Система управления вальцовой мельницей

( ) (33) ике ерт 891,отип)Я ВАЛЬатчик риала го с блиачес егулианом УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) Вернер Вннтелер, Ханс ЭтРоберт Линцбергер (СН) и ЛендКеттинг (Х 1.)(54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЦОВОЙ МЕЛЬНИЦЕЙ, включающая драсхода материала, дозирующиибер для изменения подачи матес сервоприводом в виде силовоцилиндра и пневмоцилиндр дляжения и разъединения валков,л и ч а ю ц а я с я тем, чтоцелью повышения надежности ива управления, она снабжена ррующим трехходовым пневмоклап 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. Ш 2. Система по и. 1, о т л и ч а -ю щ а я 1 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.Тираж 584"Государственного коми елам изобретений и от ква, Ж, Раушская н Подпиета СССРрытииб., д, 41 173Изобретение относится к техникепомопа в вальцовых мельницах.Известна система управления вальцовой мельницы, включающая датчикрасхода материала, дозирующий шибердля изменения подачи материала ссервоприводом в виде силового цилиндра и пневмоцилиндр для сближения иразъединения валков 1 13,Однако эта система не обеспечиваетОнадежность помола сложных исходных продуктов, поскольку не обеспечиваетсяточная регулировка их подачи,Цель изобретения - повышениенадежности и качества управления. 15Цель достигается тем, что система управления вальцовой мельницей,включающая датчик расхода материала,дозирующий шибер для изменения подачи материала с сервоприводом в виде Осилового цилиндра и пневмоцилиндрдля сближения и разъединения валков,снабжена регулирующим трехходовымпневмоклапаном с контактирующимэлементом и шарнирно установленным 25на станине рычагом, закрепленнымдругим концом на корпусе регулирующего пневмоклапана и соединеннымшарнирно с штоком сервопривода ичерез тягу с шибером, при этом серво-ЗОпривод 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 управлениявальцовой мельницей снабжена усилительным клапаном и выключателем,установленным между сервоприводом ипневмоцилиндром для сближения иразъединения 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 мер выполнения системы регулирования подачи продукта; на фиг. 3 - пример выполнения системы сближения иразъединения автоматических валков на фиг. 4 - полная схема управления 55 вальцовой мельницей с регулированием подачи продукта с,овместно с автоматическим сближением н разъединенн. ем валков; на фиг, 5 - регулирующийпневмоклапан для преобразованиямеханического управляющего сигналав 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 рьиаг 17. На движение рьиага 17 оказывают влияние количествоподаваемого 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 использовать 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.пневмоцилиндра 20 и для регистрации соответствующего положения валков. Этот сигнал можно использовать также и для1173937 4 постоянного давления, подаваемого через пневмопровод 42, можно исполь 20 с возможностью перемещения, дав 40 установки мельничных валков посредством автоматического установочногоприспособления 21, Последнее можноприменять в комбинации с установочным маховиком 22 или в случае дальнейшей автоматизации с управляющейвычислительной машиной. Пневмоцилиндр 20 соединен через поршневойшток 23 с мельничными валками,На фиг. 2 схематически иэображе Она система регулирования подачи продукта. На левой половине изображено питательное пространство 8, закрытое снизу распределительным валиком 9, питающим валиком 10 и дозирующим шибером 11. В питательномпространстве 8 размещен зонд 15,опирающийся через балку 24 на поворотньй болт 16, Балка 24 снабженарычагом 17, взаимодействующим с возвратной пружиной 18 и :контактирующим элементом 25 регулирующеготрехходового пневмоклапана 19. Последний подключен со стороны входа,26 к пневмопроводу 27 сжатого воэ- ддуха. Пневмопровод 28 соединяетпневмоклапан 19 с сервоприводом 29,включающим поршень 30. Кроме того,предусмотрен поршневой шток 31,конец которого закреплен шар.ром32 на плече 33 рычага, который всвою очередь скреплен с возможностьюповорота вокруг шарнира 34 со. станиной 35. Пневматический клапан 19закреплен на другом конце плеча 3335рычага и следует согласно закону рычага за движением поршневого штока31 или соответственно плеча 33 рычага. Кроме того, на последнем закреплен дозирующий шибер 11 черезсоединительную планку 36 с шарнирами 3 и 38. Дозирующий шибер можетопрокидываться вокруг вращающейсяопоры 39, причем в зависимости отзанятого им в данный момент положецния образуется определенный зазормежду ним и питающим валиком 10,Вся система снабжается давлениемиз цепи питания 40,Подвод сжатого воздуха можно дополнительно прекращать с помощьюручного выключателя 41,.