本發(fā)明屬于采礦牙輪鉆機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置及方法。

背景技術(shù)：

牙輪鉆機(jī)的主空壓機(jī)是生產(chǎn)作業(yè)中的主要部件，為牙輪鉆機(jī)完成穿孔作業(yè)提供作業(yè)用風(fēng)；生產(chǎn)作業(yè)前和作業(yè)中必須要保證空壓機(jī)潤滑油的油位處于標(biāo)準(zhǔn)油位；牙輪鉆機(jī)司機(jī)都是在生產(chǎn)作業(yè)前觀察設(shè)置在空壓機(jī)油氣桶側(cè)面的觀油鏡來確認(rèn)潤滑油位是否處于標(biāo)準(zhǔn)；在實(shí)際作業(yè)過程中，由于出現(xiàn)安全閥噴油、循環(huán)油管漏油等情況時(shí)使空壓機(jī)潤滑油量不足，司機(jī)在操作室操作牙輪鉆機(jī)作業(yè)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而使牙輪鉆機(jī)故障停機(jī)，造成空壓機(jī)陰陽轉(zhuǎn)子研死、空壓機(jī)主機(jī)報(bào)廢甚至發(fā)生火災(zāi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置及方法，通過報(bào)警功能使工作人員在實(shí)際生產(chǎn)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)牙輪鉆機(jī)的空壓機(jī)潤滑油量不足，及時(shí)停機(jī)，避免由于缺少潤滑油造成設(shè)備故障，節(jié)約設(shè)備成本，提升生產(chǎn)作業(yè)效率。

一種牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置，該裝置包括設(shè)置于牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡一側(cè)的漫反射開關(guān)、支架、控制部分、控制柜和控制臺；其中，所述的控制部分包括工控開關(guān)電源、第一繼電器、第二繼電器、可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊和延時(shí)控制模塊；

所述的漫反射開關(guān)設(shè)置于支架的上端，其發(fā)射端與牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡的設(shè)定范圍對齊放置；漫反射開關(guān)的輸出端連接延時(shí)控制模塊的輸入端；延時(shí)控制模塊輸出端同時(shí)連接控制柜和第一繼電器，第一繼電器的輸出端連接控制臺；

所述的第二繼電器連接220V電源，第二繼電器的輸出端同時(shí)連接控制柜和工控開關(guān)電源的輸入端，工控開關(guān)電源的輸出端同時(shí)連接延時(shí)控制模塊和可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊的輸出端連接漫反射開端的電源端。

所述的控制柜包括高壓系統(tǒng)停止指示燈和系統(tǒng)運(yùn)行指示燈，其中，高壓系統(tǒng)停止指示燈與第二繼電器相連接；系統(tǒng)運(yùn)行指示燈與延時(shí)控制模塊相連接。

所述的控制臺包括聲光報(bào)警器，聲光報(bào)警器與第一繼電器相連接。

所述的漫反射開關(guān)放置于牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡的一側(cè)，且距離3～5mm。

所述的其發(fā)射端與牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡的設(shè)定范圍對齊放置，具體為：其發(fā)射端設(shè)置于牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡下限刻度以上1～3mm處。

采用牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置進(jìn)行的報(bào)警方法，包括以下步驟：

步驟1、采用漫反射開關(guān)實(shí)時(shí)檢測牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡內(nèi)的油位高度，當(dāng)漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光能穿過觀油鏡時(shí)，即漫反射開關(guān)的接收端沒有接收到非可見光，則執(zhí)行步驟2；當(dāng)漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光無法穿過觀油鏡時(shí)，即非可見光被觀油鏡內(nèi)的潤滑油反射回漫反射開關(guān)的接收端，則漫反射開關(guān)無輸出電平信號；

步驟2、漫反射開關(guān)輸出電平信號至延時(shí)控制模塊；

步驟3、延時(shí)控制模塊通過第一繼電器控制控制柜中聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警并顯示指示燈。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出一種牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置及方法，填補(bǔ)了礦山牙輪鉆機(jī)油位報(bào)警技術(shù)的空白，有效地解決了在牙輪鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中由于安全閥噴油、循環(huán)油管漏油等情況時(shí)工作人員能夠在操作室及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，明確判斷出空壓機(jī)潤滑油量不足，降低工作人員的疲勞度和緊張度，提高了牙輪鉆機(jī)的工作效率，本發(fā)明可運(yùn)用于礦山企業(yè)不同設(shè)備類型的牙輪鉆機(jī)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的報(bào)警裝置電氣施工示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警方法流程圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的油位不標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的探測原理圖；

圖5為本發(fā)明一種實(shí)施方式的油位標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的探測原理圖；

