一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备制造技术

本发明专利技术涉及人工智能生产系统技术领域，涉及一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备。铸造砂上做成和锤头工作面形状相吻合的凹坑，凹坑上铺石墨纸和钒板；搬运机器人夹持板锤，升降液压缸驱动板锤向下平移嵌入凹坑，第一线圈通电对板锤的锤头部位电感应加热至1450～1480℃。再放入保温箱，第二线圈对板锤电感应加热至1000

【技术实现步骤摘要】
一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备


[0001]本专利技术涉及人工智能生产系统
，涉及一种矿山设备维修维护的自动化智能化处理系统，具体涉及一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备。

技术介绍

[0002]在矿石开采过程中，把大块矿石破碎的主流设备还是锤式破碎机。锤式破碎机的主要工作部件是板锤，板锤包括锤头和锤柄，锤头的基体材质是高锰钢，高锰钢具有良好的韧性，不易断裂。
[0003]为了提高锤头工作面的硬度和耐磨性能，往往在锤头工作面上使用特殊的工艺增加钒的碳化物涂层，这样能使板锤的使用寿命大幅提高，具体方法是，在板锤铸造型腔内、锤头工作面部位预先放置一张石墨纸当作碳源，再重叠放一张钒板，然后把热的钢液倒入型腔内铸造成型，在高温的环境下钒元素、石墨中的碳发生化学反应生成梯度复合涂层即碳化物涂层,所述碳化物涂层包括依次呈梯度分布的准单晶相V2C致密陶瓷层、微米V8C7致密陶瓷层和V8C7与基体的融合层。即便如此，锤头工作面在如此恶劣的工况下，锤头工作面上的钒 的碳化物涂层在使用三四个月后就磨损脱落，裸露的高锰钢基体就会很快破坏，不能继续使用，需要更换新的板锤，更换下的板锤被当作废品处理掉，一般都被送去铸造厂熔为钢液重新铸造，这要消耗很多能源，耗费劳动力，成本较高，矿山生产单位重新采购新的板锤当作配件，维修维护的费用较高。
[0004]如果在碳化物涂层部分脱落之后进行修复，那无疑会节省很多工艺过程，板锤基体重新铸造费用、制造工时费都可以节省下来，矿石开采单位可以自己配置一套修复工具，周转运输费可以节省下来。然而到目前为止还没有人研究板锤磨损工作面修复技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种延长板锤的使用寿命、节省能源和劳动力、节省维修维护的费用、节省周转运输费用、操作简单易用的合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备，包括PLC可编程控制器，PLC可编程控制器包括CPU单元、模拟输入单元、数字输入单元和数字输出单元；模拟输入单元、数字输入单元和数字输出单元分别通过数据总线与CPU单元联接; 还包括砂箱组件、搬运机器人和测力单元；砂箱组件包括砂箱、第一加热单元和第一测温传感器；第一加热单元包括第一线圈；砂箱是一个开口朝上的容器，砂箱内装有铸造砂；第一线圈和第一测温传感器装在砂箱的壁内；第一线圈与PLC可编程控制器的数字输出单元联接；第一测温传感器与PLC可编程控制器的模拟输入单元联接；搬运机器人包括横移组件、升降液压缸和夹持组件；横移组件的支架和机架固定
联接，横移组件的活动部件与力传感器的上端固定联接，力传感器的下端和升降液压缸的上端固定联接，夹持组件和升降液压缸的下端固定联接；横移组件、升降液压缸和夹持组件分别与PLC可编程控制器的数字输出单元联接；横移组件驱动升降液压缸、力传感器和夹持组件的组合沿水平方向移动；砂箱内的铸造砂上表面做成和板锤的锤头工作面形状相吻合的凹坑，在凹坑内表面上铺上石墨纸和钒板，石墨纸敷贴在凹坑内表面上，钒板敷贴在石墨纸上面；夹持组件夹持住板锤，板锤的锤头工作面朝下，升降液压缸驱动板锤向下平移，板锤的锤头工作面嵌入凹坑，并保持1500N至4500N的压力，由力传感器检测并反馈压力信号；然后第一线圈通电对板锤的锤头部位电感应加热至1450～1480℃，接近于融熔的温度，在此温度下钒板也软化，锤头工作面和钒板贴合在一起形成高锰钢基体和钒的复合体，外表面还粘附有石墨成份；第一测温传感器获取锤头工作面的温度，把锤头工作面的温度反馈给PLC可编程控制器，以便于调整第一加热单元的工作参数。
[0007]以上所述的板锤的锤头工作面嵌入凹坑，并保持1500N至4500N的压力是指钒板厚度是0.3毫米时的压力，钒板厚度越厚则需要越大的压力，板锤的锤头部位加热的温度越低则需要越大的压力，以保证钒板能产生足够大的变形，变形后的钒板与板锤的锤头工作面的外形充分贴附在一起。
