智能型rdf環(huán)模成型的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能型RDF環(huán)模成型機，包括上料裝置、成型主機、液壓系統(tǒng)（3）及電氣控制系統(tǒng)；上料裝置包括上料機架和變頻電機，成型主機包括主軸、機架、成型模塊等；液壓系統(tǒng)包括液壓馬達、電液換向閥、溢流閥、壓力變送器、電機、恒功率變量泵、油箱以及油管；電氣控制系統(tǒng)包括PLC和變頻器，其中通過PLC經壓力變送器實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力的電信號，然后控制成型主機的主軸正、反向旋轉或停止；同時控制上料裝置的變頻電機的運行。本發(fā)明利用反映負載大小的壓力信號來控制主機自動反轉、正轉和停止等相關動作，以及使上料速度的大小始終與主機工作速度相匹配，從而可實現設備生產的自動化和智能化。
【專利說明】智能型RDF環(huán)模成型機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種垃圾處理設備，特別是涉及一種RDF環(huán)模成型機。
【背景技術】
[0002]隨著城市生活垃圾的爆發(fā)式增長，對垃圾進行資源化、減量化處理顯得尤為重要。本發(fā)明所述的智能型RDF環(huán)模成型機就是將生活垃圾經破碎、分揀、干燥等處理后的可燃物質擠壓成型并制成固體形態(tài)的燃料，這種RDF固體燃料有易運輸，易儲備，在常溫下可儲存6?12個月不腐壞等優(yōu)點。目前，RDF環(huán)模成型機大多是傳統(tǒng)的機械傳動，其驅動裝置一般是由電機和三角皮帶組成，該傳動方式很難將設備調試到一個生產效率高的連續(xù)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，一臺設備需多人操作，同時需要操作人員時刻緊盯設備的運行情況，操作難度大，生產效率很低?，F有的機械式成型機在進行RDF正常成型時，實際使用功率僅為額定功率的60%，如若加大負荷，又由于原料存在較多的不確定因素，很容易發(fā)生超負荷現象，嚴重時還會造成電機堵死停轉甚至燒壞，以及因主軸堵死導致三角皮帶打滑磨損而降低傳動效率，所以實際工作中，為了確保設備能始終安全運轉，只好讓使用功率遠離額定功率之下，不能讓設備發(fā)揮其應有的工作效率。
[0003]中國專利CN201140539Y公開了一種環(huán)模擠壓成型機，安裝了過載保護裝置，由安全銷座、安全保銷等組成，其僅只能起到保護作用，不能讓設備發(fā)揮其應有的工作效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明在于提出一種具有隨負載工況自動控制并與之相匹配的上料速度，以及遇較大負載時具有自動減速而增大扭矩，同時采用安全可靠的電磁溢流閥作為過載保護的智能型RDF環(huán)模成型機。
[0005]本發(fā)明的技術方案:一種智能型RDF環(huán)模成型機，包括上料裝置、成型主機、液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)，
上料裝置包括上料機架、輸送總成和變頻電機；
成型主機包括成型模塊、擠壓輪、主軸；
液壓系統(tǒng)包括液壓馬達、電液換向閥、電磁溢流閥、壓力變送器、電機、恒功率變量泵、油箱；
電機驅動恒功率變量泵并通過從油箱中吸取液壓油將機械能轉換成液壓系統(tǒng)的壓力
倉泛;
所述的恒功率變量泵自動調節(jié)輸出的壓力和流量；
電磁溢流閥調定液壓系統(tǒng)的最大工作壓力以及控制液壓系統(tǒng)加壓或卸壓；
壓力變送器實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力并將其轉換成標準的電信號傳送給PLC ；
電液換向閥控制壓力油的流動方向，從而控制液壓馬達即成型主機之主軸的旋轉方
向；
其中液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力P時，其恒功率變量泵所輸出的流量與壓力成反比；
電氣控制系統(tǒng)包括PLC、變頻器；
其中PLC通過變頻器控制變頻電機的頻率自動控制上料裝置的上料速度；
同時PLC通過實時接收來自壓力變送器的電信號，發(fā)出指令經液壓系統(tǒng)控制成型主機之主軸正轉、反轉或停止。
[0006]液壓系統(tǒng)控制成型主機之主軸的方法:恒功率變量泵起動,通過PLC控制，電磁溢流閥的電磁鐵和所述的電液換向閥的左電磁鐵同時通電，恒功率變量泵輸出的壓力油進入液壓馬達的右側油口，液壓馬達便帶動成型主機正向旋轉，當成型阻力增大而導致系統(tǒng)壓力增至Pl時，同樣通過PLC控制，電磁溢流閥的電磁鐵和電液換向閥的右電磁鐵同時通電，液壓馬達便帶動成型主機反向旋轉，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，成型主機便停止運行進入檢修狀態(tài)；當成型主機反轉后液壓系統(tǒng)壓力下降至P3，所述的成型主機便立即恢復到正向旋轉的正常工作狀態(tài)，如此往復皆自動完成。
