钢管 管接头及高压软管 管接头和高 压软管都采用美国 Parker 公司产品 管接头为卡套式密封 性能可 靠 安装 拆卸简单方便 3 8 1 3 执行元件 执行元件主要指旋转马达和油缸 马达采用 Parker 产品 油 缸采用力士乐技术 密封件均采用进口件 本系统执行元件有 夹具小车移动油缸 整列托架牵引油缸 冷却输送机驱动马达 夹具升降油气缸 图十 液压系统原理图 3 9 3 9 气动系统气动系统 气压传动部分 利用外界压力风源 经管路通过分配罐 气源三 联件 电磁换向阀及气动辅助装置把高压气体输入到各个执行元件 气缸 打包机 转变成直线 曲线和回转等各种机构动作 3 9 1 气源 管网压力 0 7Mpa 使用压力 0 5Mpa 空气流量 1250l min 标准状态下 3 9 2 气动原理图 图十一 3 9 3 气动系统包含以下部分 进气管道 包括镀锌钢管和软管 压缩空气的所有必要的空气准备单元 压力阀 方向控制 阀及附件等 气动执行元件 气缸 打包机等 A 气源三联件 附图 由过滤器 减压阀和油雾器三部分组成 过滤器主要对气源来的压缩空气里的渣子 灰尘和 水雾进行过滤 减压阀用于对气源来的高压气体进 行压力调节 以便适应机构的运动速度和力量 油 雾器是对干燥气体加入润滑油雾 增加对气缸 换 向阀的润滑 B 电控换向阀 用于控制气动执行机构的进 出气方向 达到对 机构的运行方向进行控制的目的 换向阀上可安装 消声器或消声排气节流阀 用于减小气体排放到空 气 中时的气流声音 同时调节消声排气节流阀的开度 可以对各气缸运动速度进行调整和控制 C 执行元件 本机组中的气动执行元件主要是气缸和打捆机 D 气动附件 包括气管接头和消声器及消声排气节流阀 管路单向 阀 消声器主要用来减小气体排放到空气中时的气 流声音 消声排气节流阀的开度在减小气体排放到 空气中时的气流声音的同时可调节消声排气节流阀 的开度对各气缸运动速度进行调整和控制 图十一 气动系统原理图 3 10 3 10 电气说明电气说明 本机组的电气控制部分采用美国 AB 公司 CompactLogix5000 PLC 瑞士 ABB 变频器和法国施耐德电器元件 检测元件采用德国 TURCK 产品 传动方面采用五台交流电动机 用以拖动液压油泵 铸造机 成品输送机 冷却循环电机 其中油泵电动机配有电流表 以监视电动机的工作状态 此系统的自动化程度较高 机组运行时 的动作都由电磁阀控制油缸或气缸来实现 其动作指令由 PLC 内的 程序发出 电气系统有以下几部分 供电单元 空开 接触器 变压器等 控制单元 PLC 变频器 低压电气元件等 操作单元 电器柜 按钮 开关等 其它部分 指示元件 计数元件 电缆 端子等 系统对主要故障设有信号灯及音响报警 并能自动停机 各部分动作设有手动 自动 半自动操作 手动操作用于调整 单动作用 并用于自动工作方式前协调各部分动作 自动操作用于 铸机连续浇注 半自动操作用于在主要机构自动运行时对某一部分 机构进行人为调整或检查是否满足其自动条件 4 4 机组的操作说明机组的操作说明 4 14 1 机组正常情况下的运行顺序机组正常情况下的运行顺序 A 分别接通动力电源和控制电源 B 打开压缩空气总管阀门 C 打开液压系统冷却水阀 D 启动液压系统 使油泵运转 E 将铸造机选择手动工作方式 操作铸机运行 F 船形溜槽处于浇注状态 G 回转分配器处于浇铸状态 H 对船形溜槽 回转分配器和铸模进行预热 I 浇铸开始 向铸模内注入铝液后方可打开铸造机及冷却输送 机的冷却水阀 J 将堆垛机选择手动工作方式并调整到初始位置 并按堆垛启 动检查按钮 待 堆垛启动正常指示灯 亮后按复位按钮 调节计数器 使层计数器和块计数器的数值都为零 K 分别将堆垛机和铸造机选择为自动工作方式 L 堆垛完成后 成品输送机自动运行一个工位 M 