專利名稱：壓風機自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓風機自動控制技術(shù)，尤其是在對現(xiàn)有電氣控制線路和氣動控制管路 添加少量元器件，即可實現(xiàn)壓風機在軟環(huán)境下的自動控制，并且可有效減輕氣缸等主壓縮 部件、氣控元件、電動機及聯(lián)軸節(jié)的損傷，改裝投資少，具有很高的性價比。
背景技術(shù)：
目前，復(fù)盛公司生產(chǎn)的SM系列壓風機原機通過“手動”操作遠方控制按鈕，控制 壓風機的磁力啟動器，實現(xiàn)開、停機；再通過“手動”操作安裝在氣動控制回路上的手動閥， 打開或關(guān)閉氣缸進氣口蝶閥，實現(xiàn)壓風機加、減載。所以，壓風機原機的控制過程，只具備 “手動”開、停機和“手動”加、減載功能，開、關(guān)機過程只能“人為延時”高壓加載和低壓緩沖 停機，特別是當系統(tǒng)突然停電時，將造成高壓氣體對機體、聯(lián)軸器和電動機等設(shè)備的硬性沖 擊，減少機器使用壽命，增加維修、維護成本，甚至導(dǎo)致停產(chǎn)，對企業(yè)造成較大損失。另外，在 壓縮氣體過壓保護方面，原機使用安全閥作為單一過壓保護元件，一旦氣動控制回路出現(xiàn) 故障，將會造成重大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)壓風機自動化控制，自動延時緩沖停機，以減緩高壓氣體對機體等機械 設(shè)備的沖擊，消除壓縮氣體過壓時產(chǎn)生的安全隱患，本發(fā)明增加一套壓縮氣體過壓保護裝 置，只需添加少量元器件，即可實現(xiàn)“自動”啟動、“自動”延時加載、“自動”卸載、“自動”延 時緩沖停機，使整個過程具備自動化控制和保護功能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是1、氣動控制方面(1)在由油氣桶、氣控閥、手動閥、泄放閥16控制口、反比例閥、蝶閥控制氣缸氣動 元件組成的手動加載氣控回路中，在手動閥、泄放閥16控制口之間增加一個制壓閥10-1。(2)在壓風管路制壓閥上另接出一路氣動控制回路，在該回路中依次加入泄放閥 16-1、氣動開關(guān)。(3)在手動加載氣控回路中，在泄放閥16控制口并接出一條控制管路接到泄放閥 16-1的控制口上。2、電氣控制方面(1)在壓風機排風管路上安裝一防爆電接點壓力表，在壓風機遠控啟動按鈕回路 并接防爆電接點壓力表的下限表針，利用這個回路完成壓風機自啟動功能。但是，為了初次 開機或人為選擇自動/手動開機的需要，在該回路中串接一鈕子開關(guān)以便斷開或接通自啟 動回路。(2)在壓風機磁力啟動器的36V控制回路中并接一時間繼電器，將時間繼電器的 一組常閉觸點串接到壓風機遠控停止回路中。時間繼電器由氣動回路安裝的氣動開關(guān)的一 組常開接點控制，當氣動開關(guān)由氣體帶動其常開接點閉合時，時間繼電器得電，時間繼電器串接在停止回路中的一組常閉觸點經(jīng)延時打開，斷開壓風機磁力啟動器的自?；芈?，實現(xiàn)停機。(3)在壓風機磁力啟動器的36V控制回路中并接一中間繼電器，將中間繼電器的 一組常閉觸點串接到壓風機遠控停止回路中。將壓風機油氣桶上安裝的壓力表更換為防爆 電接點壓力表，并使該表的高限表針觸點串接在中間繼電器回路中，當油氣桶內(nèi)壓力達到 防爆電接點壓力表設(shè)定的上限值時，高限表針觸點接通中間繼電器回路，中間繼電器得電， 中間繼電器串接在停止回路中的一組常閉觸點經(jīng)瞬時打開，斷開壓風機磁力啟動器的自保 回路，實現(xiàn)保護停機。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的氣動控制回路原理圖。