[0008]本专利技术还包括保温箱组件，保温箱组件包括保温箱、第二加热单元和保温箱盖，保温箱是开口朝上的容器，第二加热单元包括第二线圈，板锤放置在保温箱里面，第二线圈与PLC可编程控制器的数字输出单元联接，PLC可编程控制器发送指令使第二线圈对板锤电感应加热；保温箱盖密封地联接在保温箱的上口。
[0009]搬运机器人把板锤从砂箱中取出来，放入保温箱，相比人工搬运，节省劳动力，提高安全性，工作现场气温非常高，板锤表面的温度非常高，容易发生烫伤事故，人工操作危险性非常高，工作环境非常恶劣。改成搬运机器人搬运能避免现场工作的工人受伤，提高生产安全性。
[0010]本专利技术还包括第二测温传感器，第二测温传感器安装在保温箱内，第二测温传感器与PLC可编程控制器的模拟输入单元联接，第二测温传感器用于检测板锤表面的温度，以便于确定第二线圈的加热参数，使板锤的温度控制在需要的范围内。
[0011]本专利技术还包括通氮气管道，通氮气管道上设置氮气电磁阀；通氮气管道与保温箱内腔联通，氮气电磁阀与PLC可编程控制器的数字输出单元联接，通过氮气电磁阀向保温箱内腔通入氮气，使板锤表面不与空气接触，防止板锤表面氧化。
[0012]本专利技术还包括水槽，水槽中装有水，搬运机器人把板锤从保温箱取出来立刻放入水槽进行淬火处理。
[0013]使用本专利技术修复板锤的工作过程如下所述。
[0014]1)砂箱内的铸造砂上表面做成和板锤的锤头工作面形状相吻合的凹坑，在凹坑内表面上铺上石墨纸和钒板，石墨纸敷贴在凹坑内表面上，钒板敷贴在石墨纸上面；2)夹持组件夹持住板锤，板锤的锤头工作面朝下，升降液压缸驱动板锤向下平移，板锤的锤头工作面嵌入凹坑，石墨纸和钒板夹在锤头工作面和凹坑表面之间，并保持1500N至4500N的压力，由力传感器检测并反馈压力信号，以便于调整升降液压缸的工作参数；在砂箱内壁与板锤外侧之间的缝隙中还设置有密封装置，防止下面的铸造砂向上溢出，密封
装置还不能妨碍板锤从中间通过；3)第一线圈通电对板锤电感应加热，加热至锤头部位温度在1450～1480℃，并保持一至三分钟，锤头工作面接近于融熔的温度，在此温度下钒板也软化，锤头工作面和钒板贴合在一起形成高锰钢基体和钒的复合体；第一测温传感器获取锤头工作面的温度，反馈给PLC可编程控制器，根据温度参数调整第一加热单元的工作参数；由于铸造砂具有流动性，锤头工作面上有不规则的凸起或凹陷，凹坑表面上与凸起接触的铸造砂能自动流向凹陷处，在铸造砂的压力作用下锤头工作面、钒板和石墨纸紧密地贴合在一起，中间不留空隙；4)保持1500N至4500N的压力，保持一定的接触压强，保持一定的温度，持续一定的时间，然后随室温冷却，得到的板锤工作面带有梯度复合涂层，而锤头基体是钢基体，外表面还粘附有一层石墨;5)升降液压缸把板锤向上提起，离开砂箱；6)搬运机器人把板锤放入保温箱；7)PLC可编程控制器发送指令，开启氮气电磁阀，通氮气管道向保温箱中通入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备，包括PLC可编程控制器，PLC可编程控制器包括CPU单元、模拟输入单元、数字输入单元和数字输出单元；模拟输入单元、数字输入单元和数字输出单元分别通过数据总线与CPU单元联接; 其特征在于还包括砂箱组件、搬运机器人和测力单元；砂箱组件包括砂箱和第一加热单元；第一加热单元包括第一线圈；砂箱是一个开口朝上的容器，砂箱内装有铸造砂；第一线圈与PLC可编程控制器的数字输出单元联接；搬运机器人包括横移组件、升降液压缸和夹持组件；横移组件的支架和机架固定联接，横移组件的活动部件与力传感器的上端固定联接，力传感器的下端和升降液压缸的上端固定联接，夹持组件和升降液压缸的下端固定联接；横移组件、升降液压缸和夹持组件分别与PLC可编程控制器的数字输出单元联接；横移组件驱动升降液压缸、力传感器和夹持组件的组合沿水平方向移动；砂箱内的铸造砂上表面做成和板锤的锤头工作面形状相吻合的凹坑，在凹坑内表面上铺上石墨纸和钒板，石墨纸敷贴在凹坑内表面上，钒板敷贴在石墨纸上面；夹持组件夹持住板锤，板锤的锤头工作面朝下，升降液压缸驱动板锤向下平移，板锤的锤头工作面嵌入凹坑，并保持1500N至4500N的压力；第一线圈通电对板锤的锤头部位加热至1450～1480℃。2.如权利要求1所述的合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备，其特征在于还包括第一测温传感器，第一测温传感器装在砂箱的壁内；第一测温传感器与PLC可编程控制器的模拟输入单元联接；第一测温传感器获取锤头工作面的温度，把锤头工作面的温度反馈给PLC可编程控制器。3.如权利要求1或2所述的合金板锤磨损工作面远程控制智能修复设备，其特征在于还包括保温箱组件，保温箱组件包括保温箱、第二加热单元和保温箱盖，保温箱是开口朝上的容器，第二加热单元包括第二线圈，第二线圈与PLC可编程控制器的数字输出单元联接，PLC可编程...

【专利技术属性】
技术研发人员：张腾，周硕，
申请(专利权)人：山东金开泰合金钢有限公司，
类型：发明
国别省市：