通过人工对成品输送机移动过来的铝锭进行打捆 N 捆好的铝锭垛及时用叉车运走 4 2 4 2 机组正常情况下的关机顺序机组正常情况下的关机顺序 A 铸造机停止 B 堆垛停止 C 油压泵停止 D 将铸造机 堆垛机 选择手动工作方式 E 切断控制电源 动力电源 压缩空气 冷却水 4 3 4 3 机组的操作顺序流程图 其中机组的操作顺序流程图 其中 1 1 表示开关闭合 表示开关闭合 0 0 表示开关断开 表示开关断开 接通电源步骤 依图将 C2 中的主电源 开关 QM0 打至 1 位 按配电系统图将 C2 操作台内的 QM1 至 QM7 空气开关打至 1 位 将 C1 操作台上的电源转 换开关 SA0 打至 1 位 将 C1 操作台中的 QM8 QM9 空气开关打 至 1 位 打开油压系统的冷却水阀门 按液压泵启动按钮 检查捶击臂是否抬起 按铸造机启动按钮 铸造机速度调节 船形浇铸溜槽抬起 分配器落下 铸造机预热 扶脱锭装置复位 开始浇铸铝液 自动打印 链条带动打印机 打开铸造机冷却水阀门 浇铸一圈后 接收臂上抬 开门机构后缩 接收臂下降延时后开门机构前进 冷却输送机移动一个节距 调节堆垛机的位置 夹具在整列台上方 按起动检查按钮开关 指示灯亮 调节块数及层数记数器 堆垛机自动操作 铝锭到位检测信号 牵引托架上升 托架缩回 牵引复位 托架下降 翻转夹紧 铝锭翻转 翻转夹紧放松 整列检测信号 夹具等候位置 夹具压板压下 夹具夹紧 夹具上升 夹具小车前进 夹具下降 夹具张开 夹具上升 夹具小车后退 成品运输机前进十一层完 成品运输机停止 铝锭打捆 叉车运走 铸锭机停机 船形浇铸溜槽复位 油泵停止 成品运输机停止 铸造机 堆垛机 压缩空气 冷却水停 止 切断控制电源 动力电源 4 4 4 4 机组自动运行时的动作描述机组自动运行时的动作描述 4 4 1 水平铸造机部分 船形浇铸溜槽 铸造作业开始前使换向阀 Q01DT 接通 3 秒钟内使船形浇注溜槽上升为水平状态 气缸行程 160mm 浇铸作业 结束后 由操作台断电 使浇铸溜槽下降 若中途出现停电或事故 时 溜槽将自动下倾 将溜槽中的铝液改向倒入地面的金属槽里 4 4 2 扶接锭装置动作说明 开门机构动作 经信号装置上的接近开关 1CK1 发出信号 通过 PLC 控制使换向阀 Q03DT 接通 托架推出 0 5s 内气缸伸出 到 1s 时换向阀 Q03DT 断电 气缸带动托架 0 5s 内收回 接锭机构动作 经信号装置上的接近开关 1CK2 发出信号 通过 PLC 控制使换向阀接通 受料臂上抬 0 5s 内完成上抬动作 到 1s 时换向阀 Q02DT 断电 受料臂开始下降 0 5s 内完成动作 受料臂与受料托架的动作必须协调 受料臂完全上抬后 托架 才能收回 托架完全收回后 受料臂才能下降 4 4 3 冷却输送机动作说明 冷却输送机 液压马达 动作 经信号装置上的接近开关 1CK2 发出信号 受料臂电磁阀接通后延时通过 PLC 控制换向阀 9DT 接通 步进马达带动输送机前进 冷却输送机步进到检测开关 2CK2 处时发讯使 9DT 断电 步进马达断电 完成上述动作最慢需要 4 5s 冷却输送机油缸动作比受料臂动作晚 1 5s 即接锭臂完全下降 后油缸才伸出 4 4 4 堆垛机动作说明 牵引托架升降 铝锭到位检测开关 2CK5 发讯 并计时 托 架升降气缸 Q06DT 接通 0 4s 内完成托架上升动作 2 2s 时换向阀 Q06DT 断电 0 4s 内完成托架下降动作 托架牵引 铝锭到位检测开关 2CK1 发讯 0 4s 时 牵引油缸 换向阀的 7DT 接通 1 8s 完成牵引 退回 动作 2 2s 或 2 6s 时 7DT 断电 2 6s 时 8DT 接通 牵引油缸开始复位 1 9s 内完成复 位动作 并使 8DT 断电 翻转夹紧 铝锭到位检测开关 2CK1 