圖2是本發(fā)明的電氣控制回路原理圖。圖3氣動控制原理圖原圖(SM455-5160系統(tǒng)流程圖)。圖4電氣控制原理圖原圖。圖5氣控閥結(jié)構(gòu)6反比例閥結(jié)構(gòu)7泄放閥結(jié)構(gòu)8制壓閥結(jié)構(gòu)9梭動閥結(jié)構(gòu)10壓力繼電器結(jié)構(gòu)1中1、空氣濾清器，2、進氣閥，3、機體，4、膨脹接頭，5、油氣桶，6、油細分離器， 7、壓力維持閥，8、球形閥，9、空氣出口，10(10-1)、制壓閥，11、梭動閥，12、氣控閥，13、手動 閥，14、反比例閥，15、氣缸，16 (16-1)、泄放閥，17、溫控閥，18、冷卻器，19、油過濾器，20、油 過濾器壓差開關(guān)，21、油壓表，22、電動機，23、23-1、防爆電接點壓力表，24、油細分離器壓差 開關(guān)，25、溫度開關(guān)，26、安全閥，27、觀油鏡，28、泄油閥，29、聯(lián)軸器，30、氣動開關(guān)。圖2中GHK、隔離開關(guān)，CJ、真空接觸器，ZR、阻容吸收裝置，LHA、LHB、LHC、電流互感 器，GRD、高壓熔斷器，BK1、控制變壓器，1RD、2RD、熔斷器，BK2、本安變壓器，R3、電阻，VI、二 極管，Cl、電容，XJ1、執(zhí)行繼電器，TA1、停止兼復(fù)位按鈕，TA2、急停按鈕，BJ-10、電動機保護 器輸出接點，1K、遠近控轉(zhuǎn)換開關(guān)，QA、進控啟動按鈕，YQA、遠控啟動按鈕，YTA、遠控停止按 鈕，K、手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，R1、電阻，XJ2、繼電器，ZL、整流橋，ZJ、中間繼電器，SJ、時間繼 電器，ZJ-1、中間繼電器，CJ、真空接觸器吸力線圈，DK、氣動開關(guān)，DJ1、防爆電接點壓力表， DJ2、防爆電接點壓力表，BJ電動機保護器，HK、試驗開關(guān)。圖3中1、空氣濾清器2、進氣閥3、機體4、膨脹接頭5、油氣桶6、油細分離器7、壓 力維持閥8、球形閥9、空氣出口 10、制壓閥11、梭動閥12、氣控閥13、手動閥14、反比例閥 15、氣缸16、泄放閥17、溫控閥18、冷卻器19、油過濾器20、油過濾器壓差開關(guān)21、油壓表 22、電動機23、壓力表24、油細分離器壓差開關(guān)25、溫度開關(guān)26、安全閥27、觀油鏡28、泄油 閥29、聯(lián)軸器。圖4中、GHK、隔離開關(guān)，CJ、真空接觸器，ZR、阻容吸收裝置，LHA、LHB、LHC、電流互感器，GRD、高壓熔斷器，BK1、控制變壓器，1RD、2RD、熔斷器，BK2、本安變壓器，R3、電阻，VI、 二極管，Cl、電容，XJ1、執(zhí)行繼電器，TA1、停止兼復(fù)位按鈕，TA2、急停按鈕，BJ-10、電動機保 護器輸出接點，1K、遠近控轉(zhuǎn)換開關(guān)，QA、進控啟動按鈕，YQA、遠控啟動按鈕，YTA、遠控停止 按鈕，R1、電阻，XJ2、繼電器，ZL、整流橋，ZJ、中間繼電器，BJ電動機保護器，HK、試驗開關(guān)。圖5中、氣控閥4-控制口 3-2長開口 2-1長閉口圖6中、反比例閥1、閥體2、閥蓋3、調(diào)節(jié)螺母4、彈簧5、膜片6、頂針7、頂針反彈彈簧8、空氣進 口 9、空氣出口 10、閥芯11、調(diào)節(jié)閥桿圖7中、泄放閥1、控制口 2、空氣進口 3、空氣出口圖8中、制壓閥1、閥體2、調(diào)節(jié)螺母3、背帽4、彈簧5、空氣出口 6、空氣進口 7、閥桿8、閥芯圖9中、梭動閥(兩位兩通閥)1、空氣出口 2、空氣進口 3、空氣進口圖10中、壓力繼電器5-控制口 1-2常開接點 3-4常閉接點具體實施方法(一)基本原理按下壓風機啟動控制按鈕，開啟壓風機后，手動加載，在壓風機逐 漸升壓過程中，將本裝置電氣控制“手/自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“自動，，位置，當壓風機排風管 路出口壓力達到人為設(shè)定“高”壓力值時，本裝置氣動開關(guān)接通電動機控制磁力啟動器電氣 停止回路，經(jīng)本裝置延時自動停機。