圖6為本發(fā)明一種實(shí)施方式的牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置運(yùn)行原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明利用牙輪鉆機(jī)空壓機(jī)油氣桶的觀油鏡是有機(jī)玻璃材質(zhì)，由于其具有透明、透光的性質(zhì)，則本發(fā)明使用漫反射開關(guān)在不接觸探測物體的情況下，通過漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出非可見光來探測油氣桶的觀油鏡內(nèi)部是否存有潤滑油，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示(圖中1表示觀油鏡，2表示漫反射開關(guān)，3表示支架)，牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置包括設(shè)置于牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡1一側(cè)的漫反射開關(guān)2、支架3、控制部分、控制柜和控制臺；其中，所述的控制部分包括工控開關(guān)電源、第一繼電器NO、第二繼電器NC、可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊和延時(shí)控制模塊；所述的控制柜包括高壓系統(tǒng)停止指示燈和系統(tǒng)運(yùn)行指示燈，所述的控制臺包括聲光報(bào)警器；

本發(fā)明實(shí)施例中，本報(bào)警裝置輸入電源為24V，根據(jù)牙輪鉆機(jī)實(shí)際電源使用情況，所述的工控開關(guān)電源選擇輸入220V輸出24V的工控開關(guān)電源；所述的漫反射開關(guān)采用型號為E3F1-DS5C4直流三線型漫反射開關(guān)，感應(yīng)距離0～100mm可調(diào)，體積小，易安裝，不易刮碰，E3F1-DS5C4直流三線漫反射開關(guān)采用了全密封設(shè)計(jì)，起到防水防塵油污污染，內(nèi)置動作指示燈方便工作人員直觀了解漫反射開關(guān)的運(yùn)行情況；所述的第一繼電器NO和第二繼電器NC的型號為歐姆龍MY4N-J DC24V，是一種電控制器件；所述的可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊采用型號為LM2596 5A，它可以應(yīng)用在輸入電壓高于輸出電壓的降壓領(lǐng)域，是把38v以內(nèi)的電壓調(diào)整到適合的電壓來保護(hù)漫反射開關(guān)和延時(shí)控制模塊，以確保在復(fù)雜的使用情況下使其具有很高的穩(wěn)定性；所述的延時(shí)控制模塊采用型號為FRM01，其采用微控制器作為主控單元，預(yù)置18種功能，并可以根據(jù)需求，定制和添加特定功能；所述的聲光報(bào)警器采用型號為AD16-22SM，采用高亮度純色LED發(fā)光芯片為光源，壽命長、耗能低、體積小、重量輕、可靠性高；所述的支架采用20mm方形鍍鋅管制作，用于固定漫反射開關(guān)。

本發(fā)明實(shí)施例中，安裝延時(shí)控制模塊的目的：牙輪鉆機(jī)的空壓機(jī)在初始運(yùn)行時(shí)，由于潤滑油循環(huán)到油管路、散熱器等部位，油位波動較大可能導(dǎo)致本裝置報(bào)警，所以通過空壓機(jī)運(yùn)行指示燈給電于延時(shí)控制模塊，使延時(shí)控制模塊對漫反射開關(guān)輸出的6V～38V電平信號進(jìn)行時(shí)效阻隔(時(shí)效為30秒即空壓機(jī)初期運(yùn)行油位波動期)，控制第一繼電器NO斷電，聲光報(bào)警器無電信號，從而解決了因空壓機(jī)啟動初期時(shí)油位波動大而導(dǎo)致的本裝置誤報(bào)警。

本發(fā)明實(shí)施例中，漫反射開關(guān)設(shè)置于支架的上端，其發(fā)射端與牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡的設(shè)定范圍對齊放置；漫反射開關(guān)的輸出端連接延時(shí)控制模塊的輸入端；延時(shí)控制模塊輸出端同時(shí)連接控制柜和第一繼電器，第一繼電器的輸出端連接控制臺；第二繼電器連接220V電源，第二繼電器的輸出端同時(shí)連接控制柜和工控開關(guān)電源的輸入端，工控開關(guān)電源的輸出端同時(shí)連接延時(shí)控制模塊和可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊的輸出端連接漫反射開端的電源端；高壓系統(tǒng)停止指示燈與第二繼電器相連接；系統(tǒng)運(yùn)行指示燈與延時(shí)控制模塊相連接；聲光報(bào)警器與第一繼電器相連接，具體如下：

本發(fā)明實(shí)施例中，按實(shí)際使用原理，該裝置安裝時(shí)分為控制部分、探測部分和預(yù)警部分；探測部分包括漫反射開關(guān)和專用支架；預(yù)警部分包括聲光報(bào)警器；所述控制部分安裝在牙輪鉆機(jī)的空壓機(jī)的電氣控制柜內(nèi)，底板使用絕緣環(huán)氧膠木板0.5MM厚，固定部件包括24V工控開關(guān)電源、歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器NC、歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器NO、FRM01延時(shí)控制模塊、LM2596 5A可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，各部件連接使用BVR0.5平方線接頭冷壓端子處理；

本發(fā)明實(shí)施例中，所述探測部分使用E3F1-DS5C4直流三線型漫反射開關(guān)，三線分別為棕色線電源+、黑色線電源-、藍(lán)色線高電平輸出，棕色線和黑色線連接LM2596 5A可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，藍(lán)色線連接FRM01延時(shí)控制模塊，放置在觀油鏡右側(cè)距離3～5mm處，便于觀油鏡的維護(hù)及更換；用20mm方形鍍鋅管制作的專用支架固定，以避免設(shè)備作業(yè)時(shí)的震動影響探測精度；所述探測部分與油氣桶是非接觸的，要與油氣桶的桶壁留有3～5mm左右間隙，這樣保證了本發(fā)明在牙輪鉆機(jī)空壓機(jī)高溫時(shí)(70～95攝氏度)不被損壞，解決了油氣桶高溫所帶來的不利因素；所述漫反射開關(guān)發(fā)出的非可見光的探測位置要在觀油鏡下限刻度以上1～3mm處；漫反射開關(guān)單獨(dú)連接，與控制部分分離，如有損壞在幾乎不影響牙輪鉆機(jī)生產(chǎn)效率的情況下實(shí)現(xiàn)更換。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述預(yù)警部分使用AD16-22SM聲光報(bào)警器，放置在司機(jī)室控制臺操作區(qū)以便觀察，穿孔22mm圓形孔洞將其固定后連接歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器NO對其進(jìn)行控制。

本發(fā)明實(shí)施例中，從牙輪鉆機(jī)220V電源引出BVR0.5線連接到歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器NC，同時(shí)把歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器NC的線圈與高壓系統(tǒng)停止指示燈連接，以來識別高壓系統(tǒng)停止指示電信號輸出給繼電器NC線圈，從而實(shí)現(xiàn)24V工控開關(guān)電源的動作。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，從24V工控開關(guān)電源使用BVR0.5線引出，分兩路，一路連接歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器(NO和NC)供電，另一路連接LM2596 5A可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，再從LM2596 5A可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊連接FRM01延時(shí)控制模塊及E3F1-DS5C4直流三線漫反射開關(guān)供電，把FRM01延時(shí)控制模塊觸發(fā)端連接E3F1-DS5C4直流三線漫反射開關(guān)的藍(lán)色線電平信號輸出，輸出端連接歐姆龍MY4N-J DC24V繼電器(NO)線圈直接控制聲光報(bào)警器動作。

本發(fā)明實(shí)施例中，本裝置各部件的連接方式均采用冷壓端子連接，確保系統(tǒng)各個(gè)模塊相互之間的可靠性。

采用牙輪鉆機(jī)非接觸式油位報(bào)警裝置進(jìn)行的報(bào)警方法，如圖3所示，包括以下步驟：

步驟1、采用漫反射開關(guān)實(shí)時(shí)檢測牙輪鉆機(jī)油氣桶觀油鏡內(nèi)的油位高度，當(dāng)漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光能穿過觀油鏡時(shí)，即漫反射開關(guān)的接收端沒有接收到非可見光，則執(zhí)行步驟2；當(dāng)漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光無法穿過觀油鏡時(shí)，即非可見光被觀油鏡內(nèi)的潤滑油反射回漫反射開關(guān)的接收端，則漫反射開關(guān)無輸出電平信號；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖4所示(圖中4表示上限，5表示下限，6表示潤滑油)，當(dāng)漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光能穿過觀油鏡時(shí)，漫反射開關(guān)的接收端沒有接收到非可見光，漫反射開關(guān)輸出6V～38V電平信號，即表明潤滑油量不足，油位不標(biāo)準(zhǔn)，電平信號作用于繼電器NO聲光報(bào)警器，聲光報(bào)警器得電報(bào)警；反之，如圖5所示，如果漫反射開關(guān)的發(fā)射端發(fā)出的非可見光無法穿過觀油鏡時(shí)，即非可見光被觀油鏡內(nèi)的潤滑油反射回漫反射開關(guān)的接收端，漫反射開關(guān)的接收端接收到非可見光后，漫反射開關(guān)無輸出電平信號，即表明潤滑油充足，油位標(biāo)準(zhǔn)；

步驟2、漫反射開關(guān)輸出電平信號至延時(shí)控制模塊；

步驟3、延時(shí)控制模塊通過第一繼電器控制控制柜中聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警并顯示指示燈。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖6所示，該裝置與牙輪鉆機(jī)高壓系統(tǒng)停止指示燈并聯(lián)，當(dāng)牙輪鉆機(jī)啟動時(shí)，高壓系統(tǒng)停止指示燈將電信號輸出給繼電器NC(在牙輪鉆機(jī)啟動時(shí)高壓系統(tǒng)停止指示燈為熄滅狀態(tài)，因此使用繼電器NC，即高壓系統(tǒng)停止指示燈熄滅時(shí)繼電器NC為導(dǎo)通狀態(tài))，控制工控開關(guān)電源輸出給電于可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊，再通過可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓模塊輸出適用于慢反射開關(guān)和延時(shí)控制模塊的穩(wěn)定電壓；漫反射開關(guān)受電后發(fā)出非可見光進(jìn)行探測觀油鏡，在探測到觀油鏡內(nèi)部沒有潤滑油的情況下輸出6V～38V電平信號，通過延時(shí)控制模塊將電平信號作用于繼電器NO對聲光報(bào)警器進(jìn)行控制，聲光報(bào)警器報(bào)警。