1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化输送带式电热烘箱设计摘要阐述了电热烘箱的发展及应用现状，介绍了电热烘箱的基本工作原理，并分析了当前电热烘箱设计中存在的问题及今后的发展趋势。关键词全自动；输送带；电热烘箱；控制系统；传动一、选题的背景与意义1干燥设备的应用领域及市场现状干燥设备能够为众多行业提供可行可靠的烘干条件，烘干机械适用的行业涵盖了工业，农业，化工，矿山，冶金等各种领域，随着人民生活水平的不断提高，食品、药品行业对于干燥设备的需求也越来越多。我国干燥设备行业从形成、发展到逐步走向成熟已经走过了20多年历程。经过20多年的发展，我国的干燥设备行业已经形成了一定的企业数量和生产规模，从地
2、域分布上看，东部地区生产企业多，中西部地区企业少；尤以江、浙、沪三地企业较为集中，仅江苏省常州市，干燥设备生产企业达50家以上。目前国内市场需要的常规干燥设备，以及国际市场需要的主要干燥设备，我国基本都能自己制造，这表明，我国干燥设备以进口为主的历史已经结束。我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的发展阶段，能够比较好地满足各个领域用户的实际需要，而在价格上只有国外相同产品的1/3，这使我国干燥设备在市场竞争中比进口设备具有明显的价格优势；另一方面，由于干燥设备体积较大，大多数还涉及现场安装、调试和售后服务等工作，因此对国内用户而言，选用国产设备较选用进口设备更方便就国际市场而言，我国加入WTO后
3、，更有利于干燥设备扩大出口。目前，我国干燥设备主要出口产品是真空干燥设备，振动干燥设备，中小型粮食、食品及农林土特产品干燥设备，年出口量超过百台，出口的主要地区是东南亚及其他发展中国家，并已经打开欧美市场的大门。目前，我国干燥设备出口产品占国产干燥设备总量的比例还不到59，专家预计“十五”期间干燥设备出口产品在国产干燥设备总量中所占比例将达到10以上。在国际竞争中，我国干燥设备生产企业的主要竞争对手是丹麦、瑞士、英国、德国、美国以及日本等。与竞争对手相比，我国干燥设备的优势是价格低廉，不足之处主要在于产品的自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性方面有待进一步提高。因此，国内干燥设备生产企
4、业应该充分利用中国加入WTO的机遇，加强与国外的技术交流，汲取国外先进干燥设备之长，加快提高我国干燥设备自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性，缩小与国外产品的差距，提高我国产品在用户中的信任度，使我国干燥设备不仅在国内市场，而且在国外市场也能占据一席之地。【1】2干燥设备的技术现状近年来，随着我国工农业生产的迅速发展，对干燥设备的需求量越来越大，干燥设备的总体水平也不断提高。从干燥设备的制造过程看，干燥设备的加工质量受技术水平及应用行业的制约。干燥设备的应用行业很多，对设备质量要求最高的是制药行业。由于制药行业的特殊性，对所用干燥设备的材质、结构及加工质量都有具体要求，因此要求制造行业
5、提供的设备加工质量较高。其次是食品行业，食品行业对干燥设备及干燥系统有严格的卫生指标要求，因此设备结构及钢材的处理标准较高。质量要求相对不高的是化学工业生产中的部分设备。在所有行业中化学工业不论是设的用量还是型式都最多最复杂，应该说化工行业的干燥设备有特殊要求的也比较严格，但与上述两个行业相比略低一些。从近几年干燥设备总的质量看，多数设备钢板都经过抛光处理，焊缝采用氩弧焊不锈钢，焊缝也经过处理，有些工厂对直焊缝和环焊缝采用自动或半自动焊接，使设备质量得到保证。其次随着我国干燥设备的引进及国际间的技术交流，国外干燥设备机型都在不断影响我国，最近几年我国研制出了多种新机型及新结构。【1】3电热烘箱
6、的结构及工作原理对流式干燥设备是利用热源以对流方式传递的原理制造的。对流是加热后的流体的简单运动过程。这种加热形式，热源首先要加热传导的介质空气，然后靠自然对流或强制对流将热量传递给被涂漆的工件。图328所示为热空气对流式烤漆房的结构形式，一般采用顶部进风、底部排风的强制空气流动方式。其特点是对流式烘干设备加热均匀，能保证涂层的颜色不变。烘干温度范围较大，基本能满足一般类型涂料烘干温度的要求。设备使用管理和维修较方便，使用费用较低。热量的传导方向和溶剂蒸发的方向相反，漆层的表面受热后干燥成膜，使漆层下面的溶剂蒸气不易跑出，干燥速度变慢。如果溶剂蒸气的压力克服不了漆膜的阻力而留在里面，会使漆膜起
