技術領域：
本實用新型涉及造紙機(jī)流漿箱漿位控制裝置，特别是一種氣墊(diàn)式流漿箱漿位控制裝置。
背景技術：
流漿箱是造紙機的主要部件，是連接“備漿流送”和“紙頁成形”兩部分的關鍵樞紐，其決定紙幅橫幅定量的分布，並(bìng)影響紙幅成形的質量，流漿箱的主要作用是布漿、勻漿和噴漿，對雙勻漿輥的流漿箱來說，保持适當的箱體内漿位是保證流漿箱勻漿和噴漿質量的關鍵。随著(zhe)造紙機車速的不斷提高，流漿箱由敞開式發展到氣墊式、半水力式和水力式。實踐證明，根據流漿箱結構尺寸的不同，最佳工作漿位一般在30～40cm，即高出勻漿輥上表面3～5cm。對於敞開式流漿箱，漿位随紙機車速的變化而變化，所以車速适用範圍比較窄，一般在140～190m/min之間，並(bìng)且逐漸被淘汰；氣墊式流漿箱是我國目前廣泛採用的一種流漿箱，一般用於車速超過250m/min的紙機上，通過增加氣墊壓力使流漿箱箱體内漿位維持在最佳位置。但是，對於許多闆紙機，其工作車速比較低(如低於140m/min)，另外，一些新造紙機設備，因機械磨合等因素，往往需要很長時間(半年以上)運行在低車速下，這時，即使把氣墊式流漿箱當作敞開式流漿箱來使用，也難以良好發揮其勻漿和噴漿的效果，因此，對氣墊式流漿箱漿位控制的常規方法進行改進，擴充其車速的适用範圍是解決上述問題的關鍵。
實用新型内容本實用新型的目的是克服現有氣墊式流漿箱漿位控制不适用於(yú)低車(chē)速的缺陷，提供一種可擴充流漿箱的工作狀态，擴大車(chē)速适用範圍的氣墊式流漿箱漿位控制裝置，使得在紙機車(chē)速較低時(如100m/min以下)也能使氣墊式流漿箱箱體内漿位保持在最佳位置，以獲得良好的勻漿和噴漿效果。
爲達到上述目的，本實用新型是採(cǎi)取如下技術方案來實現的一種氣墊式流漿箱漿位控制裝置，包括有與勻漿輥軸連接的雙勻漿輥電機、羅茨風機、流漿箱進氣閥門等，此外，該控制裝置還包括可換向氣路機構，風機變(biàn)頻器和電機變(biàn)頻器，所述的風機變(biàn)頻器、電機變(biàn)頻器分别與羅茨風機、勻漿輥電機進行電氣連接。
所述的可換向氣路機構更具體的技術方案是在羅茨風機進氣端設置有空氣過濾器及消音器，羅茨風機的進氣端與消音器之間由管道與閥門V1相連，羅茨風機的出氣端設置有空氣過濾嘴，羅茨風機通過該過濾嘴與閥門V2、V4由管道相連，閥門V3由管道跨接在閥門V1與羅茨風機連接的一側和閥門V2至流漿箱的一側；上述可換向氣路機構的四個閥門可以用來改變(biàn)空氣流動方向，其中有兩隻用於(yú)控制給氣墊式流漿箱增加氣墊壓力的進氣通道，另外兩隻用於(yú)控制給氣墊式流漿箱抽負壓的出氣通道；所述可換向氣路機構連接管道可用鋼管或塑料管，管徑一般爲DN50或DN65，閥門的管徑須與管道管徑相一緻。
所述的風機變頻器、電機變頻器的控制輸入端可由信号電纜與可編(biān)程邏輯控制器PLC的輸出端連接，所述的可編(biān)程邏輯控制器的輸入端由接口闆卡與工業控制計算機實現信号連接，並(bìng)通過其多點接口網卡及信号電纜與設置在流漿箱上的液位變送器、網速傳感器實現信号輸入連接。
在上述技術方案中，羅茨風機運行於(yú)單一方向，一直保持正轉，轉速大小由羅茨風機變頻器輸入頻率決定；勻漿輥的轉速通過電機變頻器來調節，以适應車速範圍拓寬的需要；所述的工業控制計算機也可用液晶觸摸屏來代替，通過其實現人機接口並(bìng)兼備監控功能；由計算機和PLC組成的控制系統可由應用軟件協調對流漿箱漿位實行控制。
