一種隔膜保護系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于隔膜累隔膜保護技術領域，尤其設及一種隔膜保護系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隔膜累作為一種工業(yè)領域常用的管道輸送設備，W其輸送壓力高、輸送流量穩(wěn)定、 輸送物料與活塞隔離等特點，在固液兩相介質輸送場合中得到了廣泛的應用，其中橡膠隔 膜作為隔膜累結構的重要部件，在輸送物料與活塞隔離上起到了不可替代的作用，隔膜累 的橡膠隔膜使用壽命直接決定了隔膜累的連續(xù)運轉時間及設備運轉率，因此在隔膜累制造 及控制技術中，隔膜的保護技術與隔膜破損檢測技術是隔膜累技術發(fā)展的重中之重。
[0003] 隔膜主要為橡膠材質，輔W鐵忍提供定位及導向的作用，如圖2所示，橡膠隔膜安 裝于隔膜腔中，起到隔離輸送物料與液壓油的作用，使活塞及活塞缸避免與輸送物料直接 接觸，保護了活塞的壽命，同時也避免液壓油流入輸送管路，防止液壓油污染輸送物料，保 證了管道工藝的清潔性，另一方面相對于油隔離累節(jié)省了液壓油，降低了設備運轉成本。
[0004] 由于橡膠隔膜本身的材質，決定了橡膠隔膜本身不能夠承受過大應力，因此，橡膠 隔膜本身不能夠作為物料輸送的動力張量來源，而是應該在橡膠隔膜的一側通過液壓油均 勻的提供壓力，同時在橡膠隔膜的另一側，通過物料對隔膜的反作用力，達到橡膠隔膜兩側 的壓力平衡，使橡膠隔膜在設計允許的彈性形變范圍內折疊與伸縮形變，從而發(fā)揮橡膠隔 膜應有的設備部件特性，保護橡膠隔膜的使用壽命。
[0005] 目前市場上的隔膜累油量控制系統(tǒng)的控制方案，都是通過測試信號檢測探頭，檢 測液壓油油量，當檢測到液壓油油量較少時，通過液壓管路進行自動的補油動作，當檢測到 液壓油油量較多時，通過液壓管路進行自動的排油動作，從而實現(xiàn)控制隔膜腔液壓油量，達 到隔膜兩側壓力平衡的目的，進而保護橡膠隔膜運轉。
[0006] 此種控制方式能夠滿足隔膜累運轉W及隔膜腔油量控制的一般性設備需求，但其 控制方式簡單，執(zhí)行能力被動，對隔膜腔液壓油量缺乏充分的預估手段，并且當橡膠隔膜破 損時缺乏必要的響應能力，難W保護隔膜累的運轉安全，導致設備運行風險增加，連續(xù)運轉 時間縮短。
[0007] 總結目前市場上的隔膜累油量控制系統(tǒng)的結構特征，綜合分析其運行效果，可W 看出現(xiàn)有技術具有W下幾種缺點：
[000引 1、隔膜室油量檢測方式落后：目前市場上的隔膜累油量控制系統(tǒng)，其油量檢測裝 置為定性檢測方案，僅能通過磁式信號檢測探頭對隔膜腔油量的多少進行判斷，得出的檢 測結果為化OOl的數(shù)字量，其中0為油量匿乏，1為油量超出，但不能進一步對隔膜室油量的 匿乏量與超出量進行判斷，通過該特性可W看出，舊的隔膜油量控制系統(tǒng)只能對隔膜室油 量進行定性檢測，而無法對隔膜室油量進行定量檢測。
[0009] 2、補油動作及排油動作油量不可控：目前市場的隔膜室補排油液壓系統(tǒng)在對隔膜 室做出補油或排油動作時已然采用的是定量補排油的控制策略，即通過固定時間的補油與 排油，對隔膜室油量進行控制，此種控制方式較為落后，受到外部影響較大，缺乏必要的補 排油流量檢測的閉環(huán)控制策略，導致補油與排油效率較低，例如假設單次補油時間為tl, 在單次補油的油量為VI，因補油壓力的不同W及隔膜室壓力的周期性與工藝性變化，必然 導致單次補油量Vl每次不盡相同，此時隔膜累會經(jīng)過多次的補油與排油交替動作，通過補 油量與排油量總和的差值將隔膜室內油量調整至最佳狀態(tài)，可見，在此補排油控制系統(tǒng)中， 補排油效率較低，系統(tǒng)震蕩時間較長，穩(wěn)態(tài)性差?？偨Y上述現(xiàn)象，可W看出補排油液壓系統(tǒng) 對補油動作及排油動作油量控制的作用，但是在隔膜室油量檢測系統(tǒng)無法對隔膜室油量進 行定量檢測的基礎上，補排油液壓系統(tǒng)無法通過閉環(huán)反饋對單次補油油量進行控制。
[0010] 3、隔膜室補排油液壓系統(tǒng)故障無法判斷：在工業(yè)場合下，環(huán)境惡劣，化工酸性氣 體、外部沖擊、機械振動、粉塵等復雜因素作用于隔膜室補排油液壓系統(tǒng)，造成隔膜室補排 油液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不可預料的故障，此時，因補油閥口或排油閥口無法有效打開或關閉，將導 致橡膠隔膜的損壞，隔膜室補排油液壓系統(tǒng)故障大致可W分為W下幾個方面：