7、泡或不干。溶剂蒸气的压力大于漆膜的阻力，冲破膜表面会产生针孔，这样漆膜的质量就会受到影响。烘干时，必须将烘室内的空气加热，热量消耗大。由于空气的导热性差，滚层的导热性也差，故对流式干燥的速度较慢。电热烘箱是一种最简单的热空气对流式烘下箱，它由箱体、电热丝、电炉板、排雾管、小钢轨及活动推架等组成，如图329所示。烘箱内部装有多根1000W或1500W的电热丝，分布在烘箱内部两侧及底层。外壳分内外两层，用50MM50MM的角钢和25MM25MM的角钢做支架，外用1MM或15MM铁皮制成。在两层铁皮中间填满隔热保温材料，一般用石棉丝、玻璃丝。烘箱的顶部装有排雾管及测温用的热电偶。烘箱底面内部装有两根
8、小钢轨，便于推盘出入烘箱。烘箱门上装有一个玻璃小窗，便于观察工件在烘箱内的加温情况。【2】下面是一个烘干的实例被水浸湿的电动机其绕组严重受潮，如果采用交流电流千燥法或铁损干燥法来烘干处理，则绕组绝缘会嘭胀或被击穿；如果通直流电流来于燥，则绕组绝缘会被电解。因此被水浸湿的电动机不得通入电流进行干燥。一般只能采用下述两种方法之一来烘干处理1烘箱房干燥、将受潮的电动机放入烘箱房内热风干燥电动机示意图1逐渐调高温度最高可调到100一110摄氏度，连续进行千燥，直到千燥台格为止。2热风干燥。用耐火砖或红砖砌成夹层厂燥室，夹层中填满石棉粉等隔热材料。利用鼓风机将电阻丝产生的热足变成热风，吹拂电动机。将潮气
9、带走。如下图干燥过程中，改变电阻丝的接法或数量可调节温度，利用风道阀门可调节风量，在烘箱房和热风干燥过程中，每隔1H测量一次温度和绝缘电阻。开始干燥时，由于绕组发热和潮气大量扩散，绝缘电阻会下降，但下降到某一最低值后便会逐渐回升，最后3H内电阻逐渐趋于稳定或微微上升，当达到5MIL以上380V电动机，干燥即可结束。必须指出，这两种干燥方法简单易行，操作方便，适用于任何绝缘和不同受潮程度的电动机。【3】电热烘箱的设计意义1、烘干设备在我国的需求逐渐增大，先进烘干设备仍需从国外进口，这影响了许多涉及烘干工艺的产业的升级，从而阻碍许多产品在国外市场的竞争力。【1】【4】2、采用伺服电机控制，可以根据
10、反馈信号精确控制电机做位置、速度或转矩的跟随控制，从而调整输送带速度，风扇电机的转速，从而控制产品的程度和烘干的时间。【5】【6】3、伺服电机驱动的输送带式就可以在控制上进行设定，将产品送到不同的温度区域进行干燥，这就为不同产品的生产带来了方便，能满足真正的流水线生产要求。【7】【8】【9】5、采用PLC实现输送带式电热烘箱的自动控制，简化了控制系统的硬件接线，增强了控制系统的控制功能。提高了系统的可靠性，延长了系统维护周期和使用寿命，其手动、自动两种工作方式的设计，为调试和维修提供方便，也为生产提供可靠保障。【10】【11】【14】三电热烘箱的设计中存在的一些问题1、输送带式电热烘箱的主要机
11、构为输送带和电热烘箱两部分，所以主要解决的问题就是输送带速度的控制和电热烘箱温度的控制。【12】【13】2、在设计过程中各机械机构尺寸、动作的协调很难控制，这就要求根据产品的实际情况确定结构参数。4、伺服控制随时间积累可能会产生累积误差，需要在一定的时间内使伺服控制系统找零复位。5、自动控制系统中控制算法选择。6、实际工程应用中的输送带式电热烘箱也有待进一步改进和完善。四结束语就国内外发展情况来看，使用伺服电机驱动、齿轮传动、PLC编程控制的输送带式电热烘箱可以大幅提高我国相关产业生产效率的提高。尤其是采用输送带传动，可以参与到不同的流水线生产，实现一机多用的功能，减少设备成本，提高生产速率。
12、采用PLC控制指令可以达到较高的控制精度，以满足药品等特殊行业对烘干设备的特殊要求，从而提高产品质量和生产效率。参考文献1刘相臣国内外干燥设备的现状与发展趋势化工装备技术2000年06期；2姚时俊汽车美容经验谈机械工业出版社,200743张盖楚等编著常用电动机使用与维修400问金盾出版社,1997年02月第1版4乐建波主编温度控制系统化学工业出版社5中井多喜雄著蒸汽疏水阀机械工业出版社6徐灏主编机械设计手册机械工业出版社；7郑文纬,吴克坚主编机械原理高等教育出版东南大学；8邹慧君主编机械运动方案设计手册上海交通大学出版社9丁洪生主编机械设计基础中国石化出版社10邱映辉主编机械原理原理与设计大连
13、理工大学出版社；11吴宏岐等热压成型机PLC控制系统设计电气自动化2010年第32卷第4期444612TESSENDORF,RSYCHRONOUSANDINDUCTIONMOTORSFORMAINDRIVEAPPLICATIONSIRONANDSTEELTECHNOLOGY712,PP475513ZHONGHUIDEVELOPMENTOFAUTOMATICTEMPERATURECONTROLSYSTEMINBLASTINSTRUMENTATIONTECHNOLOGYTH811TM7642007,514钟肇新等可编程控制器原理及应用华南理工大学出版社，2009615姜继海，宋锦春，高常识液压与气压传动高等教育出版社，20044
