專利名稱：一種帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動枝葉粉碎機,尤指一種帶有自動控制系統的電動枝葉粉碎機。
背景技術：
園林綠化、培育、養護過程中會產生大量樹枝、樹葉等廢棄物，將這些樹枝樹木，枝葉廢棄物進行收集，粉碎后還田、覆蓋、造紙或作為有機肥原料使用都會產生很大的經濟效益和環境效益。目前，國內外的許多電動枝葉粉碎機，其一般由機架，安裝在機架上的切削機構、 進料機構、出料機構和三相異步電動機等組成，通過操控三相異步電動機帶到切削機構動作，進行枝葉粉碎。電動枝葉粉碎機根據其進料方式的不同又分為強制式進料電動枝葉粉碎機和非強制式進料電動枝葉粉碎機。其中，強制式進料電動枝葉粉碎機大多采用手動控制，即通過手動方式控制進料機構，進行進料。這種單一的手動控制方式的主要缺點是枝葉粉碎機常在超負荷的條件下，仍舊處于工作狀態，造成一些不必要的設備事故，降低了機器的使用壽命；工作效率低。

實用新型內容鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供了一種帶有自動控制系統的電動枝葉粉碎機，該帶有自動控制系統的電動枝葉粉碎機可以自動控制電動枝葉粉碎機的作業，提高枝葉粉碎機的工作效率。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機，它包括機架，安裝在機架上的切削機構、進料機構、出料機構、三相異步電動機，其特征在于該電動枝葉粉碎機還包括一自動控制系統，該控制系統包括壓力變送器、電流變送器、接近開關、可編程控制器、三位四通電磁閥及液壓系統；所述壓力變送器安裝在所述液壓系統中與液壓馬達連接的油管處，監控液壓系統的壓力，壓力變送器的信號輸出端與所述可編程控制器的一個信號輸入端連接；所述電流變送器安裝于控制柜內，其信號輸出端與所述可編程控制器的另一個信號輸入端連接；所述接近開關安裝在被控枝葉粉碎機切削機構中的刀盤軸徑向位置處，監控刀盤的轉速，其信號輸出端與所述可編程控制器的又一輸入端連接；所述可編程控制器的兩個信號輸出端分別與所述三位四通電磁換向閥的兩個通電線圈相連，控制通電線圈的工作狀態；所述三位四通電磁換向閥串聯在用于驅動枝葉粉碎機進料機構動作的所述液壓系統中。所述液壓系統包括液壓油箱、過濾器、定量齒輪泵、單向閥、溢流閥、調速閥和液壓馬達；液壓油箱的輸出口通過管路與過濾器的輸入口連接，該過濾器的輸出口經一油管與定量齒輪泵的輸入口相連接，定量齒輪泵的輸出口經一個油管與溢流閥的進油口連接，溢流閥的出油口一路經油管與液壓油箱的回油口相連通，另一路與調速閥的進油口相連接，該調速閥的出油口經油管與單向閥的進油口相連，該單向閥的出油口經管路與所述三位四通電磁換向閥的進油口連接；所述三位四通電磁換向閥的第一工作口 A經油管與液壓馬達的一個控制口連接；所述三位四通電磁換向閥的第二工作口 B經油管與液壓馬達的另一個控制口連接；液壓馬達與被控枝葉粉碎機的進料機構相連，驅動被控枝葉粉碎機的進料機構。該控制系統還包括退料手動操作開關、進料手動操作開關；所述退料手動操作開 關與可編程控制器的再一個信號輸入端相連；所述進料手動操作開關與可編程控制器的另一信號輸入端相連。

圖I為本實用新型控制系統原理框圖；圖2為構成本實用新型控制系統的液壓系統原理框圖。
具體實施方式
本實用新型公開的帶有自動控制系統的電動枝葉粉碎機包括機架，安裝在機架上的切削機構、進料機構、出料機構、三相異步電動機及自動控制系統。該自動控制系統又由壓力變送器、電流變送器、接近開關、可編程控制器、三位四通電磁閥及液壓系統構成。自動控制控制系統通過對枝葉粉碎機切削機構中的刀盤轉速、用于驅動枝葉粉碎機進料機構的液壓系統的壓力、以及驅動枝葉粉碎機切削機構動作的三相異步電動機的電流的監控，自動判斷枝葉粉碎機的進料狀況，通過可編程控制器控制液壓系統，再通過液壓系統控制枝葉粉碎機的進料機構和切削機構，從而控制枝葉粉碎機的工作狀態，避免枝葉粉碎機在超負荷的條件下，仍舊處于工作狀態，造成設備事故的事情發生，進而提高枝葉粉碎機的工作效率和使用壽命。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細講述。如圖I所示，構成本實用新型自動控制系統的壓力變送器安裝在與液壓馬達連接的油管處，監控液壓系統的壓力，壓力變送器的信號輸出端103與可編程控制器107的一個輸入端17連接；電流變送器安裝于控制柜內，其信號輸出端108與可編程控制器的107 —個輸入端18連接；接近開關安裝在被控枝葉粉碎機切削機構中的刀盤軸徑向位置處，監控刀盤的轉速，其信號輸出端104與可編程控制器107的另一輸入端13連接；可編程控制器107的兩個信號輸出端0UT1、0UT2分別控制三位四通電磁換向閥200的兩個通電線圈202、201，該三位四通電磁換向閥200串聯在液壓系統中。如圖2所示，構成枝葉粉碎機用控制系統的液壓系統包括液壓油箱100、過濾器300、定量齒輪泵400、單向閥800、溢流閥600、調速閥500和液壓馬達900。液壓油箱100的輸出口通過管路與過濾器300的輸入口連接，該過濾器300的輸出口經一油管與定量齒輪泵400的輸入口相連接，定量齒輪泵400的輸出口經一個油管與溢流閥600的進油口連接，溢流閥600的出油口一路經一個油管與液壓油箱100的回油口相連通，另一路與調速閥500的進油口相連接，該調速閥500的出油口經一個油管與一個單向閥800的進油口相連，該單向閥800的出油口經管路與三位四通電磁換向閥200的進油口 P連接。三位四通電磁換向閥200的第一工作口 A經一個油管與液壓馬達900的一個控制口連接，第二工作口 B經一個油管與液壓馬達900的另一個控制口連接，該液壓馬達900與被控枝葉粉碎機的進料機構相連，驅動被控枝葉粉碎機的進料機構。電動枝葉粉碎機工作時，安裝在被控枝葉粉碎機切削機構中的刀盤軸徑向位置處的接近開關，時刻監視刀盤的轉速，當枝葉粉碎機刀盤出現異常情況，刀盤的轉速下降到設定的下限閾值時，接近開關輸出信號給可編程控制器107，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107控制其信號輸出端0UT1、0UT2的信號輸出狀態，使三位四通電磁換向閥200右側通電線圈201通電、左側通電線圈202不通電，三位四通電磁換向閥200閥芯右移，液壓系統的進液口 P與第二工作口 B連通且第一工作口A與回液口 T連通，與此同時，第二工作 口 B與液壓馬達900的一個控制口通過一個油管連通且第一工作口 A與液壓馬達900的另一個控制口連通，液壓馬達900內有反向流動的液體，液壓馬達反向運轉，進而驅動進料機構反向運轉。進料機構停止一段時間后，刀盤在外力的作用下，其轉速逐漸上升，當刀盤的轉速上升到設定的上限閾值后，接近開關輸出信號給可編程控制器107，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107的一個輸出點輸出控制信號控制三位四通電磁換向閥200的左側通電線圈202通電，三位四通電磁換向閥的閥芯左移，進液口 P與第一工作口 A連通且第二工作口 B與回液口 T連通，且液壓馬達900的一個控制口與第一工作口 A連通，同時，另一控制口與第二工作口 B連通。液壓馬達900內有液體流動，液壓馬達900轉動，驅動枝葉粉碎機的進料機構動作，進料機構強制進料。在實際使用過程中，枝葉粉碎機的進料機構常在退料與進料間反復切換，為此，可編程控制器107的程序對接近開關的輸出信號進行延時處理，以使刀盤有足夠的時間來恢復到設定的速度閾值上限。電動枝葉粉碎機工作時，壓力變送器103時刻監控液壓系統的壓力，當出現異常情況即液壓系統的壓力上升到設定的上限閾值時，壓力變送器輸出信號給可編程控制器107，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107的信號輸出端輸出控制信號，使三位四通電磁換向閥200右側通電線圈201通電、左側通電線圈202不通電，三位四通電磁換向閥200閥芯右移，液壓系統的進液口 P與第二工作口 B連通且第一工作口 A與回液口 T連通，與此同時，第二工作口 B與液壓馬達900的一個控制口通過一個油管連通且第一工作口 A與液壓馬達900的另一個控制口連通，液壓馬達900內有反向流動的液體，液壓馬達反向運轉，進而驅動進料機構反向運轉。