Система управления вальцовой мельницей

 

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВАЛЬЦОВОЙ МЕЛЬНИЦЕЙ, включающая датчик расхода материала, дозирующий ши-, бер для изменения подачи материала с сервоприводом в виде силового цилиндра и пневмощшиндр для сближения и разъединения валков, отличающаяся т.ем, что, с целью повьшения надежности и качества управления, она снабжена регулирующим трехходовым пневмоклапаном с контактирукщим элементом и шарнирно установленным на станине рычагом, закрепленным другим концом на корпусе регулирующего пневмоклапана и соединенным шарнирно с штоком сервопривода и через тягу с шибером, при этом сервопривод соединен пневмопроводом с регулирующим пневмоклапаном и с пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков, а датчик расхода материала вьтолнен в виде зонда, опертого на подпружиненный рычаг, контактирукнций с злементом регулирующего пневмоклапана. 2.Система по п. Г, отличающая с я тем, что она снабжена (Л усилительным клапаном и выключателем, с установленным между сервоприводом и пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков. 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что регулирующий пневмоклапан выполнен виде толкате ля с подпружиненным башмаком, кон00 тактирующего с мембранным клапаном. со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 В 02 С 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТ6ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3362004/29-33 (86) РСТ/ЕР 81/00028 (10.04.81) (22) 10. 12.81 (31) 2796/80, Р 3022564.0 (32) 11.04.80 (33) СН (46) 15.08.85. Вюл. К - 30 (72) Вернер Вннтелер, Ханс Этикер, Роберт Линцбергер (СН) и Лендерт

Кеттинг (m ) (71) Гебрюдер Бюлер АГ, (СН) (53) 621.926(088.8) (56) 1. Патент Нвейцарии В 418?91, кл. В 02 С 25/00, 1970 (прототип) ° (54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВАЛЬЦОВОЙ МЕЛЬНИЦЕЙ, включающая датчик расхода материала, дозирующий шибер для изменения подачи материала с сервоприводом в виде силового цилиндра и пневмоцилиндр для сближения и разъединения валков, о т— л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью повышения надежности и качества управления, она снабжена регулирующим трехходовым пневмоклапаном с контактирующим элементом и шарнирно установленным на станине рычагом, закрепленным другим концом на корпусе регулируюцего пневмоклапана и . соединенным шарнирно с штоком сервопривода и через тягу с шибером, при этом сервопривод соединен пневмопроводом с регулируюцим пневмоклапаном и с пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков, а датчик расхода материала выполнен в виде зонда, спертого на подпружиненный рычаг, контактируюций с элементом регулирующего пневмоклапана.

2. Система по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что она снабжена усилительным клапаном и выключателем, установленным между сервогриводом и пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков.

3. Система по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что регулирующий пневмоклапан выполнен виде толкателя с подпружиненным башмаком, контактирующего с мембранным клапаном.

1 1173

Изобретение относится к технике помопа в вальцовых мельницах.

Известна система управления вальцовой мельницы, включающая датчик расхода материала, дозирующий шибер для изменения подачи материала с сервоприводом в виде силового цилиндра и пневмоцилиндр для сближения и разъединения "валков 1 .

Однако эта система не обеспечивает 1О надежность помола сложных исходных про дуктов, поскольку не обеспечивается точная регулировка их подачи.

Цель изобретения — повышение надежности и качества управления.

Цель достигается тем, что система управления вальцовой мельницей, включающая датчик расхода материала, дозирующий шибер для изменения подачи материала с сервоприводом в виде щ силового цилиндра и пневмоцилиндр для сближения и разъединения валков, снабжена регулирующим трехходовым пневмоклапаном с контактирующим элементом и шарнирно установленным 25 на станине рычагом, закрепленным другим концом на корпусе регулирующего пневмоклапана и соединенным шарнирно с штоком сервопривода и через тягу с шибером, при этом серво-ЗО привод соединен пневмэприводом с регулирующим пневмоклапаном и с пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков, а датчик расхода мате-. риала выполнен в виде зонда, опертого на подпружиненный рычаг, контактирующий с лементом регулирующего пневмоклапана.

Кроме того, система управления вальцовой мельницей снабжена усилительным клапаном и выключателем, установленным между сервоприводом и пневмоцилиндром для сближения и разъединения валков.

Регулирующий пневмоклапан выпол- 45 нен в виде толкателя с подпружиненным башмаком, контактирующего с мембранным клапаном.

На фиг. 1 изображена схематически вальцовая мельница, на фиг. 2 — при- 50 мер выполнения системы регулирования подачи продукта, на фиг. 3 — пример выполнения системы сближения и разъединения автоматических валков; на фиг. 4 — полная схема управления 55 вальцовой мельнипей с регулированием подачи продукта совместно с автомат и ескпм сближением и разъединенн937 ем валков, HH фиг, 5 — регулирук>шнй пневмоклапан для преобразования механического управляющего сигнала в пневматический сигнал.

На фиг. 1 изображена вальцовая мельница с двумя парами мельничных валков 1, 2 и 3, 4, в которой мельничные валки расположены по всей ширине станины,5, причем вся мельница эакрыта снаружи обшивкой 6. Раэмалываемый продукт подается через выполненный в большинстве случаев из органического стекла питающий цилиндр 7 в расширяющееся питательное пространство 8, в нижней части . которого находятся распределительный .,валик 9, а также питающий валик 10.

Последний образует вместе с дозирующим шибером 11 механическую часть дозирующего узла. Под мельничными валками 1, 2 и 3, 4 предусмотрена воронка 12 для выпуска размолотого продукта. Кроме того, в обшивке 6 находятся окно 13 для обслуживания со стороны питания мельничных вальцов 1, 2 и 3, 4, а также окно 14 для контроля качества и других свойств размолотого продукта. В питательном пространстве 8 или соответственно над ним размещен зонд

15, который может поворачивать вокруг поворотного болта 16 подпружиненный рычаг 17. На движение рычага

17 оказывают влияние количество подаваемого продукта, кинетическая энергия проходящего продукта, а также возвратная пружина 18. Рычаг

17 взаимодействует непосредственно с регулирующим пневмоклапаном 19 или соответственно с контактирующим элементом этого клапана. Механический сигнал от рычага 17 преобразуется в регулирующем пневмоклапане

19 в пневматический управляющий сигнал. Это сигнал можно использо— вать как для регулирования подачи продукта, так и для изменения числа оборотов питающего валика 10 или для изменения дозирующего зазора путем перемещения дозирующего шибера 11. Кроме того, указанный сигнал можно использовать одновременно и для автоматического управления вдвиганием и раздвиганием мельничных валков посредством.пиевмоцилиндра 20 и для регистрации соответствующего положения валков. Этот сигнал можно использовать также и для

1173937 4 постоянного давления, подаваемого через пневмопровод 42, можно испольi20 с возможностью перемещения, дав40 установки мельничных валков посредством автоматического установочного приспособления 21. Последнее можно применять в комбинации с установочным маховиком 22 или в случае дальнейшей автоматизации с управляющей вычислительной машиной. Пневмоцилиндр 20 соединен через поршневой шток 23 с мельничными валками.

На фиг. 2 схематически иэображе- 1О на система регулирования подачи продукта. На левой половине изображено питательное пространство 8, закрытое снизу распределительным валиком 9, питающим валиком 10 и дозирующим шибером 11. В питательном пространстве 8 размещен зонд 15, опирающийся через балку 24 на поворотный болт 16. Балка 24 снабжена рычагом 17, взаимодействующим с возвратной пружиной 18 и :контактирующим элементом 25 регулирующего трехходового пневмоклапана 19. Последний подключен со стороны входа ,26 к пневмопроводу 27 сжатого воэ- д духа. Пневмопровод 28 соединяет пневмоклапан 19 с сервоприводом 29, включающим поршень 30. Кроме того, предусмотрен поршневой шток 31, конец которого закреплен шар : ром

32 на плече 33 рычага, который в свою очередь скреплен с возможностью поворота вокруг шарнира 34 со. станиной 35. Пневматический клапан 19 закреплен на другом конце плеча 33

35 рычага и следует согласно закону рычага за движением поршневого штока

31 или соответственно плеча 33 рычага. Кроме того, на последнем закреплен дозирующий шибер 11 через соединительную планку 36 с шарнирами 37 и 38. Дозирующий шибер может опрокидываться вокруг вращающейся опоры 39, причем в зависимости от занятого им в данный момент положе- 45 ния образуется определенный зазор между ним и питающим валиком 10.

Вся система снабжается давлением из .цепи питания 40.

Подвод сжатого воздуха можно до- 50 полнительно прекращать с помощью ручного выключателя 41,.например в целях обслуживания. Давление в системе поддерживается благодаря цепи питания 40 постоянным и подается (например, величиной в 6 бар) через пневмопровод 42 в качестве противодавления к стороне поршня 30. Вместо зовать и пружину 43 или же давление и пружину вместе. Использование пружины

43 имеет то преимущество, что в случае прекращения подачи сжатого воздуха обеспечивается надежное закрытие дозирующим шибером 11.

Согласно изображенному на фиг. 3 примеру выполнения регулирования подачи продуктов с автоматическим сближением и разъединением валков рычаг 17 приводится в действие зондом 15. На рычаг 17 воздействует возвратная пружина 18, которая снимает его с контактирующего элемента 25 пневматического клапана 19 в случае прекращения подачи продукта в вальцовую мельницу. Пневматический клапан 19 соединен с усилительным клапаном 44. Пневматический клапан 19 преобразует механический управляющий сигнал от рычага 17 в пневматический сигнал. Пропорционально пос-, тупающему на зонд 15 продукту создается пневматический управляющий сиг-an. При этом усилительный клапан

44 установлен таким образом, что он при определенной величине давления пневматического сигнала пневмопровода 28 передает немедленно полное

L давление сети (например, 6 бар) из напорного пневмопровода в пневматический цилиндр 20. Если еще не достигнута заданная предельная величина пневматического сигнала для усилительного клапана 44, то на левую поверхность поршня 45, установленного в пневматическом цилиндре ление не подается, а на правую поверхность поршня 45 подается полное давление сети, так что поршень 45 остается в раздвинутом положении.

Если величина давления в пневмопроводе 28 выше заданной предельной величины в 2 бар, то полное давление сети подается в левую поверхность поршня 45, вследствие чего он выдвигается. Можно раздвигать посредством центрального управляющего клапана 46 все вальцы при помощи быстродействующего деаэратора 47.

Поршень 45 сообщен через поршневой шток 23 с подвижным валком 1,3 или соответствующей опорой. Однако регулирование подачи продукта отличается эначигельно от сближения и разъединения

1173937

Если подается размалываемый про- 40 дукт через питающий цилиндр 7 в вальцовой станок, то количество движения проходящего продукта или соответствующая составляющая веса воздействуют на зонд 15, который

45 прижимается книзу. Рычаг 17 перемещается направо, нажимает на.контактирующий элемент 25 и формирует этим управляющий сигнал. В пневмопроводе

28 возрастает давление, которое снаф 50 чала не оказывает никакого влияния на передачу сигналов. Однако как только давление возрастает до заданной предельной величины, мельничные валки сближаются. Зонд 15 перемещается вместе с рычагом 17, элемент

25 прижимается полностью к пневматическому клапану 19. Рычаг 17 освобождается, в особенности при исвалков. Регулирование подачи продукта должно быть плавным, а сближение и разъединение валков следует осуществлять внезапно (однако без силь« ного столкновения валков друг с другом) .

На фиг. 4 изображена система уп- равления типичной вальцовой мельницы с двойным узлом размола. Для 1О сближения и разъединения валков предусмотрены четыре сервоцилиндра.

Принцип действия системы управления вальцовой мельницей состоит в следующем. Зазор между мельничны- 15 ми валками 1, 2 и 3, 4 устанавливается предварительно в зависимости от размалываемого продукта с помощью маховика. Если через питающий цилиндр 7 не подается еще продукт, то зонд 15 прижимается посредством возвратной пружины 18 кверху. Рычаг

17 не контактирует с контактирующим элементом 25 пневматического клапана 19, так что в пневмопроводе 28 25 давление не возрастает. Пружина 43 или давление от пневмопровода 42 перемещает плечо 33 рычага против . направления часовой стрелки и тем самым дозирукпций шибер 11 в закрытое 30 положение. К мельничным валкам 1, 2 и 3, 4 продукт не подается. При отсутствии управляющего сигнала в пневмоприводе 28 на усилительном клапане 44 управляющее давление от5 сутствует, так что мельничные валки

1, 2 и 3, 4 находятся г помощью цилиндров 20 в раздвинутом положении. пользовании в качестве пневматического клапана 19 очень чувствительного мембранного клапана, уже при минимальных движениях максимальное управляющее давление в пневмопроводе 28. В результате поршневой шток

3 1 начинает двигаться вместе с пле чом 33 и пневматическим клапаном 19 уже по истечении сотой или десятой доли секунды, причем непосредственно присоединенный дозирующий шибер начинает открываться, вследствие чего продукт поступает к мельничным валкам. Как цилиндр 20, так и сервоприsop 29 выполнены в виде пневматических сервоцилиндров, благодаря чему рабочая энергия создается быстро.

Что касается дальнейшего протекания процесса, то в начале подачи продукта плечо 33 рычага совершает незначительное поворотное движение по направлению часовой стрелки. Одновременно контактирующий элемент 25 отодвигается от рычага 17. Возвратная пружина 18 натягивается пропорционально длине хода рычага 17. Если через стеклянный цилиндр подается только незначительное количество rpo" дукта, .то между приложенными на зонд ,15. усилиями создается очень быстро равновесие,при котором дозирукиций шибер 11, плечо 33 рычага и пневматический клапан не изменяют своих положений. Однако одновременно рычаг 17 взаимодействует постоянно с контактирующим элементом 25, который может вдвигаться посредством пружины в пневматический клапан. При этом совершаются минимальные движения. Однако они больше не воздействуют непосредственно на преобразованный пневI матический сигнал. В этой фазе пневматический клапан занимает так называемое нулевое положение, в котором закрыты все входы и выходы. Благодаря этому полученная в первой фазе величина давления пневматического

"сигнала остается без изменений, а ! поршень 30 остается вследствие стабильных соотношений давлений на обеих

его сторонах жестко зажатым, Дозирующий шибер занимает положение покоя.

Если подача продукта через стеклянный цилиндр 7 повышается или же по другим причинам подаваемое в питательное пространство количество продукта выше, чем выгружаемое че937

7 1173 рез дозируюций зазор количество продукта, то рычаг 17 перемещается по направлению к элементу 25 или соответственно к пневматическому клапану 19, причем последний следует

5 эа рычагом 17 и при заданной предельной величине вновь создает соответствующий управляющий сигнал, поступающий в пневмопровод 28. Однако и при постоянно колеблющейся мощ- 10 ( ности питания в нулевом положении могут чередоваться отдельные периоды стабильных положений, в которых пневматический клапан находится в любом месте плеча 33 рычага. Благодаря этому система регулирования в состоянии создать очень равномерньпr регулирующий сигнал либо при изменяющейся мощности питания иметь сигнал из повторяющихся стабильных щ фаэ.

Как видно из фиг. 4, управляющее давление в пневмопроводе 48 можно использовать для оптического показания соответствующих положений валь-25 цов. C помощью сжатого воздуха можно перемещать, например, цветную отметку за смотровым стеклом 49, так что сближение и разъединение мель-. ничных валков показывается со гвет- 31 ствующими цветами, например красным и зеленым. Кроме того (см.фиг. 1), пневматический сигнал в пневмопроводе можно использовать для установки мельничных валков. Например, зазор между мельничными валками можно под35 держивать при повышении подачи продукта постоянным путем повьпаения давления между мельничными валками.

Однако этот зазор можно также уменьшить или увеличивать. Соответствующее приспособление 21 для регулирования зазора между мельничными валками может состоять из пневматического цилиндра или же из других подходящих механических или электрических элементов, которые можно подключать

1 одновременно к приспособлению для дистанционного управления (например. к вычислительной машине).

Регулирующий пневмоклапан изображен на фиг. 5. Принцип действия состоит в следующем. При вцавливании толкателя 50 затяжная пружина 51 натягивается и подпружиненный башмак

152 прижимает ыарик к седлу вспомогательного сопла 53, после чего давление в камере 54 мембранного клапана возрастает пропорционально с силой натяжения пружины или соответственно с ходом пружины. Мембрана присоединенного усилителя мощности прижимается-книзу и открывает шариковый клапан 55 до тех пор, пока в камере 56 не создается одинаковое давление °

При ослаблении силы натяжения нажимной пружины 51 вспомогательиое сопло

53 открывается, в результате давление в камере 54 падает. Вследствие падения давления в камере 54 мембрана прижимается к камере 56 кверху, и шариковый клапан 57 открывается.

1173937

1173937

Фиг. 2

1173937 пауз

1!73937

Фиг. 5

Составитель В. Алекперов

Редактор О.Колесникова Техред Т.Дубинчак Корректор И. Эрдейи

Тираж 584" Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5083/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4