專利名稱:氣體滲碳滲液的控制方法和液體滴注器的制作方法
本發(fā)明屬于化學(xué)熱處理中氣體滲碳滲液的控制方法和滲碳設(shè)備。
在本發(fā)明未作出以前，一般的化學(xué)熱處理中工件滲碳采用滴注式氣體滲碳爐。滲碳劑為煤油、丙酮等，其控制方法是1.用人工調(diào)節(jié)輸液導(dǎo)管夾，肉眼數(shù)滲碳劑滴入爐內(nèi)的滴數(shù)來調(diào)節(jié)滲碳爐內(nèi)的碳勢。2.用電磁閥通斷時(shí)間的長短來控制滲碳劑的流入量來控制滲碳爐內(nèi)的碳勢。3.用人工調(diào)節(jié)柱塞泵流量的大小來控制滲碳爐內(nèi)的碳勢。以上三種控制方法其缺點(diǎn)在于不能隨滲碳爐內(nèi)碳勢變化而隨時(shí)改變滲碳劑的滴入量，可調(diào)節(jié)范圍小，造成爐壓波動(dòng)大，滲碳工藝時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量低，難以實(shí)現(xiàn)高精度控制。本發(fā)明就是針對上述控制方法和裝置的缺點(diǎn)作一改進(jìn)，提供一種用計(jì)算機(jī)或PID調(diào)節(jié)器根據(jù)傳感器檢測滲碳爐內(nèi)碳勢的大小，自動(dòng)連續(xù)精確地調(diào)節(jié)滲碳劑的滴入量，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制的方法和裝置。
圖一 是控制原理方框圖滴注式氣體滲碳爐爐內(nèi)碳勢自動(dòng)控制是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)滲碳爐工作時(shí)，爐內(nèi)瞬間碳勢與控制值之間稍有偏差，碳勢測量傳感器即產(chǎn)生信號輸入計(jì)算機(jī)或PID調(diào)節(jié)器，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入偏差信號的大小，正負(fù)經(jīng)過比例(P)積分(I)微分(D)運(yùn)算其數(shù)學(xué)模型為L＝-KP·△C-KI∫△C·dt-KD· (d△c)/(dt) 或經(jīng)PID調(diào)節(jié)器按P、I、D規(guī)律調(diào)節(jié)后，產(chǎn)生一定數(shù)量的脈沖電流控制液體滴注器，從而實(shí)現(xiàn)滲碳劑滴入量隨滲碳爐內(nèi)碳勢變化的連續(xù)自動(dòng)控制。當(dāng)改變計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型中的比例常數(shù)KP，積分常數(shù)KI，微分常數(shù)KD即可滿足不同工作狀態(tài)下的調(diào)節(jié)要求。
圖二 是液體滴注器結(jié)構(gòu)圖圖中1為柱塞泵，2為限位開關(guān)，3限位擋環(huán)，4導(dǎo)向套，5滾輪軸，6滾輪，7傳動(dòng)軸，8控制電動(dòng)機(jī)，9行程調(diào)節(jié)頂桿，10減速器，11刻度盤。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于采用了一種專門設(shè)計(jì)制造出來的液體滴注器，取代了傳統(tǒng)的人工肉眼數(shù)滴數(shù);電磁閥斷續(xù)開通;柱塞泵人工調(diào)節(jié)流量的傳統(tǒng)控制方法。所說的液體滴注器是由柱塞泵、限位開關(guān)、限位擋環(huán)、導(dǎo)向套、滾輪及滾輪軸、傳動(dòng)軸、控制電動(dòng)機(jī)和行程調(diào)節(jié)頂桿、減速器、刻度盤組成?？刂齐妱?dòng)機(jī)經(jīng)減速器與傳動(dòng)軸相連接，減速器外殼連接有刻度盤。通過控制電動(dòng)機(jī)的正、反旋轉(zhuǎn)，使得傳動(dòng)軸帶動(dòng)導(dǎo)向套經(jīng)行程調(diào)節(jié)頂桿調(diào)節(jié)柱塞泵行程的大小，從而解決了隨著滲碳爐內(nèi)爐氣碳勢的變化而改變滲碳劑滴入量的問題?？刂齐妱?dòng)機(jī)可以是多種類型的電動(dòng)機(jī)，采用步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)是一個(gè)較佳方案。