當壓風系統(tǒng)壓力逐漸下降到人為設(shè)定自啟動“低”壓力 值時，經(jīng)本裝置轉(zhuǎn)換后，風機自動開啟，并完成自動加載，使風機正常運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)壓力不斷上 升。當系統(tǒng)壓力上升并達到人為設(shè)定“高”壓力值時，自動延時停機，完成一個自動“開機一 加載一延時停機”循環(huán)。( 二)具體實施方法1、手動開機將手/動轉(zhuǎn)換開關(guān)⑷打到手動位置，將遠/近控轉(zhuǎn)換開關(guān)(IK)打到遠控位置，合 上主回路隔離換向刀閘(GHK)?？刂谱儔浩?BKl)副邊36V電源經(jīng)本安變壓器(BK2)降壓 為18V。按下壓風機遠方啟動控制按鈕(YQA)，接通磁力啟動器先導(dǎo)回路，使18V電源由本安 變壓器(BK2)繞組一端經(jīng)電阻(R3)-執(zhí)行繼電器(XJl)-停止兼復(fù)位按鈕(TAl)-電動 機保護器(BJ)的輸出接點(BJ-IO)-急停按鈕(TA2)-遠/近控轉(zhuǎn)換開關(guān)(IK)-遠方啟 動按鈕(YQA)-遠方停止按鈕(YTA)-時間繼電器(SJ)的常閉接點-中間繼電器(ZJ-I) 的常閉接點-遠/近控轉(zhuǎn)換開關(guān)(IK)回到本安變壓器(BK2)繞組的另一端，執(zhí)行繼電器 (XJl)線圈有電流通過，其常開接點(XJl)接通執(zhí)行繼電器(XJ2)所在的直流回路，使執(zhí)行 繼電器(XJ2)線圈中有電流通過，其常開接點(XJ2)接通中間繼電器(ZJ)所在的交流36V 控制回路，中間繼電器(ZJ)線圈中有電流通過，其常開接點(ZJ2)接通真空接觸器(CJ)的 吸力線圈所在的控制回路，吸力線圈(CJ)中有電流通過產(chǎn)生磁力，吸合主回路真空接觸器 (CJ)，壓風機電動機得電運行，完成手動啟動過程。當松開遠方啟動按鈕(YQA)后，由于真空接觸器(CJ)已吸合，其輔助常開接點(CJ)在先導(dǎo)控制回路中閉合，先導(dǎo)回路自保，維持 執(zhí)行繼電器(XJi)線圈長期得電，保持真空接觸器(CJ)吸合，保持壓風機電動機運行。手 動開啟壓風機后，手動接通手動閥(13)，在壓風機逐漸升壓過程中，將本裝置電氣控制手/ 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(K)撥至“自動”位置。2、自動加載手動開機后，油氣桶(5)內(nèi)的壓力不斷上升，壓力通過氣控閥(12)到達手動閥 (13)(手動閥在打開狀態(tài))，到達制壓閥(10-1)，系統(tǒng)壓力上升到制壓閥(10-1)設(shè)定值時， 制壓閥(10-1)打開(制壓閥的作用是讓油氣桶內(nèi)的壓力上升，在壓力的作用下，使?jié)櫥?在系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán))，一路進入兩個泄放閥(16)、(16_1)的控制口，另一路壓力通過反比例 閥(14)，進入氣缸(15)，氣缸(15)頂開進氣閥(2)里的蝶閥，蝶閥打開后，完成整個自動加 載過程。