[0007]PLC通過變頻器控制變頻電機的頻率自動控制上料裝置的上料速度的方法:
當液壓系統(tǒng)壓力為小于P時，上料裝置的變頻電機運行正常；
當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力即P時，變頻電機運行速度同時隨工作負荷的增大而減?。?br> 當液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，上料裝置的變頻電機停止運行；
當液壓系統(tǒng)壓力下降至P時，上料裝置的變頻電機運行也恢復正常。
[0008]上述的變量點壓力P 為 lOMPa，Pl 為 18 MPa, P2 為 20MPa，P3 為 12 MPa。
[0009]本發(fā)明的智能型RDF環(huán)模成型機采用恒功率變量液壓系統(tǒng)，主機在正常負荷工作時，液壓系統(tǒng)的工作壓力為lOMPa，工作流量為液壓泵的最大流量，此時液壓馬達以最大速度帶動主軸旋轉，同時將恒功率變量泵的變量點也調至lOMPa，若所述的環(huán)模成型機突遇較大阻力，無需擔心電機超載問題，液壓泵會通過變量機構自動調節(jié)輸出的壓力和流量，以適應隨機變化的工況，并隨著成型阻力的加大液壓系統(tǒng)的壓力也相應增大，而轉速則越來越小，直至達到新的平衡。同時通過壓力變送器將采集的壓力信號反饋至PLC，從而控制上料速度，并使其實時與主機工作速度相匹配。當突遇較大阻力消失后，所述的環(huán)模成型機又會自動回到正常工況下運行，整個過程全部是自動完成的，對于易成型的物料可實現無人看管，或一人看管多臺設備，從而可實現設備生產運行的自動化和智能化。
[0010]本發(fā)明的智能型RDF環(huán)模成型機由于采用了恒功率變量液壓系統(tǒng)，當工作阻力超過正常負荷逐漸增大時，其驅動速度隨之自動減小，系統(tǒng)功率保持不變，不會出現因成型阻力突然增大而導致電機堵死停轉等安全問題，所以可將設備的實際使用功率調至90%以上，提高了設備的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明所述的智能型RDF環(huán)模成型機的示意圖；
圖2是本發(fā)明的液壓原理示意圖；
圖3為成型主機工作流程；
圖4為上料裝置工作流程；
圖5為上料電機頻率與液壓系統(tǒng)壓力的關系曲線； 圖6是本發(fā)明的電液控制流程總圖；
圖中的標志為:I上料裝置 2成型主機 3液壓系統(tǒng) 4壓力變送器 5電機 6恒功率變量泵 7油箱 8液壓馬達 9電液換向閥 10溢流閥。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖作進一步說明:
如圖1所示，本發(fā)明所述的智能型RDF環(huán)模成型機采用機電液一體化技術。其主要由上料裝置1、成型主機2、液壓系統(tǒng)3以及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。
[0013]上料裝置I由上料機架、傳送帶、驅動輥、被動輥、出料斗、變頻電機和減速機等組成，由變頻器控制變頻電機的轉速。
[0014]成型主機2主要由進料斗、模塊固定板、成型模塊、擠壓輪、抄料裝置、主軸、機架等部分組成，其主軸由液壓馬達直接驅動，液壓系統(tǒng)3控制液壓馬達的轉矩和轉速。
[0015]如圖2所示，本發(fā)明所述的液壓系統(tǒng)主要由液壓馬達8、電液換向閥9、電磁溢流閥
10、、壓力變送器4、電機5、恒功率變量泵6、油箱7以及油管等部分組成。其中，電機5驅動恒功率變量泵6并通過從油箱7中吸取液壓油將機械能轉換成液壓系統(tǒng)的壓力能；電磁溢流閥10的作用是調定液壓系統(tǒng)的最大工作壓力以及控制液壓系統(tǒng)加壓或卸壓；壓力變送器4實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力并將其轉換成標準的電信號傳送給可編程控制器(即PLC);電液換向閥9的作用是控制壓力油的流動方向，從而控制液壓馬達即成型主機之主軸的旋轉方向(正轉，反轉或停止)；本液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力(如IOMPa)時，其恒功率變量泵6所輸出的流量與壓力成反比。
電氣系統(tǒng)由可編程控制器CPU224AC/DC/RLY (即PLC)，變頻器VFD015M43B，交流接觸器、中間繼電器，控制按鈕，液壓閥電磁線圈，壓力變送器等組成。PLC將根據壓力變送器4的輸入信號來判斷成型主機2的負載工況，并按照附圖3的技術要求控制成型主機2，按照附圖4和附圖5的技術要求控制上料裝置I。
[0016]本發(fā)明的電液控制流程及原理詳述如下:
成型主機2及液壓系統(tǒng)3的工作原理如圖3所示，首選恒功率變量泵6起動，通過PLC控制，電磁溢流閥10的電磁鐵和電液換向閥9的左電磁鐵同時通電，恒功率變量泵6輸出的壓力油進入液壓馬達8的右側油口，液壓馬達8便帶動成型主機2正向旋轉，正常工作時，液壓系統(tǒng)壓力為8至lOMPa，當成型阻力增大而導致系統(tǒng)壓力增至ISMPa時，同樣通過PLC控制，電磁溢流閥10的電磁鐵和電液換向閥9的右電磁鐵同時通電，液壓馬達8便帶動成型主機2反向旋轉，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至20MPa，成型主機2便停止運行進入檢修狀態(tài)，如成型主機2反轉后液壓系統(tǒng)壓力下降至12MPa，成型主機2便立即恢復到正向旋轉的正常工作狀態(tài)，如此往復皆是通過PLC控制自動完成。
