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破碎球磨機具有對物料適應性強、能連續生產，生產能力大，破碎比大等優點，在礦石粉碎過程中被廣泛的采用。其原理主要是利用鍛造鋼球和礦石之間的相互撞擊和摩擦來將礦石粉碎，所以提高鋼球的耐磨性是必要的。鋼球的生產過程一般采用鍛造成型后淬火處理的方法來提高其表面硬度增加其耐磨性。淬火前鋼球溫度的高低決定著淬火后鋼球質量的好壞，所以必須對鋼球淬火前的溫度進行控制。生產工藝過程如圖1所示。圓柱形毛坯經加熱爐加熱至900°c左右，沿著滾道滾動至鋼球鍛壓機經模鍛后成為鋼球。鋼球經滾道滾動至淬火裝置。淬火裝置剔除廢品，合格品沿著滾道滾動至淬火池淬火。

淬火溫度一般在820°c左右。傳統對鋼球淬火前的溫度進行測量的方法是采用肉眼觀測鋼球顏色來推斷其溫度或用手持式測溫儀器測量溫度。其缺點人為誤差較大，同一批次產品性能不穩定，不適應于大批量生產。為提高產品質量，提高產品一致性，筆者設計了該自動淬火系統。
　　

1 淬火裝置示意圖 

淬火機械裝置如圖2所示，三個閥門分別由三個電磁鐵分別控制。當光電開關2檢測到有鋼球，紅外測溫儀開始工作，溫度合適則淬火閥門打開；溫度低則打開廢品出口閥門，由于滾道具有一定的斜度，廢品鋼球能自動滾出滾道至廢品箱。基座上開有網狀散熱孔，便于鋼球通風散熱。

2 控制系統組成：

控制系統組成框圖如圖3所示。系統由計算機、紅外測溫儀、溫控儀表、電氣控制裝置、RS232/485接口模塊、光電位置檢測開關等組成。計算機對紅外測溫儀進行初始化設置和溫度數據的實時存儲。溫控儀表接收測溫儀輸出的毫安級電流信號，通過電氣控制裝置對淬火機械機構的動作進行控制。位置檢裝置將鋼球到位信號傳遞至電氣控制裝置。

3 測溫儀的選型：

選擇紅外測溫儀主要考慮其性能指標，使用環境及工作條件，可維修維護性，功能價格比等諸多因素。鋼球經鍛壓成型環境中灰塵較多，環境較為惡劣，淬火溫度在820°c左右，測溫儀固定安裝距工件距離較近。故系統選用鐳鈦（Reytek）公司馬拉松（Marathon）系列MAISA型測溫儀。馬拉松系列測溫儀主要有以下特征：

測溫范圍寬、響應時間快、內置用戶接口和面板易于設置、數字通訊和模擬輸出同步、 惡劣條件下精度高、超高光學分辨率、雙向RS-485串行口、程序化的繼電器輸出且其軟件功能強簡單易于操作等。

4 電氣控制原理：　　

 
如圖4所示。紅外測溫儀與溫控儀表之間采用毫安級電流環連接，連接簡單可靠抗干擾性強。遠紅外測溫儀VDC端接+24V電源。

動作順序：

系統上電，KA2延時動作，打開進球閥門。當SQ1監測到有鋼球時，測溫儀開始工作并將測量結果送溫控儀表顯示。測溫儀判斷當前溫度小于設定溫度下限800°c否，如果小于800°c，不滿足要求，KA3動作打開廢品出口閥門剔除廢品；若溫度大于設定溫度下限800°c，小于設定溫度上限840°c時，KA4動作淬火閥門打開，鋼球淬火；當鋼球溫度高于上限840°c時，系統停止動作等待鋼球冷卻至840°c時淬火處理。

5 結論：

該系統環境適應性強，經濟實用結構簡單，在長城鋁業集團公司長期運行顯示，穩定性好，鋼球淬火質量有明顯增強，產品的一致性顯著提高。