3、自動卸載供風系統(tǒng)壓力上升到制壓閥(10)設(shè)定值時，制壓閥(10)打開，一路進入泄放閥 (16)進氣口，另一路壓力進入梭動閥(11)，通過梭動閥(11)進入氣控閥(12)，氣控閥(12) 得到壓力信號關(guān)閉，截止，關(guān)斷油氣桶(5)到 氣缸(15)的壓縮氣體通道，氣缸(15)因失去 壓力帶動進氣閥⑵里的蝶閥關(guān)閉，自動卸載。同時，兩個泄放閥(16)、(16-1)的控制口失 壓，泄放閥(16)開始泄放油氣桶(5)內(nèi)的壓縮氣體至進氣閥(2)內(nèi)，使油氣桶(5)內(nèi)的高 壓氣體得到緩慢釋放。4、自動延時停機在自動卸載后期，泄放閥(16-1)泄放壓縮氣體至氣動開關(guān)(30)，氣動開關(guān)(30)內(nèi) 的常開接點(DK)閉合，接通磁力啟動器內(nèi)時間繼電器(SJ)所在的36V控制回路，時間繼電 器(SJ)線圈中通過電流動作，使先導(dǎo)回路中的時間繼電器(SJ)的常開接點延時打開，斷開 先導(dǎo)回路，執(zhí)行繼電器(XJl)線圈失電，其常開接點(XJl)斷開，然后順序斷開執(zhí)行繼電器 (XJ2)、中間繼電器(ZJ)控制回路，使真空接觸器(CJ)吸力線圈失電，斷開電動機電源回 路。同時，真空接觸器輔助常開接點(CJ)打開先導(dǎo)回路中的自保接點，完成自動延時停機。5、自動開機當壓風機停機后，壓風機供風管網(wǎng)內(nèi)壓力將因壓風機的停止而逐漸降低，當安裝 在壓風機排氣口上的防爆電接點壓力表(23-1)的壓力下降到人為設(shè)定供風網(wǎng)絡(luò)的壓力下 限值時，其壓力下限觸點(DJl)閉合，接通先導(dǎo)回路，使執(zhí)行繼電器(XJl)線圈中有電流通 過，依次接通執(zhí)行繼電器(XJ2)、中間繼電器(ZJ)和真空接觸器(CJ)吸力線圈控制回路，真 空接觸器(CJ)吸合，電動機接通電源運行，實現(xiàn)自動開機。開機后自動完成加載過程。6、過壓保護在自動卸載過程中，若因氣動控制管路或元器件故障無法實現(xiàn)自動停機時，由于 壓風機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，油氣桶(5)內(nèi)壓力將繼續(xù)升高，達到安裝在油氣桶(5)的防爆電接點壓力 表(23)所人為設(shè)定的上線壓力值，使壓力上限接點(DJ2)接通磁力啟動器內(nèi)中間繼電器 (ZJ-I)所在的控制回路，中間繼電器(ZJ-I)線圈有電流通過動作，使接在先導(dǎo)回路中的常 閉接點(ZJ-I)斷開，執(zhí)行繼電器(XJl)線圈失電，依次斷開執(zhí)行繼電器(XJ2)、中間繼電器 (ZJ)和真空接觸器(CJ)吸力線圈所在的控制回路，真空接觸器(CJ)斷開電動機電源，實現(xiàn)瞬時停機保護。(三)氣控元件說明圖5氣控閥4-控制口 2-3長開口 1-2長閉口當氣控閥控制口得到壓力后，2-3長開口變?yōu)殚L閉口，1-2長閉口變?yōu)殚L開口當氣控閥控制口失去壓力后，2-3長閉口變?yōu)殚L開口，1-2長開口變?yōu)殚L閉口圖6反比例閥壓力進入空氣進口、至副腔，當空氣壓力的值大于彈簧值時，頂起膜片、閥芯，頂起 的大小就是對頂針的開度大小，副腔壓力越大頂針開度越小，進氣量少。反之，壓力越小時， 彈簧力度大于副腔空氣壓力，閥芯頂開的頂針越大，進氣量多。圖7泄放閥當泄放閥控制口有壓力時，(利用泄放閥控制口壓力大于空氣進口壓力)，空氣進 口無法頂開，當泄放閥控制口失壓后，空氣進口頂開至空氣出口。圖8制壓閥達到制壓閥設(shè)定值時，通過調(diào)節(jié)螺母對彈簧力度對閥芯加壓，來設(shè)定?？諝膺M口壓 力必須大于彈簧的壓力才能頂開閥芯。圖9梭動閥(兩位兩通閥)當2空氣進口有壓力時，頂動游動閥芯，3空氣進口關(guān)閉，1至空氣出口。當3空氣 進口有壓力時，頂動游動閥芯，2空氣進口關(guān)閉，1至空氣出口。圖10壓力繼電器5-控制口 1-2常開接點 3-4常閉接點當壓力繼電器控制口得到壓力后，1-2常開接點變?yōu)槌ｉ]接點3-4常閉接點變?yōu)槌ｉ_接點壓力繼電器控制口失去壓力后，1-2常閉接點變?yōu)槌ｉ_接點3-4常開接點變?yōu)槌ｉ]接點。