本實用新型與現有技術相比，其有益效果體現在在常規氣墊式流漿箱漿位控制的基礎上，通過增加可換向氣路機構，使氣墊式流漿箱可工作於(yú)“加壓”、“抽負壓”和“敞開”三種工作狀态，即當車速大於(yú)VH(如175m/min)時，流漿箱運行於(yú)加壓狀态，通過增大箱體内壓力來降低漿位，從而獲得最佳的勻漿效果；當車速低於(yú)VL(如140m/min)時，流漿箱運行於(yú)抽負壓狀态，通過降低箱體内壓力來提升漿位，從而獲得最佳的勻漿效果；當車速在VH～VL之間時，羅茨風機停止運行，氣墊式流漿箱運行在一個大氣壓下(即敞開狀态)，可當作敞開式流漿箱使用，漿位受工藝要求的漿/網速比來調節，以獲得滿意的勻漿效果，VH和VL的取值根據流漿箱結構尺寸和生産廠家的不同而不盡相同，具體數值由現場調試得到。在保持羅茨風機轉向不變的情況下，本實用新型有效地拓寬瞭(le)氣墊式流漿箱的車速适用範圍，使其在較低車速(100m/min以下)下仍然能發揮理想的布漿、勻漿和噴漿效果，同時，可換向氣路機構結構簡單，容易實現。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實用新型的可換(huàn)向氣路機構(gòu)連接示意圖。
圖3是本實用新型控制系統的電(diàn)氣、信号連(lián)接框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對(duì)本實用新型做進一步說明。
由圖1所示，一種氣墊式流漿箱漿位控制裝置，該裝置包括有與勻漿輥6軸連接的雙勻漿輥電機1和2、電機變頻器11、羅茨風機9、風機變頻器10，流漿箱進氣閥門15和可換向氣路機構8；其中的風機變頻器10、電機變頻器11的輸出端分别與羅茨風機9、勻漿輥電機1和2電氣連接；風機變頻器10、電機變頻器11的控制輸入端則由信号電纜與可編(biān)程邏輯控制器PLC的輸出端連接，該可編(biān)程邏輯控制器PLC的輸入端由接口闆卡與工業控制計算機7實現信号連接，並(bìng)通過其中的多點接口網卡(MPI)及信号電纜與設置在流漿箱3上的液位變送器6及網速傳感器4實現信号輸入連接，上述由計算機和PLC組成的硬件系統由應用軟件對流漿箱漿位實行控制；在圖1中，實線表示機械連接，虛線表示電氣連接或信号連接，點劃線表示軸連接。
參見圖2，可換向氣路機構8的一個具體實施例是，其在羅茨風機9進氣端設置有空氣過濾器12及消音器13，羅茨風機9與消音器13之間由管道與閥門V1相連，羅茨風機9的出氣端設置有空氣過濾嘴14，羅茨風機9通過該過濾嘴14與閥門V2、V4由管道相連，閥門V3由管道跨接在閥門V1與羅茨風機9連接的一側和閥門V2至流漿箱3的一側；可換向氣路機構8連接管道可用鋼管或塑料管，管徑一般爲DN50或DN65，具體由流漿箱幅寬決定，閥門的管徑須與管道管徑相一緻並(bìng)採(cǎi)用密封性能好的不鏽鋼手動閥門便可滿足使用要求。羅茨風機9與流漿箱3的進氣閥門15之間由管道通過可換向氣路機構8連接起來，是空氣流動的通道，實現給流漿箱箱體内加壓(注入空氣)或抽負壓(抽出空氣)功能在圖2中，當流漿箱3工作在抽負壓狀态時，V1、V2關閉，V3、V4打開，空氣流向是流漿箱3→V3→羅茨風機9→空氣過濾嘴14→V4，羅茨風機9起到“抽氣”作用；當流漿箱3工作在加壓狀态時，V1、V2打開，V3、V4關閉，空氣流向是空氣過濾器12→消音器13→V1→羅茨風機9→空氣過濾嘴14→V2→流漿箱3，羅茨風機9起到“壓氣”作用；當流漿箱3工作在敞開狀态時，羅茨風機9停轉，空氣流向與加壓狀态時相同。
在圖1中，風機變頻器10用於(yú)控制羅茨風機9的轉速，通過調節羅茨風機9的進、出氣量來調節流漿箱3箱體内漿位；電機變頻器11用來調節兩個勻漿輥6的轉速，因兩個勻漿輥轉向相反，轉速通常相同，本實施例採(cǎi)用一個電機變頻器11控制兩個勻漿輥電機1和2；風機變頻器10和電機變頻器11均受PLC控制，需要PLC發出啓/停信号和轉速(頻率)設定信号，同時要向PLC反饋運行狀态信号；漿位信号和網速(代表紙機車速)信号通過液位變送器6和網速傳感器4也要進入PLC參與控制(圖3)。