发讯 2 2s 时 夹紧气缸 换向阀的 Q07DT 接通 0 6s 内完成夹紧 2 8s 时换向阀的 Q07DT 断 电 3 6s 时换向阀的 Q08DT 接通 0 6s 内完成夹紧放松 4 2s 时 换向阀的 Q08DT 断电 翻转 凡第一层的全部 4 块及以后各层的第 2 4 块均需翻 转 铝锭到位检测开关 2CK1 发讯 2 8s 时发出翻转信号 翻转摆动 缸的换向阀 Q11DT 接通 翻转装置正翻 到位后遇接近开关 2CK4 使 Q11DT 断电 0 8s 内完成翻转 180 同样逆翻时 Q12DT 接通 到位后遇接近开关 2CK5 使 Q12DT 断电 第一层的第 1 3 块及以后 各层的第 2 块为正翻 第一层的第 2 3 块及以后各层的第 4 块为逆 翻 夹具夹紧 每层的第 1 块铝锭在整列机上遇到整列检测极限 开关 2CK3 时 夹具下降 下降到等候位夹具下降极限 3CK5 时 夹具 夹紧气缸的换向阀 Q15DT Q19DT 接通 夹具夹紧 夹具离开等候位 极限时 Q15DT Q19DT 断电 注 夹具仍处于夹紧状态 夹具上升 在整列位置上 每层的第 1 块铝锭在整列机上 遇到整列检测极限开关 2CK3 时 夹具下降 下降到等候位夹具下降 极限 3CK5 0 8 后 夹具升降油缸换向阀 3DT 6DT 接通 油缸快速 上升 上升到接近开关 3CK7 后 6DT 断电 油缸慢速上升 0 4s 后 停止上升 油缸停止 夹具小车前进 夹具上升到极限停止后 小车移动油缸比例 换向阀作用下 夹具小车中速前进 0 5s 后快速前进 当遇到减速开 关 3CK4 时 小车中速前进 0 5s 后小车慢速前进 0 4s 后遇极限 开关 3CK3 小车停止 夹具旋转 夹具上升到位后 旋转气缸换向阀 Q17DT 接通 2 3s 内夹具旋转 90 后 Q17DT 断电 由层计数器显示层数 凡遇奇数层时夹具旋转 而遇偶数层时 则不旋转 夹具下降 小车前进到极限接近开关 3CK3 后 夹具升降缸 换向阀 4DT 5DT Q21DT 接通 夹具快速下降 a 在堆放第一层时 下降到减速位置碰减速开关 3CK9 时 换向 阀 5DT 断电 夹具慢速下降 夹具下降到极限位置时 遇接近开关 3CK10 发讯使换向阀 4DT Q21DT 断电 下降停止 同时打开夹具 b 在堆放第二层及以后各层时 夹具下降没有慢速行程 当夹 具中的铝锭一碰到堆放在下面的铝锭时 接地继电器立即接通 KA4 发出信号 换向阀 4DT 5DT Q21DT 同时断电 如果接地继电器没有 下降停止 夹具松开 下降停止后 即接地检测开关 4CK4 或极限接近 开关 3CK10 接通后 0 3s 时 夹紧气缸换向阀 Q16DT Q20DT 接通 夹具张开 0 4s 到终点遇接近开关 4CK2 4CK3 后 Q16DT Q20DT 断 电 夹具上升 在堆垛位置上 夹具张开到终点遇接近开 关 3CK11 3CK12 后发讯 使夹具升降油缸换向阀 3DT 6DT 接通 夹具快速上升 上升到接近开关 3CK8 后 6DT 断电 夹具慢速上升 0 4s 后使 3DT 断电 夹具停止上升 并同时发讯给夹具小车缸 夹具小车后退 夹具小车缸接到夹具上升到位信号后 比 例换向阀接通 小车中速后退 0 5s 后断电 小车快速后退 遇接 近开 3CK2 后 小车中速后退 到终点遇接近开关 3CK1 后 小车停 止后退 夹具旋转复位 在堆放奇数层使 夹具上升到位后 旋转 气缸换向阀 Q18DT 接通 2 3s 内夹具反转 90 遇复位开关 4CK1 后使 Q18DT 断电 夹具下降 小车后退到位遇极限接近开关 3CK2 后 夹具升 降缸换向阀 4DT 5DT Q21DT 接通 夹具快速下降 下降到减速位 置碰减速开关 3CK6 时 换向阀 5DT 断电 夹具慢速下降 夹具下降 到极限位置时 遇接近开关 3CK5 使换向阀 4DT Q21DT 断电 下 降停止 夹具处于等待状态 待整列检测开关发出信号后开始下一 个工作循环 4 4 5 成品输送机动作说明 成品输送机接到堆垛完成的信号后向前移动 当遇到成品输送 机固定间隔开关 2CK6 后 成品输送机停止 此时用半自动打捆机进行打捆 若第五垛铝锭移动到终点时 则遇成品输送机停机开关 2CK7 使成品输送机停止移动 此时应立即用叉车把捆扎好的铝垛运走 4 5 4 5 机组自动操作说明机组自动操作说明 A 铸造机 堆垛机工作方式分别选择为 自动 B 堆垛机部分欲在自动状态下工作需满足以下条件 即自动条 件 翻转装置处于初始位置 无任何急停信号 夹具小车在等候位 两个夹具均张开到位 夹具旋转初始位正确 当确认以上条件满足 可按下 堆垛启动检查 按钮 如 堆 垛启动正常 指示灯亮 则堆垛部分选择自动工作方式 4 6 4 6 机组半自动操作说明机组半自动操作说明 4 6 1 堆垛机半自动操作说明 当堆垛机满足自动条件时 将工作方式选择为 半自动 按下 半自动运行 按钮 堆垛夹具将自动模拟有铝锭的情况下自动运 行的所有动作 包括 夹具开闭 夹具升降 夹具行走 旋转 翻 转器翻转 夹紧 引锭钩升起 下降 引锭钩伸出 缩回等所有动 作 其运行的动作和循环与自动运行一样 只不过运行的循环速度 为 PLC 程序设定固定 而不随外界条件变化的影响 此操作可以用 于检测设备的是否满足自动条件和动作是否协调 可靠 4 7 4 7 机组手动操作机组手动操作 将各个部分工作方式选择为 手动 后 就可以通过操作相关 按钮来控制各个动作 主要检测各个部件是否正常和便于维修检查 5 5 维修与保养维修与保养 本设备属于连续使用的设备 因此维修人员应以高度的责任感 进行维护和检修 除正常检修外 发现问题应及时处理 油雾器内 至少保持 1 4 高位的油量 及时排除滤清器内的水和油污 定期更 换气缸密封圈 减速机及各运动部位要保持良好的润滑状态 5 15 1 总则总则 规程 用户应制定设备使用 保养与维修操作规程 安全 用户应制定安全操作规程 确保操作安全 维修与保养应遵循相关国家及行业标准与规范 认真阅读本手册 科学合理地组织 实施设备使用 维修与保养 所有外配套件 标准件的维修与保养应按配套件厂家说明书要求 5 25 2 润滑部位及要求 润滑部位及要求 5 1 1 水平铸机 附图 尾部张紧装置带座轴承与轨道 定期加注润滑脂和清理轨道并 涂润滑脂 铸机链条辊轮 每班工作前检查及清理链条 轨道上铝渣 并 2 定期对链条辊轮销轴注入润滑油 每周 1 次 稀油 头轮带座轴承 定期加注润滑脂 3 铸机减速机 定期更换润滑油 每 8 个月 1 次 齿轮油 4 5 1 2 接扶锭机构 附图 扶锭机构活动架导向套 定期加注润滑脂 每周 1 次 5 锤击装置带座轴承 定期加注润滑脂 每周 1 次 6 扶锭机构护模链条 定期刷润滑油 每班 1 次 稀油 7 5 1 3 冷却输送机 尾轮装紧装置带座轴承 定期加注润滑脂 每周 1 次 8 中间链轮组带座轴承 定期加注润滑脂 9 头部带座轴承 定期加注润滑脂 每周 1 次 10 步进减速机减速箱 定期加注润滑脂 每周 1 次 11 冷却输送机链条 定期刷润滑油 每天 1 次 废稀油 12 5 1 4 堆垛机 整列架带座轴承 定期加注润滑脂 每周 1 次 13 夹具升降导向柱 定期涂沫润滑脂或润滑油 每周 1 次 14 夹具开闭导向套 定期加注润滑脂 每周 1 次 15 5 1 5 成品输送机 成品输送机链条 定期刷润滑油 每周 1 次 稀油 16 成品输送机传动链条 定期刷润滑油 每天 1 次 干净稀油 17 成品输送机头 尾轮带座轴承 定期加注润滑脂 每周 1 次 18 5 1 6 气源三联件油雾器加油 