專(zhuān)利名稱(chēng)：一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣壓機(jī)領(lǐng)域，特別是一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
空氣壓機(jī)主要是產(chǎn)生壓縮空氣供給需要壓縮空氣的設(shè)備和需要壓縮空氣的場(chǎng)所，在空氣壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，必然要產(chǎn)生高溫、高壓和震動(dòng)，當(dāng)溫度、壓力、震動(dòng)、電量等參數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，就有發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，嚴(yán)重式甚至釀成事故；同時(shí)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中如果過(guò)流、過(guò)壓或超溫勢(shì)必會(huì)降低電動(dòng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)的使用壽命或引發(fā)其它危險(xiǎn)。為避免危險(xiǎn)和事故的發(fā)生，對(duì)空壓機(jī)的溫度、壓力、震動(dòng)量和電動(dòng)機(jī)電量等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)，可有效降低危險(xiǎn)、事故的發(fā)生率?，F(xiàn)有空氣壓機(jī)的安全保護(hù)手段多用模擬電路或簡(jiǎn)單的數(shù)字電路(單片機(jī))來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)溫度、壓力等空氣壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)精度低且檢測(cè)范圍窄，對(duì)震動(dòng)、電流、功率等參數(shù)無(wú)檢測(cè)；現(xiàn)有的空氣壓機(jī)保護(hù)裝置的保護(hù)輸出信號(hào)都采用一對(duì)接觸點(diǎn)對(duì)空氣壓機(jī)進(jìn)行控制急停，而在用空氣壓機(jī)有相當(dāng)大一部分同時(shí)要求執(zhí)行軟件急停和硬件急停控制，如果是一對(duì)接點(diǎn)要么控制硬件急停，要么控制軟件急停，保護(hù)效果大打折扣，對(duì)于有些比較特殊品牌的空氣機(jī)當(dāng)保護(hù)信號(hào)片面作用時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備故障，嚴(yán)重時(shí)甚至損壞；在空氣壓縮站中，由于有多臺(tái)空氣壓機(jī)聯(lián)機(jī)運(yùn)行，而且留有備用機(jī)組，這就要求具有靈活的控制方式，現(xiàn)有的空氣壓機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)的是一臺(tái)保護(hù)裝置對(duì)應(yīng)一臺(tái)空氣壓機(jī)的簡(jiǎn)單保護(hù)方式，如果是對(duì)空氣壓縮站或一臺(tái)空氣壓機(jī)連接多個(gè)風(fēng)包或多臺(tái)空氣壓機(jī)公用一臺(tái)風(fēng)包，此種保護(hù)將無(wú)能為力。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)空壓機(jī)保護(hù)的局限性問(wèn)題。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，包括外圍傳感器件和主機(jī)所述外圍傳感器件，其通過(guò)連接器件和所述主機(jī)相連，用于采集外圍信號(hào)，并將采集到的外圍信號(hào)傳遞給所述主機(jī)；所述主機(jī)，其通過(guò)連接器件與所述外圍傳感器件相連，用于分析和處理所述外圍傳感器件傳遞的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的功能運(yùn)行。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述主機(jī)上集成了可編程邏輯控制器PLC，還包括分別與所述PLC連接的觸摸屏、繼電器、開(kāi)關(guān)電源、指示燈、控制按鍵和報(bào)警器；所述PLC，其是所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的核心，其與所述外圍傳感器件連接，用于處理所述外圍傳感器件采集的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的功能實(shí)現(xiàn)；所述觸摸屏，其與所述PLC的通訊口連接，用于數(shù)據(jù)顯示及輸入?yún)?shù)；所述繼電器，其與所述PLC連接，用于控制主機(jī)停機(jī)；[0011]所述開(kāi)關(guān)電源，其與所述PLC連接，用于為所述主機(jī)供電；所述指示燈，其與所述PLC連接，用于指示所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)；所述控制按鍵，其與所述PLC連接，用于選擇控制功能；所述報(bào)警器，其與所述PLC連接，用于故障發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。