1 现状分析
在STKES-56推盘式连续渗碳生产线上,12t从动锥齿轮以80%负荷形式(每盘装4件)进入炉内渗碳处理至950℃,保温后出料压淬。但出料至第4件时,工件氧化。同时,产能拉升要求设备100%负荷工作(每盘装5件),试运行发现工件氧化严重。
图1 STKES-60型双推盘式渗碳压淬、直淬生产线的平面布局图
1-Y9050B淬火机床 2-压淬取料手 3-压淬保温室及升降台 4-双工位淬火油槽
5-三工位后清洗机 6-回火炉 7-冷却台 8-上卸料弧形辊道
9-备料台及装料机构 10-推盘式预氧化炉 11-底装料换气室
12-推盘式加热室 13-推盘式强渗扩散室 14-推盘式淬火降温室
2 解决方案:出料口加装防氧化装置(火幕)。
1) 压淬保温室出料门口火幕的动作逻辑设计
即压淬保温室开门前,Step7-400PLC自动打开火幕;随后,出料机械手会取出950℃的目标从动轮,保温室门关到位后,火幕自动关闭。
① 在 FC52 NW6中,I50.0/ I50.1=0且取料门关到位I59.7=1→输出映像地址Q19.5=1使得压淬区取料门使能OK(点火控制)。
② Q19.5=1→315K5线圈通DC24V后常开触点闭合→AC220V流过117K2线圈。
③ 117K2常开触点闭合→117Y1(117Y2)线圈通AC220V→压淬保温室取料门两侧的点火电磁阀1(2)动作。
④ 117K2常开触点闭合→AC220V分别流过2件霍科德TZI5-15/2OW点火变压器114T2(114T3)→高压5kV给至ZAI点火嘴而起火。
⑤ 霍科德IFW15-T火焰探测器114B2(114B3)监测门两侧火幕点火成功→反馈接触器114K2(114K3)接通AC22OV。
⑥ 114K2(114K3)常开触点闭合→Step7-400PLC的输入映像地址I50.0=1(I50.1=1)。
⑦ FC507 NW3的输出映像地址Q17.4得电→接触器313K5的线圈接通DC24V→313K5的主触点闭合→AC380V流过电动机35M5的绕组→35M5正转→经减速连杆机构带动出料门向上开启。
手动控制采取按钮控制点火成功即可。
2) 压淬保温室出料门口火幕的机械安装
在压淬保温室出料门的下边缘、压淬区检修门的下边缘,安装6分通气方管,方管上每个30mm钻单侧排孔。固定电磁阀、点火变压器和大气式点火嘴【krom ZAI K 84228010,燃料消耗1 kg/h】,连接天然气管路。
3) 压淬保温室出料门口火幕的电气接线及PLC编程固化
依照电气原理图,连接电磁阀、火焰探测器和点火变压器的接线。
① 方法一:借助外设笔记本(带PCMCIA插槽)、西门子标准工具Step7、CP5512在线S7-400PLC程序。
② 方法二:采用不带PCMCIA插槽Lenovo B51-35笔记本,安装Step7并完成HW更新和GSD文件升级。随后,购买适宜USB2.0通讯并能实现CP5512所有功能的CP5711通讯卡(6GK1571-1AM00组成部件:硬件6GK1571-1AA00、USB电缆、5米MPI电缆以及导轨支架6GK1571-1AA00-0AH0),配装DC24V电源,实地监控PLC梯图。
a)Lenovo B51-35 b)CP5711 c)东线S7-400PLC
③ FC507 NW3及FC52 NW6中添入出料门自动点火的对应PLC程序段,FC55 NW20中添入出料门手动点火的对应PLC程序段,分别下载进FC程序块内。
4) 试机,验证点火动作完好性,验证工件氧化问题治理。