например вцелях обслуживания. Давление в системе поддерживается благодаря цепипитания 40 постоянным и подается 55(например, величиной в б бар) черезпневмопровод 42 в качестве противодавлення к стороне поршня 30. Вместо зовать и пружину 43 или же давление ипружину вместе. Использование пружины43 имеет то преимущество, что вслучае прекращения подачи сжатоговоздуха обеспечивается надежное закрытие дозирующим шибером 11,Согласно изображенному на фиг, 3примеру выполнения регулирования подачи продуктов с автоматическимсближением и разъединением валковрычаг 17 приводится в действие зондом 15. На рычаг 17 воздействует возвратная пружина 18, которая снимаетего с контактирующего элемента 25пневматического клапана 19 в случаепрекращения подачи продукта в вальцовую мельницу, Пневматический клапан 19 соединен с усилительным клапаном 44. Пневматический клапан 19преобразует механический управляющий сигнал от рычага 17 в пневматический сигнал. Пропорционально пос-,тупающему на зонд 15 продукту создается пневматический управляющийсигнал. При этом усилительный клапан44 установлен таким образом, что онпри определенной величине давленияпневматического сигнала пневмопровода 28 передает немедленно полноедавление сети (например, б бар) изнапорного пневмопровода в пневматический цилиндр 20. Если еще не достигнута заданная предельная величина пневматического сигнала дляусилительного клапана 44, то на левую поверхность поршня 45, установленного в пневматическом цилиндре ление не подается, а на правую поверхность поршня 45 подается полноедавление сети, так что поршень 45остается в раздвинутом положении.Если величина давления в пневмопроводе 28 выше заданной предельнойвеличины в 2 бар, то полное давлениесети подается в левую поверхностьпоршня 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 разъединения20 Если подается размалываемый продукт через питающий цилиндр 7 ввальцовой станок, то количество движения проходящего продукта или соответствующая составляющая веса воздействуют на зонд 15, который45 прижимается книзу. Рычаг 17 перемещается направо, нажимает на.контактирующий элемент 25 и формирует этим управляющий сигнал, В пневмопроводе 28 возрастает давление, которое сна 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, элемент55 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 10 сближения и разъединения валков предусмотрены четыре сервоцилиндра.Принцип действия системы управления вальцовой мельницей состоит в следующем. Зазор между мельничны 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 от 5 сутствует, так что мельничные валки 1, 2 и 3, 4 находятся г помощью цилиндров 20 в раздвинутом положении. пользовании вкачестве 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 сервопривод 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 гро" 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 пневматический 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, апоршень 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 жепо другим причинам подаваемое в питательное пространство количествопродукта 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 следует5 эа рычагом 17 и при заданной предельной величине вновь создает соответствующий управляющий сигнал, поступающий в пневмопровод 28. Однако и при постоянно колеблющейся мощ- Ю 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 равномерный 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 вальцов. С помощью сжатого воздуха можно перемещать, например, цветную отметку за смотровым стеклом 49, так что сближение и разъединение мель-. ничных валков показывается со;гветствующими 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 под 35 держивать при повышении подачи продукта постоянным путем повьпценця 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 подключать1 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 52 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 давлениеПри 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