權(quán)利要求
一種壓風機自動控制裝置，氣動控制回路由油氣桶、氣控閥、手動閥、泄放閥(16)控制口、反比例閥、蝶閥控制氣缸、制壓閥、梭動閥、壓力維持閥、球形閥氣動元件順序連接組成，其特征是(1)在手動閥、泄放閥(16)控制口之間增加一個制壓閥(10-1)；(2)在壓風管路制壓閥上另接出一路氣動控制回路，在該回路中依次加入泄放閥(16-1)、氣動開關(guān)；(3)在手動加載氣控回路中，在泄放閥(16)控制口并接出一條控制管路接到泄放閥(16-1)的控制口上。
2.電氣控制方面其特征是(1)在壓風機排風管路上安裝一防爆電接點壓力表(23-1)； (2)在壓風機磁力啟動器的36V控制回路中并接一時間繼電器；(3)在壓風機磁力啟動器的 36V控制回路中并接一中間繼電器；(4)將壓風機油氣桶上安裝的壓力表更換為防爆電接 點壓力表(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓風機自動控制裝置，其特征是(1)氣動控制回路；增加 的制壓閥(10-1)串接在手動閥、泄放閥(16)控制口中間；泄放閥(16)控制口并接出一 條控制管路接到泄放閥(16-1)的控制口上；制壓閥上另接出一路氣動控制回路，把泄放閥 (16-1)、氣動開關(guān)依次接入，最末端是氣動開關(guān)；(2)電氣控制回路，在壓風機遠控啟動按 鈕回路并接防爆電接點壓力表的下限表針常開觸點；將時間繼電器的一組常閉觸點串接到 壓風機遠控停止回路中，時間繼電器由氣動回路安裝的氣動開關(guān)(30)的一組常開(延時閉 合)接點控制；將中間繼電器的一組常閉觸點串接到壓風機遠控停止回路中；把防爆電接 點壓力表(23)的高限表針常開觸點串接在中間繼電器回路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓風機自動控制裝置，其特征是在壓風機遠控啟動按鈕回路 并接防爆電接點壓力表的下限表針常開觸點前串接一個“兩位一通”鈕子開關(guān)(K)。
全文摘要
一種能夠?qū)崿F(xiàn)壓風機在軟環(huán)境下的自動控制的機械式控制裝置。它是在壓風機油氣桶、氣控閥、手動閥、泄放閥、反比例閥、蝶閥控制氣缸、制壓閥、梭動閥、壓力維持閥、球形閥氣動元件順序連接組成氣動控制回路中增加制壓閥、泄放閥、氣動開關(guān)、氣動延時閥、氣控閥；在電氣控制回路中安裝防爆電接點壓力表，在磁力啟動器控制回路中并接時間繼電器、中間繼電器，將壓風機油氣桶上的壓力表更換為防爆電接點壓力表，并在壓風機遠控啟動按鈕回路串接鈕子開關(guān)的一種機械式自動控制裝置。它能在壓風系統(tǒng)壓力低時，壓風機自動開機；當壓風系統(tǒng)壓力高時，壓風機自動延時軟停機，可使系統(tǒng)壓力保持在一定范圍內(nèi)。本發(fā)明實現(xiàn)壓風機自動化控制，自動延時緩沖停機減緩了高壓氣體對機體等機械設(shè)備的沖擊，消除壓縮氣體過壓時產(chǎn)生的安全隱患，實現(xiàn)了“自動”啟動、“自動”延時加載、“自動”卸載、“自動”延時緩沖停機，使整個過程具備自動化控制和保護功能。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，易操作，便于維修和安全可靠等優(yōu)點。達到節(jié)省人力、電耗，自動保護的目的。
文檔編號F04D27/00GK101832286SQ20091011921
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者張勝利, 譚程程 申請人:譚程程;張勝利