本實施例控制系統電氣、信号連接參見圖3，工業控制計算機7與PLC的CPU端通過接口卡連接起來，實現現場工況監視和人機接口功能；風機變(biàn)頻器10與羅茨風機9之間、電機變(biàn)頻器11與勻漿輥電機1和2之間採(cǎi)用220VAC三相四線制電氣連接(A、B、C、O)，也可省去中性線O；勻漿輥電機1和2的同速反轉通過A、B、C三相電的倒相來實現，即A、B、C任意兩相交換；網速輸入信号和漿位輸入信号分别由網速傳感器4和液位變(biàn)送器5通過信号電纜至PLC的AI端；爲保證變(biàn)頻器正常工作，其輸入端需要三種信号頻率輸入(轉速)信号(4～20mA)、變(biàn)頻器啓動/停止信号(高低電平信号)和電機運行狀态反饋信号(高低電平信号)，該三種信号是由信号電纜與PLC的AO、DO、DI端連接實現的。
權利要求1.一種氣墊式流漿箱漿位控制裝置，包括有羅茨風機(9)、與勻漿輥(6)軸連接的勻漿輥電機(1)和(2)，其特征是，該控制裝置還包括可換向氣路機構(8)、風機變(biàn)頻器(10)和電機變(biàn)頻器(11)，所述的可換向氣路機構(8)包括一設置在羅茨風機(9)進氣端的空氣過濾器(12)及消音器(13)，羅茨風機(9)的進氣端與消音器(13)之間由管道與閥門(V1)相連，羅茨風機(9)的出氣端設置有空氣過濾嘴(14)，羅茨風機(9)通過該過濾嘴(14)與閥門(V2)、(V4)由管道相連，閥門(V3)由管道跨接在閥門(V1)與羅茨風機(9)連接的一側(cè)和閥門(V2)至流漿箱(3)的一側(cè)，所述的風機變(biàn)頻器(10)、電機變(biàn)頻器(11)的輸出端分别與羅茨風機(9)、勻漿輥電機(1)和(2)電氣連接。
2.根據權利要求1所述的氣墊式流漿箱漿位控制裝置，其特征是，所述的風機變頻器(10)、電機變頻器(11)的控制輸入端由信号電纜與可編(biān)程邏輯控制器(PLC)的輸出端連接，所述的可編(biān)程邏輯控制器(PLC)的輸入端由接口闆卡與工業控制計算機(7)實現信号連接，並(bìng)通過其多點接口網卡及信号電纜與設置在流漿箱(3)上的液位變送器(5)、網速傳感器(4)實現信号輸入連接。
專利摘要本實用新型公開瞭(le)一種氣墊式流漿箱漿位控制裝置，包括有與勻漿輥軸連接的雙勻漿輥電機、羅茨風機、風機變頻器和電機變頻器。所說的風機變頻器、電機變頻器分别與羅茨風機、勻漿輥電機進行電氣連接。其特點是，該控制裝置在羅茨風機與流漿箱連接管道之間還設置有可換向氣路機構，該氣路機構可實現對流漿箱壓氣和抽氣的作用。本實用新型改進瞭(le)現有控制設備(bèi)的缺陷，擴充瞭(le)流漿箱的工作狀态，擴大瞭(le)車速适用範圍，使得在紙機車速較低時(如100m/min以下)也能使氣墊式流漿箱箱體内漿位保持在最佳位置，獲得瞭(le)良好的勻漿和噴漿效果。
文檔(dàng)編(biān)号G05D9/00GKSQ
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發(fā)明者王孟效, 湯偉, 趙凱坤, 陳(chén)玉鍾 申請人:陝西科技大學
氣墊式流漿箱 由方錐管裝置、勻漿輥裝置、上唇闆調節裝置、箱體、控制系統、噴霧裝置、氣路系統等部分組成。流漿箱按用戶提供的工況參(cān)數進行專門設計，確(què)保工作性能。
1.方錐管裝置
1).方錐管採(cǎi)用單(dān)程總管進漿，三台階孔闆布漿。方錐管由大方圓管、方錐管、小方圓管組成。方錐管配有壓力平衡管，方錐管段可方便翻下清洗;
2).台階(jiē)孔闆材質爲有機(jī)玻璃;
3).方錐管材質爲不鏽鋼(304)。大方圓管和小方圓管均帶(dài)有配對(duì)法蘭。
2.勻漿輥裝置
