拉絲液冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拉絲液冷卻系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拉絲液在電纜拉絲的過程中主要對(duì)模具、線芯、及拉絲古輪進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻和清洗作用，拉絲液工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，在進(jìn)入循環(huán)利用的過程中，必須先進(jìn)行冷卻；現(xiàn)有的拉絲液冷卻系統(tǒng)都是將用過的拉絲液收集在一個(gè)容器中，讓它自然冷卻，存在著降溫慢的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種拉絲液冷卻系統(tǒng)及其控制方法，利用攪拌棒攪拌增加流體流動(dòng)速度的原理，增加熱量散發(fā)，并通過Pid算法控制攪拌棒的工作功率，在流體溫度不高時(shí)，較小攪拌棒的功率，避免一直大功率工作，浪費(fèi)電能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:拉絲液冷卻系統(tǒng)，包括空心的動(dòng)盤和攪拌棒，攪拌棒設(shè)在動(dòng)盤上,動(dòng)盤和攪拌棒內(nèi)部空腔相通；動(dòng)盤固定在主軸上,主軸為空心軸，內(nèi)部設(shè)有冷水流通管道，通過管道連接動(dòng)盤空腔。所述主軸內(nèi)設(shè)有冷凝管，冷凝管上設(shè)有通孔，動(dòng)盤上設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)水管和出水導(dǎo)水管，聯(lián)通主軸和動(dòng)盤空腔，在主軸內(nèi)壁和冷凝管之間用密封圈隔開進(jìn)水導(dǎo)水管和出水導(dǎo)水管。所述密封圈為干性液態(tài)密封膠。所述出水導(dǎo)水管設(shè)在進(jìn)水導(dǎo)水管上方。所述通孔有3-5個(gè)。所述進(jìn)水導(dǎo)水管和出水導(dǎo)水管有3-5條。所述拉絲液冷卻系統(tǒng)還包括動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括從動(dòng)輪和電機(jī)，從動(dòng)輪設(shè)在主軸上，電機(jī)通過從動(dòng)輪帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。所述拉絲液冷卻系統(tǒng)還包括進(jìn)水管口、出水管口和固定架，固定架將進(jìn)水管口和出水管口固定在一起。所述拉絲液冷卻系統(tǒng)還包括溫度傳感器和PLC控制器，所述傳感器設(shè)有至少兩個(gè)，分別連接至PLC控制器，PLC控制器連接電機(jī)。一種拉絲液冷卻控制方法，包括如下步驟:步驟一:溫度傳感器測(cè)量拉絲液的實(shí)時(shí)溫度和容器周圍的環(huán)境溫度；步驟二:設(shè)置電機(jī)開啟溫差值，即拉絲液的溫度和周圍環(huán)境的溫度差值；步驟三:通過拉絲液實(shí)際溫度和環(huán)境溫度的差值大小，來控制電機(jī)的功率。所述步驟二中，電機(jī)開啟溫差值為2攝氏度。所述步驟三中，溫差值為2至5攝氏度時(shí)，設(shè)定電機(jī)功率為50%，溫差值大于5攝氏度時(shí)，設(shè)定功率為100%。
[0005]本發(fā)明有如下積極效果:采用多個(gè)攪拌棒內(nèi)注入冷水的冷卻機(jī)制，增加冷水與拉絲液接觸面積，增快拉絲液冷卻速度；采用動(dòng)力系統(tǒng)使攪拌棒旋轉(zhuǎn)，可以增加拉絲液流動(dòng)速度，加快熱量散失。并利用Pid調(diào)節(jié)算法，有效節(jié)約電能。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】拉絲液冷卻系統(tǒng)的剖視圖；
圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】圖1中A放大圖；
圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】動(dòng)盤仰視圖； 圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】控制方法流程圖；
圖中，I容器、2進(jìn)液口、3出液口、4攪拌棒、5動(dòng)盤、6主軸、7冷凝管、8從動(dòng)輪、9出水管口、10進(jìn)水管口、11固定架、12電機(jī)、13進(jìn)水導(dǎo)水管、14出水導(dǎo)水管、15密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0008]使用過的電纜拉絲液通過過濾網(wǎng)過濾掉其中的銅粉或鋁粉后，收集在如圖1所示的容器I中，容器I上設(shè)有進(jìn)液口 2和出液口 3，拉絲液通過進(jìn)液口 2進(jìn)入到容器I中，冷卻后，通過微泵將拉絲液從出液口 3抽出，循環(huán)利用。
