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(jī)，包括上料裝置、成型主機(jī)、液壓系統(tǒng)（3）及電氣控制系統(tǒng)；上料裝置包括上料機(jī)架和變頻電機(jī)，成型主機(jī)包括主軸、機(jī)架、成型模塊等；液壓系統(tǒng)包括液壓馬達(dá)、電液換向閥、溢流閥、壓力變送器、電機(jī)、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(jīng)壓力變送器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)壓力的電信號(hào)，然后控制成型主機(jī)的主軸正、反向旋轉(zhuǎn)或停止；同時(shí)控制上料裝置的變頻電機(jī)的運(yùn)行。本發(fā)明利用反映負(fù)載大小的壓力信號(hào)來控制主機(jī)自動(dòng)反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)和停止等相關(guān)動(dòng)作，以及使上料速度的大小始終與主機(jī)工作速度相匹配，從而可實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化。
【專利說明】智能型RDF環(huán)模成型機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種垃圾處理設(shè)備，特別是涉及一種RDF環(huán)模成型機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市生活垃圾的爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)垃圾進(jìn)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(jī)就是將生活垃圾經(jīng)破碎、分揀、干燥等處理后的可燃物質(zhì)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(yùn)輸，易儲(chǔ)備，在常溫下可儲(chǔ)存6?12個(gè)月不腐壞等優(yōu)點(diǎn)。目前，RDF環(huán)模成型機(jī)大多是傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)裝置一般是由電機(jī)和三角皮帶組成，該傳動(dòng)方式很難將設(shè)備調(diào)試到一個(gè)生產(chǎn)效率高的連續(xù)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，一臺(tái)設(shè)備需多人操作，同時(shí)需要操作人員時(shí)刻緊盯設(shè)備的運(yùn)行情況，操作難度大，生產(chǎn)效率很低?，F(xiàn)有的機(jī)械式成型機(jī)在進(jìn)行RDF正常成型時(shí)，實(shí)際使用功率僅為額定功率的60%，如若加大負(fù)荷，又由于原料存在較多的不確定因素，很容易發(fā)生超負(fù)荷現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成電機(jī)堵死停轉(zhuǎn)甚至燒壞，以及因主軸堵死導(dǎo)致三角皮帶打滑磨損而降低傳動(dòng)效率，所以實(shí)際工作中，為了確保設(shè)備能始終安全運(yùn)轉(zhuǎn)，只好讓使用功率遠(yuǎn)離額定功率之下，不能讓設(shè)備發(fā)揮其應(yīng)有的工作效率。
[0003]中國(guó)專利CN201140539Y公開了一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，安裝了過載保護(hù)裝置，由安全銷座、安全保銷等組成，其僅只能起到保護(hù)作用，不能讓設(shè)備發(fā)揮其應(yīng)有的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于提出一種具有隨負(fù)載工況自動(dòng)控制并與之相匹配的上料速度，以及遇較大負(fù)載時(shí)具有自動(dòng)減速而增大扭矩，同時(shí)采用安全可靠的電磁溢流閥作為過載保護(hù)的智能型RDF環(huán)模成型機(jī)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種智能型RDF環(huán)模成型機(jī)，包括上料裝置、成型主機(jī)、液壓系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)，
上料裝置包括上料機(jī)架、輸送總成和變頻電機(jī)；
成型主機(jī)包括成型模塊、擠壓輪、主軸；
液壓系統(tǒng)包括液壓馬達(dá)、電液換向閥、電磁溢流閥、壓力變送器、電機(jī)、恒功率變量泵、油箱；
電機(jī)驅(qū)動(dòng)恒功率變量泵并通過從油箱中吸取液壓油將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)的壓力
倉(cāng)泛;
所述的恒功率變量泵自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出的壓力和流量；
電磁溢流閥調(diào)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)壓力并將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)傳送給PLC ；
電液換向閥控制壓力油的流動(dòng)方向，從而控制液壓馬達(dá)即成型主機(jī)之主軸的旋轉(zhuǎn)方
向；
其中液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力P時(shí)，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(jī)的頻率自動(dòng)控制上料裝置的上料速度；
同時(shí)PLC通過實(shí)時(shí)接收來自壓力變送器的電信號(hào)，發(fā)出指令經(jīng)液壓系統(tǒng)控制成型主機(jī)之主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。
[0006]液壓系統(tǒng)控制成型主機(jī)之主軸的方法:恒功率變量泵起動(dòng),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(shí)通電，恒功率變量泵輸出的壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)的右側(cè)油口，液壓馬達(dá)便帶動(dòng)成型主機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)成型阻力增大而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力增至Pl時(shí)，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(shí)通電，液壓馬達(dá)便帶動(dòng)成型主機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，成型主機(jī)便停止運(yùn)行進(jìn)入檢修狀態(tài)；當(dāng)成型主機(jī)反轉(zhuǎn)后液壓系統(tǒng)壓力下降至P3，所述的成型主機(jī)便立即恢復(fù)到正向旋轉(zhuǎn)的正常工作狀態(tài)，如此往復(fù)皆自動(dòng)完成。
