一種液力耦合器多檔位調速和設備安全運行控制系統及其實現方法技術方案

本發明專利技術公開了一種液力耦合器多檔位調速和設備安全運行控制系統及其實現方法，解決了現有技術中液力耦合器只有高低兩檔調速，且兩檔間轉換時間約為28s，難以滿足多段速的生產工藝要求，且兩檔間轉換響應時間太長，影響其節能功能的有效發揮，在很多場合難以滿足工藝要求等問題，包括動力裝置、推桿、液力耦合器和控制系統，所述液力耦合器的導流管上從外到內依次設置有4?6個接近開關，推桿的一端與動力裝置連接，由動力裝置提供推桿往復運動的動力，另一端設置有銜鐵，銜鐵插入液力耦合器的導流管內；所述動力裝置和接近開關均與所述控制系統連接，接近開關感應銜鐵的位置，并通過控制系統控制動力裝置推動推桿的距離，實現液力耦合器的調速。

Hydraulic coupler multi gear speed regulation and equipment safety operation control system and implementation method thereof

The invention discloses a multi gear hydraulic coupler speed control system and the safe operation of equipment and its realization method, solves the problem of hydraulic coupler height only two stall speed, two speed and the conversion time is about 28s, it is difficult to meet the requirements of the production process of multi speed, and two file conversion between long response time and effectively influence its energy saving function, in many occasions, it is difficult to meet the process requirements, including a power device, a push rod, hydraulic coupler and control system, the draft tube of hydraulic coupler from outside to inside is provided with 4 6 proximity switches, one end of the push rod is connected with the power device, a power device provide power for the reciprocating motion of the push rod, the other end is provided with a guide pipe inserted into the armature armature, hydraulic coupler; the power device and the proximity switch are connected with the control system. The position of the induction armature is close to the switch, and the speed control of the hydraulic coupler is realized by controlling the distance of the power device to push the push rod through the control system.

【技術實現步驟摘要】
一種液力耦合器多檔位調速和設備安全運行控制系統及其實現方法
本專利技術涉及一種液力耦合器多檔位調速和設備安全運行控制系統及其實現方法。
技術介紹
由于大容量高壓變頻控制系統投資太大，并且絕大多數風機、泵類負載不需要經常調節性的寬泛的調速范圍，因此，三相交流高壓異步電動機通過液力耦合器驅動風機或者泵類負載的運行模式，普遍的應用于鋼鐵、水泥、重工等行業。該類傳動方式以其一次性投資少，機電設備柔性鏈接受沖擊小，系統對電網沖擊低和無劣化影響見長，系統故障率低，維護維修簡便等等諸多優勢，而獲廣泛應用。不足之處是：其一，液力耦合器的負荷調節，即負載轉速的調節，通常只有高低兩檔運行，其實質就是滿載負荷與卸掉負荷兩種狀態的開關型運行模式，難以滿足多段速的生產工藝要求，嚴重影響其節能功能有效地發揮。而且液力耦合器兩檔負荷調節的兩檔之間的轉換時間為28s，兩檔間的轉換響應時間太長，在很多應用場合難以滿足工藝要求。而人為的早早置于高速檔位運行，電能消耗太大，不利于設備經濟運行。其二，作為一整套的設備，從高壓電動機，液力耦合器到風機，存在大量的設備工況參數，需要進行采集，處理和判斷。其中，有的參數是設備啟動前必須檢測和判斷的，是設備啟動運行的前提條件；有的是設備運行過程中需要實時監測，使得操檢人員能夠準確判斷設備的異常與否，以便采取相應措施，保障設備安全運行。因此，設備工況參數的采集與控制決策，對于設備的正常啟動和安全運行，至關重要。綜上所述，現有技術中液力耦合器只有高低兩檔調速，且兩檔間轉換時間約為28s，難以滿足多段速的生產工藝要求，且兩檔間轉換響應時間太長，影響其節能功能的有效發揮，在很多場合難以滿足工藝要求；且設備工況參數的判斷準確性較差，影響設備的正常開啟和安全運行等問題，尚缺乏有效的解決方案。
技術實現思路
針對上述現有技術中存在的技術問題，本專利技術的目的是提供一種液力耦合器多檔位調速控制系統及設備安全運行控制方法。對液力耦合器傳動系統的滿載和卸載所對應高速低速兩種傳動模式進行改造，實現滿載、重載、輕載和卸載所對應的低速、中速1、中速2和高速四個速度檔位，以滿足現場工藝設備要求，并充分發揮液力耦合器節能功效。為了解決以上技術問題，本專利技術的技術方案為：一種液力耦合器多檔位調速控制系統，包括動力裝置(氣動或液壓或電動)、推桿、液力耦合器和控制系統，所述液力耦合器的導流管上從外到內依次設置有4-6個接近開關，推桿的一端與動力裝置連接，由動力裝置提供推桿往復運動的動力，另一端設置有銜鐵，銜鐵隨動于插入液力耦合器的導流管；所述動力裝置和接近開關均與所述控制系統連接，接近開關感應銜鐵的位置，通過控制系統控制動力裝置推動推桿的距離，和液力耦合器的速度檔位檢測和鎖定來實現調速。多個接近開關可以控制銜鐵位于不同的接近開關處，進而可以將推桿上的銜鐵停留在不同的位置上，實現了多檔位調速的過程控制，增加了設備的適用性，可以滿足多種應用場合的多速度調控工藝要求。進一步的，所述動力裝置為液壓缸或氣壓缸。進一步的，所述接近開關的數量為4個，包括低速接近開關、第一中速接近開關、第二中速接近開關和高速接近開關，這四個接近開關在導流管上從外向內依次設置。其中，導流管的內側為靠近液力耦合器導液腔的一側，外側為遠離液力耦合器導液腔的一側。更進一步的，低速接近開關與第一中速接近開關之間的距離為5-7cm；第一中速接近開關與第二中速接近開關之間的距離為4-6cm；第二中速接近開關與高速接近開關之間的距離為5-7cm。進一步的，所述接近開關的數量為5個，包括低速接近開關、第一中速接近開關、第二中速接近開關、第三中速接近開關和高速接近開關，這五個接近開關在導流管上從外向內依次設置。更進一步的，低速接近開關與第一中速接近開關之間的距離為3-5cm；第一中速接近開關與第二中速接近開關之間的距離為4-6cm；第二中速接近開關與第三中速接近開關之間的距離為4-6cm；第三中速接近開關與高速接近開關之間的距離為5-7cm。更進一步的，低速接近開關和高速接近開關之間的中速接近開關活動安裝在導流管上，可以沿導流管的軸線移動。在設備調試期間，將低速接近開關和高速接近開關之間的多個中速接近開關的位置進行調整，使其滿足特定的調速要求。進一步的，所述液力耦合器多檔位調速控制系統還包括設置在液力耦合器傳動系統中的閥門開閉傳感器組件、溫度傳感器組件、流量傳感器組件和壓力傳感器組件，各個傳感器均與所述控制系統連接。其中，閥門開閉傳感器組件分布在管道的各個閥門處，用于檢測各個閥門的開閉。溫度傳感器組件分布在各個軸承、工作油液面以下等位置，用于檢測各個軸承的溫度和工作油溫。流量傳感器組件分布于冷卻管路中，用于檢測冷卻管路中的流量。各個傳感器將采集得到的參數信號輸入控制系統，由控制系統計算判斷是否滿足開機條件。更進一步的，所述液力耦合器多檔位調速控制系統還包括報警裝置，報警裝置與所述控制系統連接。當控制系統接收到異常信號時，可通過報警裝置進行聲光報警，甚至發生故障停機，以避免發生更大的設備財產的損失和人員傷害。該系統可實現液力耦合傳動低速開機啟動一級關鍵參數圓形情況的判斷和巡檢，具有智能控制功能，可避免熱工操控檢查的弊端。一種液力耦合器傳動設備安全運行控制方法，包括如下步驟：1)在控制系統中輸入程序，確定在設定工藝的不同運行階段的調速檔位；2)進行設備的調試，確定并調整低速接近開關和高速接近開關之間的中速接近開關在導油管上的位置；3)控制系統對接收到的各個傳感器檢測器的檢測信號進行運算，判斷電機和風機軸承溫度、液力耦合器工作油溫及其冷卻水管路壓力、流量、溫度等工況參數是否正常，是否滿足開機條件，若進行開機，控制系統控制動力裝置推動推桿，使推桿端部的銜鐵定位在低速接近開關處，低速開機啟動，設備停機時，亦由控制系統判斷并將速度先行調至低速檔位，然后執行電機斷電停機，以避免滿負荷電機大電流切斷對高壓電網的沖擊；4)設備運行過程中，在不同的運行階段，控制系統控制動力裝置推動推桿，使推桿端部的銜鐵定位在不同的接近開關處，實現液力耦合器多檔位調速。本專利技術的有益效果為：1、本專利技術在原電動執行器電動推桿行程上加裝兩個或三個中速檔位位置感應接近開關，加上原用的高速接近開關和低速接近開關實現四個檔位或五個檔位的分別調速運行；執行機構分別改為液壓或氣動式，結構簡單，控制快捷，故障率極低，實踐證明使用效果很好。例如：在轉爐煉鋼兌鐵水和加裝廢鋼期間及由此轉到吹氧冶煉的劇烈化學反應期間兩段時間段的轉換，由第二中速轉到高速，僅需3-5秒時間，而此前單一的兩速模式時需要28秒，此時滯期間，轉爐煙罩產生較嚴重的煙塵外泄，威脅大氣環保。2、在液力耦合器傳動系統中多臺設備的風機(或各種泵)的各個位置設置閥門開閉檢測器、溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器等，用于檢測管道閥門的開閉、軸承溫度、高壓電機軸承溫度繞組溫度和液力耦合器的軸承溫度、工作油溫及其冷卻管路流量、壓力等信號，采集輸入PLC控制系統，由控制系統計算判斷是否滿足開機條件，系統工作運行過程中，亦有PLC控制系統對設備的該類工況參數進行實時監測判斷，異常發生，控制系統可發出報警報錯警示，直至聲光報警，甚至故障停機，以避免更大的設備財產損失和人員傷害。附圖說明構成本申請的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：包括動力裝置、推桿、液力耦合器和控制系統，所述液力耦合器的導流管上從外到內依次設置有4?6個接近開關，推桿的一端與動力裝置連接，由動力裝置提供推桿往復運動的動力，另一端設置有銜鐵，銜鐵隨動于插入液力耦合器的導流管；所述動力裝置和接近開關均與所述控制系統連接，接近開關感應銜鐵的位置，通過控制系統控制動力裝置推動推桿的距離，和液力耦合器的速度檔位檢測和鎖定來實現調速。

【技術特征摘要】
1.一種液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：包括動力裝置、推桿、液力耦合器和控制系統，所述液力耦合器的導流管上從外到內依次設置有4-6個接近開關，推桿的一端與動力裝置連接，由動力裝置提供推桿往復運動的動力，另一端設置有銜鐵，銜鐵隨動于插入液力耦合器的導流管；所述動力裝置和接近開關均與所述控制系統連接，接近開關感應銜鐵的位置，通過控制系統控制動力裝置推動推桿的距離，和液力耦合器的速度檔位檢測和鎖定來實現調速。2.根據權利要求1所述的液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：所述動力裝置為液壓缸或氣壓缸。3.根據權利要求1所述的液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：所述接近開關的數量為4個，包括低速接近開關、第一中速接近開關、第二中速接近開關和高速接近開關，這四個接近開關在導流管上從外向內依次設置。4.根據權利要求3所述的液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：低速接近開關與第一中速接近開關之間的距離為5-7cm；第一中速接近開關與第二中速接近開關之間的距離為4-6cm；第二中速接近開關與高速接近開關之間的距離為5-7cm。5.根據權利要求1所述的液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：所述接近開關的數量為5個，包括低速接近開關、第一中速接近開關、第二中速接近開關、第三中速接近開關和高速接近開關，這五個接近開關在導流管上從外向內依次設置。6.根據權利要求5所述的液力耦合器多檔位調速控制系統，其特征在于：低速接近開關與第一中速接近開關之間的距離為3-5cm；第一中速接近開關與第二中速接近開關之間的距離為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳鈞，張承軍，樊磊，焦尚婧，呂化國，孫宗輝，柏立水，李強，王洪銀，楊來順，白金業，尹元生，盧峰，郭煥軍，樓建林，劉祥，李明霞，鄒本林，李家福，
申請(專利權)人：山東濟鋼合金材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37