上料裝置I的工作原理如圖4所示，在成型主機2起動5分鐘后，若液壓系統(tǒng)壓力處于8MPa以下狀態(tài)，上料裝置I便可自動起動，并通過PLC控制變頻器使變頻電機的頻率按照圖5中的關系曲線進行運行，從而使其上料速度的快慢實時與成型主機2的負荷相匹配。由于本設備的液壓系統(tǒng)3是采用恒功率變量系統(tǒng)，當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力(如IOMPa)時，其恒功率變量泵6所輸出的流量隨壓力的增大而減小，進而使成型主機2的運行速度也隨工作負荷的增大而減小，也就是說，上料速度和成型主機2的運行速度可同時隨工作負荷的增大而減小，反之亦然，從而實現了設備生產的自動化和智能化。
[0017]在程序設計上，本發(fā)明利用反映負載大小的壓力信號來控制主機自動反轉、正轉和停止等相關動作，以及使上料速度的大小始終與主機工作速度相匹配，從而可實現設備生產的自動化和智能化。
【權利要求】
1.一種智能型RDF環(huán)模成型機，包括上料裝置(I)、成型主機(2)、液壓系統(tǒng)(3)及電氣控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的上料裝置(I)包括上料機架、輸送總成和變頻電機； 所述的成型主機(2)包括成型模塊、擠壓輪、主軸； 所述的液壓系統(tǒng)包括液壓馬達(8)、電液換向閥(9)、電磁溢流閥(10)、壓力變送器(4)、電機(5)、恒功率變量泵(6)、油箱(7)； 所述的電機(5)驅動恒功率變量泵(6)并通過從油箱(7)中吸取液壓油將機械能轉換成液壓系統(tǒng)的壓力能； 所述的恒功率變量泵(6)自動調節(jié)輸出的壓力和流量； 所述的電磁溢流閥(10)調定液壓系統(tǒng)的最大工作壓力以及控制液壓系統(tǒng)加壓或卸壓； 所述的壓力變送器(4)實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)壓力并將其轉換成標準的電信號傳送給PLC ； 所述的電液換向閥(9)控制壓力油的流動方向，從而控制液壓馬達即成型主機之主軸的旋轉方向； 其中液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力P時，其恒功率變量泵(6)所輸出的流量與壓力成反比； 所述的電氣控制系統(tǒng)包括PLC、變頻器； 其中PLC通過變頻器控制變頻電機的頻率自動控制上料裝置(I)的上料速度； 同時PLC通過實時接收來自壓力變送器(4)的電信號，發(fā)出指令經液壓系統(tǒng)控制成型主機(2)之主軸正轉、反轉或停止。
2.如權利要求1所述的成型機，其特征在于，所述的液壓系統(tǒng)控制成型主機(2)之主軸的方法:所述的恒功率變量泵(6)起動，通過所述的PLC控制，所述的電磁溢流閥(10)的電磁鐵和所述的電液換向閥(9)的左電磁鐵同時通電，恒功率變量泵(6)輸出的壓力油進入液壓馬達(8)的右側油口，液壓馬達(8)便帶動成型主機(2)正向旋轉，當成型阻力增大而導致系統(tǒng)壓力增至Pl時，同樣通過所述的PLC控制，所述的電磁溢流閥(10)的電磁鐵和所述的電液換向閥(9)的右電磁鐵同時通電，所述的液壓馬達(8)便帶動所述的成型主機(2)反向旋轉，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，所述的成型主機(2)便停止運行進入檢修狀態(tài)；當所述的成型主機(2)反轉后液壓系統(tǒng)壓力下降至P3，所述的成型主機(2)便立即恢復到正向旋轉的正常工作狀態(tài)，如此往復皆自動完成。
3.如權利要求1或2所述的成型機，其特征在于，所述的PLC通過變頻器控制變頻電機的頻率自動控制上料裝置(I)的上料速度的方法: 當液壓系統(tǒng)壓力為小于變量點壓力即P時，上料裝置的變頻電機運行正常； 當液壓系統(tǒng)壓力大于變量點壓力即P時，變頻電機運行速度同時隨工作負荷的增大而減小； 當液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，上料裝置的變頻電機停止運行； 當液壓系統(tǒng)壓力下降至P時，上料裝置的變頻電機運行也恢復正常。
4.如權利要求2或3的環(huán)模成型機，其特征在于，所述的變量點壓力P為lOMPa，所述的Pl為18 MPa，所述的P2為20MPa，所述的P3為12 MPa。
【文檔編號】B30B15/22GK103753849SQ201410004479
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權日:2014年1月6日
【發(fā)明者】耿協(xié)義, 陳樺, 湯世民 申請人:湖北合加環(huán)境設備有限公司