[0009]冷卻系統(tǒng)包括主軸6，動(dòng)盤5和攪拌棒4，主軸6為空心軸，在主軸6內(nèi)設(shè)有一根冷凝管7。進(jìn)水導(dǎo)水管13和出水導(dǎo)水管14 一端連接動(dòng)盤5空腔，另一端連接冷凝管7和主軸6內(nèi)壁之間的通道，出水導(dǎo)水管14在進(jìn)水導(dǎo)水管13上方；在冷凝管7和主軸6內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈15，將進(jìn)水導(dǎo)水管13和出水導(dǎo)水管14隔開，冷凝管7在密封圈15以下位置開有通孔，通孔數(shù)量為3-5個(gè)；系統(tǒng)工作時(shí)，冷卻水流經(jīng)通孔，進(jìn)入冷凝管7和主軸6內(nèi)壁之間，然后由進(jìn)水導(dǎo)水管13進(jìn)入動(dòng)盤5空腔；排出時(shí)，冷卻水流進(jìn)冷凝管7和主軸6內(nèi)壁之間，然后由上部排出；由于進(jìn)水導(dǎo)水管13和出水導(dǎo)水管14之間有密封圈15，因此，進(jìn)水與出水互不干涉，而且，密封圈15采用干性液態(tài)密封膠做成，支撐主軸6，密封性能好。進(jìn)水導(dǎo)水管13和出水導(dǎo)水管14可以有3-5條，加快流水速度，增強(qiáng)冷凝效果。
[0010]動(dòng)盤5上設(shè)有攪拌棒4，攪拌棒4為空心棒，內(nèi)部含有一個(gè)空腔，在與動(dòng)盤5固定的一端是開口的，另一端為封閉端，與動(dòng)盤5連接的攪拌棒4的空腔與動(dòng)盤5空腔是相通的；冷卻水可以流進(jìn)攪拌棒4空腔。
[0011]在主軸6上設(shè)有從動(dòng)輪8，通過皮帶將從動(dòng)輪8與電機(jī)12連接，在電機(jī)12帶動(dòng)下，主軸6和動(dòng)盤5、攪拌棒4緩慢旋轉(zhuǎn)，攪拌棒4內(nèi)有冷水，起到冷卻拉絲液的作用，同時(shí)，攪拌增加拉絲液的流速，加快溫度散發(fā)。
[0012]冷水的進(jìn)水管口 10設(shè)在主軸6的頂端，如圖1所示，出水管口 9設(shè)在主軸6的側(cè)壁，進(jìn)水管口 10和出水管口 9通過支架固定，在主軸6旋轉(zhuǎn)時(shí)，不隨主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]主軸的旋轉(zhuǎn)由PLC控制器控制，由于容器I中拉絲液的溫度處于變化之中，拉絲液的溫度可能與周圍環(huán)境溫度差不多時(shí)，主軸6還在以固定功率持續(xù)旋轉(zhuǎn)，不僅不會(huì)使拉絲液的溫度繼續(xù)降低，反而會(huì)浪費(fèi)電能，本發(fā)明通過在PLC控制器中使用PID算法，來調(diào)節(jié)主軸6的工作功率。
[0014]利用溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)容器中拉絲液的溫度，作為PLC控制器的控制依據(jù)，本發(fā)明中主軸是通過電機(jī)12帶動(dòng)，因此，由PLC控制器向電機(jī)12發(fā)送控制信號(hào)，電機(jī)12的開啟和閉合以及工作功率由PLC控制器控制，在PLC控制器內(nèi)設(shè)定PID算法來控制風(fēng)機(jī)的開啟、閉合和工作效率。
[0015]首先設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫差，即通過溫度傳感器傳過來的容器內(nèi)拉絲液的溫度和環(huán)境溫度的溫差來判斷是否開啟電機(jī)12，設(shè)定e為目標(biāo)溫差，即當(dāng)拉絲液和環(huán)境溫差達(dá)到e時(shí)才開啟電機(jī)；同時(shí)設(shè)定ei作為e的比較對(duì)象，其中e〈ei，當(dāng)實(shí)際檢測(cè)到的溫差小于e時(shí)，說明拉絲液的溫度較環(huán)境溫度不是很高，設(shè)定電機(jī)12功率為O，使拉絲液自然冷卻；當(dāng)實(shí)際溫差大于e而小于ei時(shí)，說明拉絲液溫度變高，需要電機(jī)12加大功率工作，設(shè)定風(fēng)機(jī)的工作功率為50%，當(dāng)檢測(cè)到的溫差大于ei時(shí)，說明溫度更高，設(shè)定電機(jī)12工作功率為100%。具體的，
θ_2j θι_θ_3ο
[0016]根據(jù)檢測(cè)到的拉絲液實(shí)時(shí)溫度和環(huán)境溫度，設(shè)定電機(jī)12的開啟和閉合，及不同溫度情況下設(shè)定不同的工作功率，避免拉絲液溫度不高時(shí)開啟電機(jī)12浪費(fèi)電能，也避免拉絲液內(nèi)部溫度過高時(shí)，電機(jī)12的工作功率不能滿足散熱要求。
[0017]本發(fā)明中的目標(biāo)溫度e定為稍高于環(huán)境的溫度值，容器I周圍的環(huán)境溫度由另一個(gè)傳感器實(shí)時(shí)測(cè)得，這里設(shè)定e的值高于環(huán)境溫度2攝氏度。