保证油位不低于油杯 1 4 干净专 用润滑油 5 35 3 日常维护 日常维护 5 3 1 机械部分 螺拴的检查与紧固及机构校正 所有运动机构的安装螺拴每班开工前检查是否松动或脱落 及时检查并处理 避免设备带病生产 造成重大事故 气缸 油缸安装座螺栓每班开工前检查是否松动或脱落 及 时检查并处理 气缸 油缸连接部分销轴和气缸活塞杆锁紧螺母的检查 每 班开工前检查气缸连接销轴和锁紧螺母是否脱落和松动 并及时处 理 以免生产过程中造成机构位置改变和出现事故 造成损失 液压站管件 钢管 软管是否松动并紧固 对使用中变形的机构与零件进行校正或更换 保证设备的使 用可靠性 5 3 2 电气部分 序号项 目周期方法与思路 1 电缆绝缘检测 1Y 兆欧表摇测 2 电机绝缘检测 1Y 兆欧表摇测 3 所有检测元件加固 1W 检查检测元件是否松动并加固 4 清除灰尘 1M 用洁净的压缩空气清除电气柜 操作箱中的杂质和灰尘 5 检测继电器 1M 继电器是否有松动 加固 6 紧固操作台中的接线端 子及各种元件的接线端 1M 将每个端子和元件的接线端紧 固以保证导线与端子及元件间 接触良好 为有效的延长机组的使用寿命 保证其可靠性能并减少故障的 发生 请阅读并遵守以下内容 5 45 4 液压系统的维修 保养液压系统的维修 保养 5 4 1 系统的安装要求 5 4 1 1 系统及元件清洁 系统清洁时应保持环境清洁 不得在粉尘环境中作业 5 4 1 1 1 液压站及元件的清洁 A 油像上不要积聚雨水和尘土 也不要直接放在地上 B 在擦拭泵 阀或装油液的容器时要极力防止布屑之类落入油液 中 C 清洗油箱 先用煤油清洗 排除污垢 再用食用面粉团揉搓油箱内部 直 至干燥清洁为止 最后将油箱所有接口封住 严禁粉尘进入 D 元件先用煤油清洗 去除杂质 污物再用压缩空气吹干净 最后浸在系统工作用油中待用 5 4 1 1 2 钢管清洁 新换钢管应酸洗 再采用碱液中和 并用压缩空气吹扫干净 最后封住端头待用 本公司采用的精密冷拨无缝管已作防锈处理 可不酸洗 但应 用压缩空气吹干净 5 4 1 1 3 软管清洁 用压缩空气吹扫干净 最后封住端头待用 5 4 1 2 安装要求 5 4 1 2 1 元件的更换与安装 应保证环境及元件的清洁 应注意接口正确 密封件的安装位置应正确 就位要准确 安装力要适度防止密封 件翻边 压坏 拉断 剪断等 5 4 1 2 2 管件的安装 应保证环境及管件的清洁 管件应保证足够的弯曲半径 长度应留有裕量 并合理选用节头 型式 硬管合理布置支点 管夹固定要稳固 以避免管件振动 5 4 1 2 3 管接头装配要求 管接头为三件式 即由接头体 螺母和卡套环组成 装配时需 特别注意卡套环的放置方向及钢管的插入位置 正确安装方式见图 十二所示 卡套式接头应先预装 确认卡套已铆在钢管上后 再安装 到回路上 最后回路用压缩空气清洁 图十二 卡套式管接头 A 可以看见切合及密封 B 双刃口 C 24 锥面密封 D 尾部夹紧能减少振动 预装完成后 应拆下钢管 检查在钢管处卡套切入后造成的 隆起是否均匀分布 如图十三所示 图十三 钢管与卡套的正确安装 5 4 1 2 4 软管的安装 软管安装应保证一定的弯曲半径或不的直接拉伸蹦直 应有一 定的悬垂量 软管不得产生扭曲 在原始和压力冲击时不得与其他 零件相干涉和碰撞 5 4 1 2 5 泵的安装 严禁敲击泵体 打击泵轴 应保证泵轴与电机轴的同心度不小于 0 1mm 不得使用刚性联轴器 5 4 2 做到液压系统的合理使用 还须注意以下事项 1 油箱中的液压油应经常保持正常液面 2 液压油应保持清洁 检查油液的清洁应经常和检查油液面同时 进行 3 换油时的要求 A 加入油箱的过滤精度不低于 20 B 新系统连续运转半个月后应更换新的清洁油 并清洗油箱及 吸 回油过滤器 即第一次换油 第一次