1).勻漿(jiāng)輥(gǔn)裝置由唇口勻漿(jiāng)輥(gǔn)和喉部勻漿(jiāng)輥(gǔn)組成;
2).勻漿(jiāng)輥(gǔn)直徑φ219、開孔率喉部勻漿(jiāng)41%, 唇口勻漿(jiāng)輥(gǔn)46%;
3).勻漿輥(gǔn)由定制優質冷軋不鏽鋼(gāng)管(304)制成，雙螺旋線排列;
4).勻漿輥傳動採(cǎi)用百線針輪減速器，用戶自備(bèi)變頻器，可在9～50轉/分之間按工藝要求無級變速。
3.上唇闆調節裝置
上唇闆調(diào)節裝置由上、下唇闆、橫梁、粗調(diào)及微調(diào)機構(gòu)和大小轉軸等組成。
1).上唇闆採(cǎi)用單(dān)關節調節機構;
2).噴漿採(cǎi)用結合式唇口，設有橫向平直且彈性良好的垂直小唇 闆，進一步改善漿料分布。垂直小唇闆配有小間距(約115mm)精密微調，百分表顯示值0.01mm，可精確(què)調整;
3).上唇闆開度調(diào)節採(cǎi)用蝸輪蝸杆結構;
4).下唇闆採(cǎi)用優質不鏽鋼(gāng)(316L)加工，箱内無螺孔;垂直小唇闆採(cǎi)用優質不鏽鋼(gāng)(316L)加工;
5).唇口兩側(cè)配有鰓流孔，以調節紙幅兩邊(biān)定量，鰓流孔帶配對法蘭。
4.箱體
1).流漿(jiāng)箱底座採(cǎi)用Q235A,上覆鏡面闆;
2).箱體前後牆闆、兩側(cè)牆闆均由不鏽鋼(gāng)闆(304)加工;
3).操作側(cè)牆闆配有視鏡，以便觀(guān)察漿料流态;
4).箱體配有前後(hòu)走台及扶梯，材料均爲不鏽鋼(gāng);
5).箱蓋(gài)上方配有低壓照明燈(dēng);
6).後(hòu)牆(qiáng)闆配有人孔裝置;
7).箱體配有前牆溢流，溢流孔帶(dài)配對(duì)法蘭及接管;
8).箱體内與漿料接觸(chù)部分均經精細抛光，確(què)保不挂絲不挂漿。外表面整潔;
9).唇口部分和台階孔闆後(hòu)段均帶(dài)有清洗孔，以方便流漿箱清洗。
5.噴霧裝置
6.流漿箱内配有旋轉式專有噴嘴的噴霧裝置，噴霧裝置進口處(chù)配有過濾器(用戶自備(bèi))
7.氣路系統 (用戶(hù)自備(bèi))
1).流漿箱的氣墊(diàn)式壓力由氣路系統直接供給，其裝備(bèi)包括低脈動羅茨鼓風機、進出口消音器以及機架、電動機、閥門和管道等。
2).鼓風機採(cǎi)用變(biàn)頻調速，由控制系統控制。
8.控制系統 (用戶(hù)自備(bèi))
流漿箱的控制包括箱内漿位和氣墊壓力的控制，漿位由液位傳感器取得信号傳給電腦，總壓頭即漿位和氣墊壓力之和，由壓力傳感器取得信号，通過漿位和總壓信号的解耦器(軟件)，經處(chù)理後把執行信号傳給上漿泵和鼓風機電動機的變(biàn)頻器，以自動控制流漿箱所需的上漿裝置和噴漿壓力。漿位和總壓的控制精度均爲±0.5%。
爲瞭(le)方便大家理解，錦工風機爲大家提供一些照片來看下，下圖爲羅茨鼓風機的圖片，如果你對羅茨鼓風機的工作原理不懂，可以看下這裏的動畫圖，點擊前面的鏈接直達現場(chǎng)。
通過上圖還有動畫，我們可以看出，羅茨風機的是沒有儲(chǔ)氣罐的，氣體通過管道機腔直接排除，而並(bìng)沒有進行停留存儲(chǔ)。
下面這張圖片，爲大家提供一類氣泵，該類氣泵是需要儲氣的，不然不能發揮作用。一般安裝氣罐的風機都是空氣壓縮機，羅茨風機螺杆風機都使用不到氣罐。空壓機的儲氣罐是爲瞭保證氣泵的啓動頻率，儲氣罐越大啓動得就越不頻繁，對機器的磨損就越小，對電機越好壓力就越平穩，我們都知道電機啓動一瞬間耗電流是電機本身三倍電流， 所以加儲氣罐對於氣泵還是很有作用的。
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