進(jìn)一步，所述外圍傳感器件包括各自獨(dú)立的溫度傳感器、壓力傳感器、震動(dòng)傳感器和電量傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)溫度信號(hào)，所述壓力傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)壓力信號(hào)，所述震動(dòng)傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)震動(dòng)量，所述電量傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的電量。進(jìn)一步，所述連接器件采用防呆設(shè)計(jì)，有效地避免了錯(cuò)誤連接造成的設(shè)備損壞。在工業(yè)設(shè)計(jì)上，防呆設(shè)計(jì)是指為了避免使用者的操作失誤造成機(jī)器或人身傷害，包括無(wú)意識(shí)的動(dòng)作或下意識(shí)的誤動(dòng)作或不小心的肢體動(dòng)作，會(huì)有針對(duì)這些可能發(fā)生的情況來(lái)做的預(yù)防措施。進(jìn)一步，所述主機(jī)設(shè)置有兩路同步獨(dú)立的輸出控制，分別用于對(duì)空壓機(jī)的軟件急停和硬件急停進(jìn)行同步控制。這里，兩路輸出完全電氣隔離，使空壓機(jī)的保護(hù)更為合理和完善。這里，輸出控制是指外圍傳感器件在空壓機(jī)運(yùn)行中檢測(cè)到各運(yùn)行參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，空壓機(jī)保護(hù)裝置主機(jī)將發(fā)出停止空壓機(jī)的信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)安裝在空壓機(jī)保護(hù)裝置主機(jī)箱內(nèi)的繼電器來(lái)控制空壓機(jī)停機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所述的空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置是一種采用全數(shù)字控制技術(shù)的高性能空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，具有控制安全可靠、控制精度高、保護(hù)范圍廣等顯著特點(diǎn)；所述的空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的輸出控制是多路的，這樣一臺(tái)保護(hù)裝置就能實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)空壓機(jī)的保護(hù)，并且每路輸出都有常開(kāi)、常閉和常開(kāi)常閉組合等多種電路形式，這樣就能完全兼容不同廠(chǎng)家不同品牌的空壓機(jī)；所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置采用先進(jìn)的可編程序控制器作為控制核心，觸摸式人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)輸入，結(jié)合了現(xiàn)代電力電子學(xué)和自動(dòng)控制領(lǐng)域的多項(xiàng)最新科技成果，以高可靠性，高安全性，易操作性為設(shè)計(jì)理念，滿(mǎn)足現(xiàn)代礦山、非礦山、化工、制造等行業(yè)對(duì)螺桿式空氣壓機(jī)、活塞式空氣壓機(jī)及空氣壓縮站安全保護(hù)的需要。
圖1為本實(shí)用新型所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型所述主機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下1、外圍傳感器件，2、主機(jī)，3、PLC，4、開(kāi)關(guān)電源，5、觸摸屏，6、繼電器，7、報(bào)警器，8、指示燈，9、控制按鍵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，本實(shí)施例所述的一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，包括外圍傳感器件I和主機(jī)2 :所述外圍傳感器件I，其通過(guò)連接器件和所述主機(jī)2相連，用于采集外圍信號(hào)，并將采集到的外圍信號(hào)傳遞給所述主機(jī)2 ;所述主機(jī)2，其通過(guò)連接器件與所述外圍傳感器件I相連，用于分析和處理所述外圍傳感器件I傳遞的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的功能運(yùn)行。這里，所述連接器件采用防呆設(shè)計(jì)，可選用航空插頭作為連接器件。如圖2所示，所述主機(jī)上集成了 PLC 3，還包括分別與所述PLC 3連接的開(kāi)關(guān)電源4、觸摸屏5、繼電器6、報(bào)警器7、指示燈8和控制按鍵9 ；所述PLC 3，其是所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的核心，其與所述外圍傳感器件I連接，用于處理所述外圍傳感器件I采集的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的功能實(shí)現(xiàn)；所述開(kāi)關(guān)電源4，其與所述PLC 3連接，用于為所述主機(jī)供電；所述觸摸屏5，其與所述PLC 3的通訊口連接，用于數(shù)據(jù)顯示及輸入?yún)?shù)；所述繼電器6，其與所述PLC 3連接，用于控制主機(jī)停機(jī)；所述報(bào)警器7，其與所述PLC 3連接，用于故障發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。