[0011] 補油閥口無法有效打開導致補油動作無法對已經(jīng)缺少液壓油的隔膜室進行補償， 或排油閥口無法有效關閉導致排油閥口持續(xù)對隔膜室進行過量排油，此兩種情況將導致隔 膜室油量匿乏，壓力降低，隔膜處于物料壓力大于隔膜室油壓的狀態(tài)，造成橡膠隔膜破損， 同時由于隔膜室油量匿乏，在每個往復運動周期內，橡膠隔膜的鐵忍會撞擊隔膜室后端，造 成機械損害。
[0012] 排油閥口無法有效打開導致排油動作無法對已經(jīng)處于液壓油過分充盈狀態(tài)的隔 膜室進行泄流，或補油閥口無法有效關閉導致補油閥口持續(xù)對隔膜室進行過量補油，此兩 種情況將導致隔膜室油量過多，壓力增高，隔膜處于物料壓力小于隔膜室油壓的狀態(tài)，造成 橡膠隔膜破損。
[0013] 綜合W上兩個方面共四種情況可W看出，隔膜室補排油液壓系統(tǒng)故障對橡膠隔膜 運轉的危害，但目前的隔膜室補排油液壓系統(tǒng)無法對自身故障進行鑒別，難W達到保護橡 膠隔膜與設備安全的目的。
[0014] 4、橡膠隔膜破損無檢測措施：橡膠隔膜作為隔膜累重點的控制與保護對象，其具 有隔離物料與液壓油的重要作用，隔膜累的主要管路輸送原理即為通過橡膠隔膜在隔膜室 內作往復彈性運動，擠壓物料提供管路輸送壓力，橡膠隔膜的破損會造成橡膠隔膜的物料 隔離作用下降，導致物料與液壓油混合，在隔膜做推進動作時，因活塞對液壓油做功，導致 液壓油壓力增高，通過橡膠隔膜破損缺口流入物料，最終進入輸送管道，造成了液壓油的浪 費W及管路工藝的污染，在液壓油進入輸送管路后，會導致隔膜室補排油液壓系統(tǒng)檢測到 隔膜室油量匿乏，進而發(fā)生補油動作。當橡膠隔膜做吸料動作時，因隔膜室液壓油壓力降 低，物料壓力高于隔膜室液壓油壓力，導致物料流入隔膜室與液壓油混合，此時隔膜補排油 液壓系統(tǒng)將檢測到隔膜室油量過多，進而發(fā)生排油動作，此時隔膜室內液壓油為物料顆粒 與液壓油的混合物，在排油動作時，物料顆粒將隨著液壓油進入排油管路，最終流入液壓油 箱，可能堵塞排油管路，污染液壓油箱內大量液壓油，同時，液壓油內含有大量顆粒物質，將 造成隔膜室活塞研磨，影響設備壽命甚至造成重大事故。從上述技術事實可W看出，造成W 上運行隱患的主要原因是當前隔膜累缺少有效的隔膜破損檢測裝置，無法對隔膜破損初期 物料對液壓油的污染進行及時判斷與控制。
[0015] 從W上所述隔膜累運轉現(xiàn)行存在問題來看，目前所采用的隔膜累補排油方案及隔 膜保護策略，主要是被動的依賴橡膠隔膜的自然彈性拉伸強度，控制方式模糊性較大，無法 定量進行液壓油量的檢測與補償，對補油系統(tǒng)故障檢測不到位，缺少隔膜破損初期的故障 控制機制，容易造成污染與損害的擴大化。
【發(fā)明內容】
[0016] 本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種運行穩(wěn)定、可靠且使用壽命長的隔膜保護系 統(tǒng)。
[0017] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，本發(fā)明包括橡膠隔膜，橡膠隔膜中包 含一鐵忍，鐵忍與對橡膠隔膜進行導向的橫向金屬無磁導桿連接，其結構要點無磁導桿中 安裝有永磁鐵，相應于所述永磁鐵的橫向運動軌跡設置有磁式信號傳感器，磁式信號傳感 器的信號輸出端口與化C的信號輸入端口相連，PLC的補排油信號輸出端口與隔膜室補排 油部分的控制信號輸入端口相連；所述磁式信號傳感器為兩個沿隔膜腔橫向布置。
[0018] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述隔膜腔壁上開有通孔，通孔內設置有信號盒，信 號盒通過緊固件與隔膜累主體相連；所述磁式信號傳感設置在信號盒內；所述兩個磁式信 號傳感器中離橡膠隔膜較近的一個為采集隔膜累運行信號磁式信號傳感器，另一個為采集 隔膜累補油信號磁式信號傳感器；當在無磁導桿一個往復周期內，觸發(fā)采集隔膜累補油信 號磁式信號傳感器時，PLC發(fā)出補油信號，對隔膜室進行補油動作；當在無磁導桿五個往復 周期內，既沒有觸發(fā)采集隔膜累運行信號磁式信號傳感器又沒有觸發(fā)采集隔膜累補油信號 磁式信號傳感器時，PLC發(fā)出信號對隔膜室進行排油動