[0007]PLC通過變頻器控制變頻電機(jī)的頻率自動(dòng)控制上料裝置的上料速度的方法:
當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力為小于P時(shí)，上料裝置的變頻電機(jī)運(yùn)行正常；
當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力即P時(shí)，變頻電機(jī)運(yùn)行速度同時(shí)隨工作負(fù)荷的增大而減?。?br> 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，上料裝置的變頻電機(jī)停止運(yùn)行；
當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力下降至P時(shí)，上料裝置的變頻電機(jī)運(yùn)行也恢復(fù)正常。
[0008]上述的變量點(diǎn)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(jī)采用恒功率變量液壓系統(tǒng)，主機(jī)在正常負(fù)荷工作時(shí)，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(shí)液壓馬達(dá)以最大速度帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將恒功率變量泵的變量點(diǎn)也調(diào)至lOMPa，若所述的環(huán)模成型機(jī)突遇較大阻力，無需擔(dān)心電機(jī)超載問題，液壓泵會(huì)通過變量機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出的壓力和流量，以適應(yīng)隨機(jī)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(yīng)增大，而轉(zhuǎn)速則越來越小，直至達(dá)到新的平衡。同時(shí)通過壓力變送器將采集的壓力信號(hào)反饋至PLC，從而控制上料速度，并使其實(shí)時(shí)與主機(jī)工作速度相匹配。當(dāng)突遇較大阻力消失后，所述的環(huán)模成型機(jī)又會(huì)自動(dòng)回到正常工況下運(yùn)行，整個(gè)過程全部是自動(dòng)完成的，對(duì)于易成型的物料可實(shí)現(xiàn)無人看管，或一人看管多臺(tái)設(shè)備，從而可實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化。
[0010]本發(fā)明的智能型RDF環(huán)模成型機(jī)由于采用了恒功率變量液壓系統(tǒng)，當(dāng)工作阻力超過正常負(fù)荷逐漸增大時(shí)，其驅(qū)動(dòng)速度隨之自動(dòng)減小，系統(tǒng)功率保持不變，不會(huì)出現(xiàn)因成型阻力突然增大而導(dǎo)致電機(jī)堵死停轉(zhuǎn)等安全問題，所以可將設(shè)備的實(shí)際使用功率調(diào)至90%以上，提高了設(shè)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(jī)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(jī)工作流程；
圖4為上料裝置工作流程；
圖5為上料電機(jī)頻率與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系曲線； 圖6是本發(fā)明的電液控制流程總圖；
圖中的標(biāo)志為:I上料裝置 2成型主機(jī) 3液壓系統(tǒng) 4壓力變送器 5電機(jī) 6恒功率變量泵 7油箱 8液壓馬達(dá) 9電液換向閥 10溢流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖作進(jìn)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(jī)采用機(jī)電液一體化技術(shù)。其主要由上料裝置1、成型主機(jī)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(jī)架、傳送帶、驅(qū)動(dòng)輥、被動(dòng)輥、出料斗、變頻電機(jī)和減速機(jī)等組成，由變頻器控制變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0014]成型主機(jī)2主要由進(jìn)料斗、模塊固定板、成型模塊、擠壓輪、抄料裝置、主軸、機(jī)架等部分組成，其主軸由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，液壓系統(tǒng)3控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)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(dá)8、電液換向閥9、電磁溢流閥
10、、壓力變送器4、電機(jī)5、恒功率變量泵6、油箱7以及油管等部分組成。其中，電機(jī)5驅(qū)動(dòng)恒功率變量泵6并通過從油箱7中吸取液壓油將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)的壓力能；電磁溢流閥10的作用是調(diào)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)壓力并將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)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(dòng)方向，從而控制液壓馬達(dá)即成型主機(jī)之主軸的旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)或停止)；本液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力(如IOMPa)時(shí)，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(jù)壓力變送器4的輸入信號(hào)來判斷成型主機(jī)2的負(fù)載工況，并按照附圖3的技術(shù)要求控制成型主機(jī)2，按照附圖4和附圖5的技術(shù)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(jī)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(dòng)，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(shí)通電，恒功率變量泵6輸出的壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)8的右側(cè)油口，液壓馬達(dá)8便帶動(dòng)成型主機(jī)2正向旋轉(zhuǎn)，正常工作時(shí)，液壓系統(tǒng)壓力為8至lOMPa，當(dāng)成型阻力增大而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力增至ISMPa時(shí)，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(shí)通電，液壓馬達(dá)8便帶動(dòng)成型主機(jī)2反向旋轉(zhuǎn)，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至20MPa，成型主機(jī)2便停止運(yùn)行進(jìn)入檢修狀態(tài)，如成型主機(jī)2反轉(zhuǎn)后液壓系統(tǒng)壓力下降至12MPa，成型主機(jī)2便立即恢復(fù)到正向旋轉(zhuǎn)的正常工作狀態(tài)，如此往復(fù)皆是通過PLC控制自動(dòng)完成。