所述指示燈8，其與所述PLC 3連接，用于指示所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)；所述控制按鍵9，其與所述PLC 3連接，用于選擇控制功能。此外，如圖1所示，所述主機(jī)2設(shè)置有兩路同步獨(dú)立的輸出控制，分別用于對(duì)空壓機(jī)的軟件急停和硬件急停進(jìn)行同步控制，且兩路輸出完全電氣隔離，使空壓機(jī)的保護(hù)更為合理和完善。具體地，空壓機(jī)的停機(jī)操作(此操作是空壓機(jī)管理過(guò)程中正常的停機(jī)操作，不是空壓機(jī)保護(hù)裝置作用下的停機(jī)操作)是通過(guò)空壓機(jī)管理員操作空壓機(jī)操作面板上的停止按鈕來(lái)完成的，停止按鈕有常閉(正常時(shí)電路接通，執(zhí)行停機(jī)操作時(shí)電路斷開(kāi))、常開(kāi)(正常時(shí)電路斷開(kāi)，執(zhí)行停機(jī)操作時(shí)電路接通)及常閉常開(kāi)組合等幾種形式?？諌簷C(jī)保護(hù)裝置驅(qū)動(dòng)繼電器發(fā)出的停止空壓機(jī)的操作(此操作是空壓機(jī)保護(hù)裝置檢測(cè)到空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)異常時(shí)，空壓機(jī)保護(hù)裝置對(duì)空壓機(jī)實(shí)施的停機(jī)操作)，此操作也將作用在空壓機(jī)操作面板上的停機(jī)按鈕上(此作用是通過(guò)電氣連線(xiàn)實(shí)現(xiàn)的，是當(dāng)空壓機(jī)保護(hù)裝置發(fā)出停止信號(hào)時(shí)，等效于空壓機(jī)管理員操作了空壓機(jī)操作面板上的停機(jī)按鈕)，從而完成空壓機(jī)保護(hù)裝置對(duì)空壓機(jī)的停機(jī)操作。又，所述外圍傳感器件I包括各自獨(dú)立的溫度傳感器、壓力傳感器、震動(dòng)傳感器和電量傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)溫度信號(hào)，所述壓力傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)壓力信號(hào)，所述震動(dòng)傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)震動(dòng)量，所述電量傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的電量。本實(shí)施例所述的空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置由主機(jī)和外圍傳感器組成，通過(guò)對(duì)外圍輸入信號(hào)的處理，各個(gè)檢測(cè)量如果超出安全范圍，系統(tǒng)將發(fā)出停機(jī)信號(hào)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警，相應(yīng)的指示燈亮起，指示故障狀態(tài)?？諌簷C(jī)在工作過(guò)程中要產(chǎn)生高溫高壓氣體，如果溫度和壓力達(dá)到一定值，就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，因此對(duì)空壓機(jī)的排氣壓力，風(fēng)包壓力和排氣溫度、風(fēng)包溫度進(jìn)行保護(hù)就十分的必要，同時(shí)高的溫度對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行十分的不利，輕則縮短空壓機(jī)的使用壽命，重則造成設(shè)備的損毀，而冷卻水和潤(rùn)滑油是保護(hù)設(shè)備正常工作的必須條件，所以要對(duì)空壓機(jī)的潤(rùn)滑油壓和冷卻水進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)空壓機(jī)振動(dòng)過(guò)大也是引起空壓機(jī)主要危害之一，空壓機(jī)由于吸排氣過(guò)程具有間歇性，因此管道內(nèi)氣流的壓力和速度呈脈動(dòng)性和周期性變化。氣體壓力時(shí)大時(shí)小，氣流速度時(shí)快時(shí)慢。這種脈動(dòng)氣流經(jīng)過(guò)管道的彎管、閥門(mén)或異徑管時(shí)，會(huì)產(chǎn)生激振力，惹起管路振動(dòng)，脈動(dòng)壓力的不平均越大，振動(dòng)也越大；保送壓氣的壓力越高、管道的直徑越大，激振力也越大；脈動(dòng)氣流惹起管路振動(dòng)的頻率，若與管道構(gòu)造系統(tǒng)的固有頻率相同或相近，會(huì)惹起管道機(jī)械共振，即便激振力不大，管道的振動(dòng)也會(huì)特別激烈。管道振動(dòng)的結(jié)果是使管與管之間或管與風(fēng)包、閥門(mén)、冷卻器之間的連續(xù)部位禁受重復(fù)的振動(dòng)應(yīng)力，使管路系統(tǒng)遭到附加疲倦載荷，會(huì)呈現(xiàn)松動(dòng)致使開(kāi)裂現(xiàn)象，輕則產(chǎn)生泄露，重則惹起爆炸，釀成事故?？諌簷C(jī)電動(dòng)機(jī)的電量(電壓、電流等電氣數(shù)據(jù))直接反映出空壓機(jī)多個(gè)部分的工作狀態(tài)，對(duì)空壓機(jī)電機(jī)電量的檢測(cè)保護(hù)也非常必要。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)施例所述的空壓機(jī)保護(hù)裝置，具體對(duì)空壓機(jī)的以下幾個(gè)方面進(jìn)行保護(hù)一是對(duì)于排氣溫度、風(fēng)包溫度檢測(cè)與控制，這是通過(guò)對(duì)排氣溫度傳感器和風(fēng)包溫度傳感器的數(shù)據(jù)處理，排氣溫度和風(fēng)包溫度實(shí)時(shí)顯示來(lái)進(jìn)行，如果溫度超出安全范圍，裝置將報(bào)警和發(fā)出停機(jī)信號(hào)；二是對(duì)于空壓機(jī)排氣壓力、儲(chǔ)氣罐壓力、潤(rùn)滑油壓力和冷卻水壓力的監(jiān)測(cè)與控制，這是通過(guò)對(duì)相應(yīng)的壓力傳感器的數(shù)據(jù)處理來(lái)分析的，如果壓力傳感超出安全范圍，對(duì)應(yīng)指示燈亮，聲光報(bào)警，且自動(dòng)停止空壓機(jī)；三是對(duì)震動(dòng)的檢測(cè)與控制,主要包括對(duì)空壓機(jī)機(jī)頭震動(dòng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)震動(dòng)的檢測(cè)與控制，這是通過(guò)對(duì)震動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)處理結(jié)果來(lái)分析的，如果震動(dòng)超出安全范圍，對(duì)應(yīng)指示燈亮，四是對(duì)驅(qū)動(dòng)主電機(jī)電量的檢測(cè)與控制，這是通過(guò)對(duì)電量傳感器的數(shù)據(jù)處理結(jié)果來(lái)分析的，如果電動(dòng)機(jī)電量超出安全范圍，對(duì)應(yīng)指示燈亮，聲光報(bào)警。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，其特征在于，包括外圍傳感器件和主機(jī): 所述外圍傳感器件，其通過(guò)連接器件和所述主機(jī)相連，用于采集外圍信號(hào)，并將采集到的外圍信號(hào)傳遞給所述主機(jī)； 所述主機(jī)，其通過(guò)連接器件與所述外圍傳感器件相連，用于分析和處理所述外圍傳感器件傳遞的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的功能運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主機(jī)上集成了可編程邏輯控制器PLC，還包括分別與所述PLC連接的觸摸屏、繼電器、開(kāi)關(guān)電源、指示燈、控制按鍵和報(bào)警器； 所述PLC，其與所述外圍傳感器件連接，用于處理所述外圍傳感器件采集的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的功能實(shí)現(xiàn)； 所述觸摸屏，其與所述PLC的通訊口連接，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)輸入； 所述繼電器，其與所述PLC連接，用于控制主機(jī)停機(jī)； 所述開(kāi)關(guān)電源，其與所述PLC連接，用于為所述主機(jī)供電； 所述指示燈，其與所述PLC連接，用于指示所述空壓機(jī)保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)； 所述控制按鍵，其與所述PLC連接，用于選擇控制功能； 所述報(bào)警器，其與所述PLC連接，用于故障發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述外圍傳感器件包括各自獨(dú)立的溫度傳感器、壓力傳感器、震動(dòng)傳感器和電量傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)溫度信號(hào)，所述壓力傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)壓力信號(hào)，所述震動(dòng)傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)震動(dòng)量，所述電量傳感器用于檢測(cè)空壓機(jī)電`動(dòng)機(jī)的電量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述連接器件采用防呆設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主機(jī)設(shè)置有兩路同步獨(dú)立的輸出控制，分別用于對(duì)空壓機(jī)的軟件急停和硬件急停進(jìn)行同步控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置，包括外圍傳感器件和主機(jī)所述外圍傳感器件，其通過(guò)連接器件和所述主機(jī)相連，用于采集外圍信號(hào)，并將采集到的外圍信號(hào)傳遞給所述主機(jī)；所述主機(jī)，其通過(guò)連接器件與所述外圍傳感器件相連，用于分析和處理所述外圍傳感器件傳遞的外圍信號(hào)，并控制所述空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的功能運(yùn)行。所述的空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置采用全數(shù)字控制技術(shù)，且采用PLC作為控制核心，有多路的輸出控制，觸摸屏實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)輸入，有高可靠性、高安全性和易操作性，滿(mǎn)足現(xiàn)代礦山、非礦山、化工、制造等行業(yè)對(duì)螺桿式空氣壓機(jī)、活塞式空氣壓機(jī)及空氣壓縮站安全保護(hù)的需要。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202914289SQ201220268788
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者李振廣 申請(qǐng)人:鄭州廣眾科技發(fā)展有限公司