[0018]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括空心的動(dòng)盤(5)和攪拌棒(4)，攪拌棒(4)設(shè)在動(dòng)盤(5)上，動(dòng)盤(5)和攪拌棒(4)內(nèi)部空腔相通；動(dòng)盤(5)固定在主軸(6)上，主軸(6)為空心軸，內(nèi)部設(shè)有冷水流通管道，通過管道連接動(dòng)盤(5)空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述主軸(6)內(nèi)設(shè)有冷凝管(7)，冷凝管(7)上設(shè)有通孔，動(dòng)盤(5)上設(shè)有進(jìn)水導(dǎo)水管(13)和出水導(dǎo)水管(14)，聯(lián)通主軸(6)和動(dòng)盤(5)空腔，在主軸(6)內(nèi)壁和冷凝管(7)之間用密封圈(15)隔開進(jìn)水導(dǎo)水管(13)和出水導(dǎo)水管(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述密封圈(15)為干性液態(tài)密封膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述出水導(dǎo)水管(14)設(shè)在進(jìn)水導(dǎo)水管(13)上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述通孔有3-5個(gè)，所述進(jìn)水導(dǎo)水管(13)和出水導(dǎo)水管(14)有3-5條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述拉絲液冷卻系統(tǒng)還包括動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括從動(dòng)輪(8)和電機(jī)(12)，從動(dòng)輪(8)設(shè)在主軸(6)上，電機(jī)(12)通過從動(dòng)輪(8 )帶動(dòng)主軸(6 )旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲液冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述拉絲液冷卻系統(tǒng)還包括溫度傳感器和PLC控制器，所述傳感器設(shè)有至少兩個(gè)，分別連接至PLC控制器，PLC控制器連接電機(jī)(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種拉絲液冷卻控制方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:溫度傳感器測(cè)量拉絲液的實(shí)時(shí)溫度和容器周圍的環(huán)境溫度； 步驟二:設(shè)置電機(jī)開啟溫差值，即拉絲液的溫度和周圍環(huán)境的溫度差值； 步驟三:通過拉絲液實(shí)際溫度和環(huán)境溫度的差值大小，來控制電機(jī)的功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拉絲液冷卻控制方法:其特征在于:所述步驟二中，電機(jī)開啟溫差值為2攝氏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拉絲液冷卻控制方法:其特征在于:所述步驟三中，溫差值為2至5攝氏度時(shí)，設(shè)定電機(jī)功率為50%，溫差值大于5攝氏度時(shí)，設(shè)定功率為100%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種拉絲液冷卻系統(tǒng)及其控制方法,屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域,為了解決電纜拉絲液自然冷卻慢的問題，本發(fā)明提供的拉絲液冷卻系統(tǒng)，包括空心的動(dòng)盤和攪拌棒，攪拌棒設(shè)在動(dòng)盤上，動(dòng)盤和攪拌棒內(nèi)部空腔相通；動(dòng)盤固定在主軸上，主軸為空心軸，內(nèi)部設(shè)有冷水流通管道，通過管道連接動(dòng)盤空腔。本發(fā)明采用多個(gè)攪拌棒內(nèi)注入冷水的冷卻機(jī)制，增加冷水與拉絲液接觸面積，增快拉絲液冷卻速度；采用動(dòng)力系統(tǒng)使攪拌棒旋轉(zhuǎn)，可以增加拉絲液流動(dòng)速度，加快熱量散失。
【IPC分類】B21C9-00
【公開號(hào)】CN104690101
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410527195
【發(fā)明人】強(qiáng)俊, 陳俊, 周鳴爭(zhēng), 房金城, 王苛苛, 沈利言, 韋振南
【申請(qǐng)人】安徽工程大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月9日