液體滴注器的裝配形式為行程調(diào)節(jié)頂桿與導(dǎo)向套以過盈配合的方式相連接，傳動(dòng)軸插在導(dǎo)向套內(nèi)以動(dòng)配合的方式相連接，滾輪通過滾輪軸以螺紋連接的形式裝在傳動(dòng)軸上，滾輪可在滾輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸通過滾輪向?qū)蛱讉鬟f扭矩。而限位開關(guān)與限位擋環(huán)起到了柱塞泵行程為零時(shí)的限位保護(hù)作用，限位擋環(huán)可壓接在導(dǎo)向套上。
發(fā)明人曾做過一個(gè)實(shí)施例參見圖一，采用計(jì)算機(jī)、碳勢測量傳感器與液體滴注器配合使用，當(dāng)滲碳爐內(nèi)瞬間碳勢與控制值有偏差時(shí)，碳勢測量傳感器產(chǎn)生信號輸入計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)根據(jù)信號運(yùn)算后，發(fā)出一定數(shù)量的脈沖電流，使得步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角，從而改變柱塞泵行程的大小，實(shí)現(xiàn)滲碳劑滴入量連續(xù)自動(dòng)控制的滲碳爐。爐氣碳勢的控制精度≤0.03%。
權(quán)利要求
1.一種用于氣體滲碳滲液的控制方法，其特征在于采用計(jì)算機(jī)或PID調(diào)節(jié)器根據(jù)碳勢測量傳感器檢測滲碳爐內(nèi)爐氣碳勢的信號，控制液體滴注器自動(dòng)調(diào)節(jié)滲碳劑的滴入量。
2.一種專用于權(quán)利要求
1所述的化學(xué)熱處理控制方法的液體滴注器，其特征在于柱塞泵〔1〕行程的大小是用控制電動(dòng)機(jī)〔8〕通過傳動(dòng)軸〔7〕經(jīng)導(dǎo)向套〔4〕的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)行程調(diào)節(jié)頂桿〔9〕來實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液體滴注器，其特征在于所說的控制電動(dòng)機(jī)〔8〕是步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的液體滴注器，其特征在于行程調(diào)節(jié)頂桿〔9〕與導(dǎo)向套〔4〕以過盈配合的形式連接，導(dǎo)向套〔4〕與傳動(dòng)軸〔7〕之間以動(dòng)配合形式相接，導(dǎo)向套〔4〕在傳動(dòng)軸〔7〕外的軸向運(yùn)動(dòng)是通過滾輪〔6〕的滾動(dòng)來完成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的液體滴注器，其特征在于有一個(gè)滾輪〔6〕，滾輪〔6〕通過滾輪軸〔5〕安裝在傳動(dòng)軸〔7〕上，傳動(dòng)軸〔7〕通過滾輪〔6〕向?qū)蛱住?〕傳遞扭矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2或4所述的液體滴注器，其特征在于減速器〔10〕的外殼與刻度盤〔11〕通過傳動(dòng)軸〔7〕相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液體滴注器，其特征在于柱塞泵〔1〕的行程為零時(shí)，限位開關(guān)〔2〕動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的液體滴注器，其特征在于限位擋環(huán)〔3〕是壓接在導(dǎo)向套〔4〕上的。
專利摘要
一種用于化學(xué)熱處理中氣體滲碳滲液的控制方法和液體滴注器，采用了一種專門設(shè)計(jì)的用于計(jì)算機(jī)或PID調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)滴注式氣體滲碳爐液體滴入量自動(dòng)控制的滴注器。可根椐滲碳爐內(nèi)碳勢大小的需要，調(diào)節(jié)步進(jìn)式電機(jī)改變柱塞泵行程，實(shí)現(xiàn)精確控制液體注入量的目的。代替了傳統(tǒng)的滴注式氣體滲碳爐內(nèi)控制碳勢大小的方法，縮短了滲碳工藝時(shí)間，達(dá)到了爐內(nèi)碳勢控制精度高的效果，還提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C23C8/08GK87102149SQ87102149
公開日1987年11月25日 申請日期1987年3月17日
發(fā)明者楊福海, 班華, 周澤容 申請人:陜西省寶雞叉車制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan