国内自动造型线发展比较快，使用日起普及，与之配套的自动浇注机研制和应用与国外相比有一定差 距，因此有必要研制适合国内造型自动线使用状况的自动浇注机，提高国内铸造装备的水平。适合 于自动造型线用的浇注机一般应具备以下的功能和特点：门）浇包的快速更换（2）有自动定位功 能（3）浇注速度调节方便、范围大，满足浇注工艺要求（4）孕育剂加人定量准确，调节方便（ 5）浇注效率高，并与造型自动线生产率相匹配（6）操作方便门）设备的可靠性高，维修方便（ 8）具备浇包内剩余铁水检测，剩余铁水处理功能问）每型浇注铁水自动定量用于湿型造型自动线 的自动浇注机一般有三种结构形式并各具特色。门）气压式浇包浇注机这种浇注机烧包采用电加热 保温，包内铁水不易冷却，铁水流人型腔采用干燥的压缩空气或惰性气体，在其压力下使铁水进入 铸型型腔。它可以实现浇注速度无级调节、定量浇注，无渣浇注等要求。其浇包由于采用电加热、 水冷却使其结构复杂，维修技术要求高，对于24小时非连续化生产车间，铁水以及浇包保温消耗 和浪费电力。一般应用于定点浇注，并可满足高速造型生产线浇注要求。（2）回转式换包浇注机 该浇注机空包和实包的转换是通过回转装置来实现，最大优点是换包时间短，对于生产率高的造型 自动线使用比较理想。由于采用了浇包回转装置，浇注机体积增大。国内造型自动线浇注段受投资 及车间面积限制～般设计得比较短，浇注机的移动范围受到限制，因而也限制了浇注机的灵活性， 因此一般应用于定点浇注，适合于生产率》120型小造型自动线。门）机动辊道换包浇注机该浇 注机设有两条专用的地面机动辊道用于浇包的更换，与回转式换包相比，换包时间长，但其结构紧 凑，体积小，移动灵活。既可以定点浇注，又有追浇功能，也可以具有同步功能，适应性强。国内 装备的造型自动线生产率一般为60～120型川，由于车间各工部之间，以及诸多因素造成造型 自动线生产不均衡，炉前铁水转运方式采用吊车以及叉车均有可能，造型线浇注段长度一般比较短 ，因此选择了机动辊道换包浇注机作为研制对象。1在实现功能方面，重点解决以下问题（1）主 从控制模拟人工浇注，其优点是工人操作直观，易于掌握，操作省力，易于远距离控制，使操作工 人远离高温铁水便可实现浇注操作。（Z）自动定位浇包嘴要与铸型直浇口自动对准，并具有自动 寻址功能，浇包进退更换，需要车载机动辊道与地面机动辊道对准，实现这一功能目的是为了提高 自动化程度，简化工人的操作。（3）浇包运输采用叉车与吊车通用方式，最大限度利用车间现有 设备。（4）浇包保留手动倾转装置，便于供包以及方便浇注剩余铁水的处理。（5）设置驾驶室 ，使控制系统完全置于浇注机上，方便设备安装与维修，改善工人劳动环境。驾驶室装备空调机使 操作工人的劳动环境更舒适。（6）配备随流孕育装置，提高铸件机械性能。门）实现同步功能， 提高浇注机生产效率对于重达8吨的浇注机要实现与浇注段铸型输送机同步移动，在技术上具有一 难度，即如何克服设备惯性以达到启动快，制动平稳。保证同步精度要求。鉴于实现同步对浇注段 铸型输送机运行有较高要求，其运行必须平稳，加减速缓冲明显，否则将达不到同步要求。因此对 同步技术首先是从技术上攻克这一难题，设备上保留其功能，预留浇注机应用发展余地。（8）遵 循可靠性设计原则，从设计、元件选用、制造、使用维护环节上，保证研制的浇注机具有较高的可 靠性。2研制机动辐道换包浇注机关键技术的处理2．1主从控制模拟人工浇注浇注工艺一般制定 两个参数：浇注速度或浇注时间和压头高度，浇注速度一般是一个平均值。手工倾包浇注过程一般 是：慢一快一稳一慢一停。浇包倾转速度是由工人直接操作浇包上的手轮来完成，主从控制就是采 用机电液方法来模拟这一过程。国内外通常的做法是采用带流量调节杆的液压阀来安成，如Woh r公司八十年代以前生产的浇注视采用带流量、压力反馈的手动操作的多路流量控制阀来实现主从 控制。手柄由弹簧复位对中，操作力大，倾转油缸工作时有冲击和噪声。我们采用了电液伺服控制 系统解决了这一问题。采用开环控制，即可满足浇注工艺要求，浇注速度可以在其范围内无级调节 。与多路阀相比，调节速度范围大，倾转油缸伸缩平稳无冲击。浇包可以在倾转过程中任意位置停 止，主控手柄操作轻便、灵活，能够自锁在全35’范围内的任何位置，可以实现连续或点动浇注 。电液伺服主从控制技术应用，很好地解决了模拟人工浇注的过程，操作直观、方便、省力，由于 主控手柄是将位置信号转为电信号发出，可以实现远距离控制，如果配上光电检测系统，可以实现 全自动无人操作浇注。2．2采用交流伺服控制系统实现浇注机大车移动速度的控制和自动定位浇 注机大车移动过程中要求启动速度快、平稳，为提高浇注机工作效率，需要完成过渡槽浇注口与铸 型直浇口对准以及车载机动辊道与地面机动辊道对准，并且具有自动寻址能力。为实现这一要求， 浇注机大车移动采用交流伺服驱动，旋转编码器作为检测元件，制动采用能耗制动的伺服锁。克服 了变频驱动装置低速驱动扭矩小的缺陷，运行平稳，制动无冲击，与PLC高速计数器配合使用， 完成自动定位与自动寻址。检测元件输出方形脉冲，脉冲个数可以换算为被检测对象的位移，其脉 冲的频率即为检测对象的速度。在速度和位置闭环控制中，铸型输送机移动位置与速度检测采用与 驱动电机速度，位置检测相同元件，两者比例可以在9999／9999范围中设定，其精度足以 满足自动定位与同步要求，就其检测与控制而言是典型的比例控制。伺服控制器有两大参数，一是 系统参数，另一是控制参数，多达一百多个，大部分需要根据实际要求仔细设定。在驱动系统中， 减速器性能好坏对定位与同步精度影响较大。减速器传动链本级空回误差占传动锻误差叨％以上， 因此＊＊c计数器要对其进行补偿。为消除累积误差，在控制系统上设置了两个原点，每一个运行 周期完结进行自动清零，使得重复定位精度可达上Znun，完全可以满足自动定位要求。交流伺 服控制的应用除解决了自动定位的技术问题，也解决了对于多达五种不同浇口位置自动寻址问题。 从技术上也解决了同步难题，因此控制系统中保留了同步这一功能。要实现同步对浇注段铸型输送 机有较高要求，即运行要平稳，启动加速以及停止减速要明显。造型自动线生产率＞120型小， 浇注时间）25S，使用同步，可以明显提高效率。2．3换包机动辊道采用变频调速实包以及空 包进、退出浇注机时，为防止浇包速度过快发生撞击使包内铁水飞溅以及损坏包内耐火材料，采用 变频调速技术，实现了浇包平稳过、出浇注机。3可靠性及安全防护措施浇注机是一台集机、电、 液为一体的设备，使用的环境十分恶劣，并与铸造工艺密切相关。设备故障以及失控会造成造型线 停机或人身伤亡事故，所以可靠性要求高，安全防护措施要完善。本机在设计、研制中采取了以下 若干措施：丑．功能部件，关键元器件选用国内外有良好质量信誉的产品。2．切实保证加工和装 配质量，使其外观及内在质量满足实际使用要求。3．完善的电气联锁保护操施，除自动运行的电 气联锁保护措施外，手动操作根据不同情况也设置电气联锁以防误操作。4．驾驶室内操作台装设 有急停开关，无论发生任何故障按下此开关，整个控制系统断电，除照明外，浇注机不能做任何操 作，以便查明故障原因，排除故障。5．若干安全防护措施（1）设置内侧走轮轨道防护板，以防 止浇注时飞溅的铁水粘到轨道和走轮上。（2）在曝露于铁水飞溅区的高压油管、电线、电机安装 金属保护软管或防护板。（3）浇注机装有小车和大车防倾翻装置。浇注段两端装有限位开关，聚 氨脂缓冲器，供失控时限位。（4）驾驶室前侧铁水飞溅接触面采用钢化玻璃，并配有不锈钢丝网 ，以保证操作工人安全。41500kg自动浇注机主要技术参数（l）浇包容量1500kg（ 2）浇注机移动速度＜19m／min可调）（3）浇注速度5～15kgls（可调）（4）换 包机动辊道线速度＜8．3m／mln（可谓）（5）小车移动距离270mm（6）小车横向移 动速度0．3m／min（可调）（7）浇包倾转最大角度82’（8）液压系统额定压力10M pa（9）重复定位累积误差上Zmm（1）同步精度上5mm（）随流孕育装置孕育剂输送量6 ～12g／8（12）装机功率显Zkw5应用效果两台1500kg自动浇注机，于三995年 8月和12月交付用户使用。从使用情况来看；（1）操作简单易于掌握，安全保护功能齐全。（ ）生产效率高，与造型生产线生产率相匹配，运行平稳灵活。（3）定位精度高，浇注速度调节范 围大，主从控制模拟人工浇注简单直观、方便。（4）电气、液压、机械系统可靠性高。（5）铸 件废品率与机械化手Xi浇注相比明显降低。特别是在减轻劳动强度、改善劳动条件方面，以及自 动定位，浇注速度调节操作简单方面显示出其优越性。6结语本次研制的机动辊道换包浇注机在功 能及控制水平和操作灵活简便上与国外八十年代推出的浇注机处于同一水平。随流孕育装置国内技 术上相对落后，国内自行研制的浇注机孕育剂加入多采用螺旋给料或振动给料方式，定量精度低， 调节不灵活，检测手段不完备，使用效果差。此次我们采用改进后的螺旋给料方式，变频调速。调 试时发现卡死现象较多并对孕育剂有研磨现象。国外现在一般配备英国Fosecosystem 90，国内亦有引进，定量精度可达纽／S，功能完备，检测手段齐全，技术十分先进。进入九十 年代，国外浇注机上采用了远红外线／激光检测浇注速度和铁水定量技术，这使无人操作的全自动 浇注机成为可能。国内这方面的应用研究还是一个空白。1500kg自动浇注机研制与应用@翟付业$机械部第四设计研究院@林建华$机械部第四设计研究院自动浇注机;;研制本文介绍了研制的1500kg自动浇注机主要技术参数、关键技术问题的处理以及在生产中的应用。？朔吮淦登爸玫退偾ぞ匦〉娜毕荩诵衅轿龋贫蕹寤鳎隤LC高速计数器配合使用，完
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