上料裝置I的工作原理如圖4所示，在成型主機(jī)2起動(dòng)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(dòng)起動(dòng)，并通過PLC控制變頻器使變頻電機(jī)的頻率按照?qǐng)D5中的關(guān)系曲線進(jìn)行運(yùn)行，從而使其上料速度的快慢實(shí)時(shí)與成型主機(jī)2的負(fù)荷相匹配。由于本設(shè)備的液壓系統(tǒng)3是采用恒功率變量系統(tǒng)，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力(如IOMPa)時(shí)，其恒功率變量泵6所輸出的流量隨壓力的增大而減小，進(jìn)而使成型主機(jī)2的運(yùn)行速度也隨工作負(fù)荷的增大而減小，也就是說，上料速度和成型主機(jī)2的運(yùn)行速度可同時(shí)隨工作負(fù)荷的增大而減小，反之亦然，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化。
[0017]在程序設(shè)計(jì)上，本發(fā)明利用反映負(fù)載大小的壓力信號(hào)來控制主機(jī)自動(dòng)反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)和停止等相關(guān)動(dòng)作，以及使上料速度的大小始終與主機(jī)工作速度相匹配，從而可實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型RDF環(huán)模成型機(jī)，包括上料裝置(I)、成型主機(jī)(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(jī)架、輸送總成和變頻電機(jī)； 所述的成型主機(jī)(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(dá)(8)、電液換向閥(9)、電磁溢流閥(10)、壓力變送器(4)、電機(jī)(5)、恒功率變量泵(6)、油箱(7)； 所述的電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)恒功率變量泵(6)并通過從油箱(7)中吸取液壓油將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)的壓力能； 所述的恒功率變量泵(6)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出的壓力和流量； 所述的電磁溢流閥(10)調(diào)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)壓力并將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)傳送給PLC ； 所述的電液換向閥(9)控制壓力油的流動(dòng)方向，從而控制液壓馬達(dá)即成型主機(jī)之主軸的旋轉(zhuǎn)方向； 其中液壓系統(tǒng)為恒功率變量系統(tǒng)，當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力P時(shí)，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(jī)的頻率自動(dòng)控制上料裝置(I)的上料速度； 同時(shí)PLC通過實(shí)時(shí)接收來自壓力變送器(4)的電信號(hào)，發(fā)出指令經(jīng)液壓系統(tǒng)控制成型主機(jī)(2)之主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。
2.如權(quán)利要求1所述的成型機(jī)，其特征在于，所述的液壓系統(tǒng)控制成型主機(jī)(2)之主軸的方法:所述的恒功率變量泵(6)起動(dòng)，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(shí)通電，恒功率變量泵(6)輸出的壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)(8)的右側(cè)油口，液壓馬達(dá)(8)便帶動(dòng)成型主機(jī)(2)正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)成型阻力增大而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力增至Pl時(shí)，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(shí)通電，所述的液壓馬達(dá)(8)便帶動(dòng)所述的成型主機(jī)(2)反向旋轉(zhuǎn)，若液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，所述的成型主機(jī)(2)便停止運(yùn)行進(jìn)入檢修狀態(tài)；當(dāng)所述的成型主機(jī)(2)反轉(zhuǎn)后液壓系統(tǒng)壓力下降至P3，所述的成型主機(jī)(2)便立即恢復(fù)到正向旋轉(zhuǎn)的正常工作狀態(tài)，如此往復(fù)皆自動(dòng)完成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的成型機(jī)，其特征在于，所述的PLC通過變頻器控制變頻電機(jī)的頻率自動(dòng)控制上料裝置(I)的上料速度的方法: 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力為小于變量點(diǎn)壓力即P時(shí)，上料裝置的變頻電機(jī)運(yùn)行正常； 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力大于變量點(diǎn)壓力即P時(shí)，變頻電機(jī)運(yùn)行速度同時(shí)隨工作負(fù)荷的增大而減??； 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高至P2，上料裝置的變頻電機(jī)停止運(yùn)行； 當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力下降至P時(shí)，上料裝置的變頻電機(jī)運(yùn)行也恢復(fù)正常。
4.如權(quán)利要求2或3的環(huán)模成型機(jī)，其特征在于，所述的變量點(diǎn)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(hào)】B30B15/22GK103753849SQ201410004479
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】耿協(xié)義, 陳樺, 湯世民 申請(qǐng)人:湖北合加環(huán)境設(shè)備有限公司