進料機構反轉一段時間后，液壓系統的壓力下降到設定的下限閾值時，壓力變送器輸出信號給可編程控制器107，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107的一個輸出點輸出控制信號控制三位四通電磁換向閥200的左側通電線圈202通電，三位四通電磁換向閥的閥芯左移，進液口 P與第一工作口 A連通且第二工作口 B與回液口 T連通，且液壓馬達900的一個控制口與第一工作口 A連通，同時，另一控制口與第二工作口 B連通。液壓馬達900內有液體流動，液壓馬達900轉動，驅動枝葉粉碎機的進料機構動作，進料機構強制進料。可編程控制器107對壓力變送器的輸出信號進行延時處理，以使液壓系統有足夠的時間來釋放系統壓力，使其降低至設定的壓力閾值下限。電動枝葉粉碎機工作時，電流變送器時刻監視異步電動機的工作電流，當出現異常情況時，即異步電動機的工作電流超過了電動機的允許載荷時，電流變送器信號輸出端輸出信號給可編程控制器107，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107的信號輸出端無輸出信號，三位四通電磁換向閥200右側通電線圈201不通電、左側通電線圈202不通電，三位四通電磁換向閥200閥芯處于中位，液體從進液口 P流回出液口 T，而不流入液壓馬達，因此馬達內無液體流動，馬達不運轉，枝葉粉碎機進料機構處于停止狀態。進料裝置停止一段時間后，異步電動機就處于空載運行狀態，此時異步電動機的 工作電流處于允許載荷范圍內，電流變送器信號輸出端108無信號輸出，通過其內部程序的判斷，可編程控制器107的一個輸出點輸出控制信號控制三位四通電磁換向閥200的左側通電線圈202通電，三位四通電磁換向閥的閥芯左移，進液口 P與第一工作口 A連通且第二工作口 B與回液口 T連通，且液壓馬達900的一個控制口與第一工作口 A連通，同時，另一控制口與第二工作口 B連通。液壓馬達900內有液體流動，液壓馬達900轉動，驅動枝葉粉碎機的進料機構動作，進料機構強制進料。可編程控制器107對電流變送器的輸出信號進行延時處理，以使液壓系統有足夠的時間來釋放電動機的過量載荷，使其降低至設定的電流閾值下限。當電動枝葉粉碎機處于自動控制狀態時，可編程控制器107實時監測壓力變送器、接近開關及電流變送器的監控值是否處于各自的設定上限閾值以下，一旦出現異常情況，自動輸出控制信號，控制液壓系統，進而控制枝葉粉碎機的進料機構的動作。為了對異常情況進行及時有效地處理，除了上述自動控制功能外，本實用新型還設有手動控制功能。如圖I所示，本實用新型還包括退料手動操作開關106、進料手動操作開關105。退料手動操作開關106與可編程控制器107的信號輸入端I I相連；進料手動操作開關105與可編程控制器107的信號輸入端12相連。一旦手動功能起作用，與該手動功能相對應的操作處于優先狀態，即手動控制優先自動控制，該原則是通過可編程控制器內部的程序設定的。本實用新型除可以自動控制枝葉粉碎機進料機構、切削機構外，還可以通過手動的方式控制枝葉粉碎機的進料機構、切削機構。可編程控制器本身的兩個輸出端分別對應于三位四通電磁換向閥200的左側通電線圈202、右側通電線圈201可編程控制器本身的兩個輸出端在程序內部設置了互鎖，因此，確保了三位四通電磁換向閥200的左側通電線圈202、右側通電線圈201不會同時工作。本實用新型的優點I、本實用新型通過對液壓系統的壓力、刀盤轉速以及異步電動機的工作電流的監控，可以準確地控制進料、退料過程及多次退料、進料嘗試過程；2、準確地監控刀盤的轉速、液壓系統的壓力，以及異步電動機的工作電流，使枝葉粉碎機的工作效率大大提高；有效地保護異步電動機不會在超載荷下長時間運行造成對電動機的破壞，延長機器的使用壽命。3、本實用新型可實現對枝葉粉碎機的自動控制和手動控制，并且手動控制功能優先，以處理意外情況的發生。以上所述是本發明的具體實施例及所運用的技術原理，任何基于本發明技術方案基礎上的等效變換，均屬于本發明保護范圍之內。·
權利要求1.一種帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機，它包括機架，安裝在機架上的切削機構、進料機構、出料機構、三相異步電動機，其特征在于該電動枝葉粉碎機還包括一自動控制系統，該控制系統包括壓力變送器、電流變送器、接近開關、可編程控制器、三位四通電磁閥及液壓系統； 所述壓力變送器安裝在所述液壓系統中與液壓馬達連接的油管處，監控液壓系統的壓力，壓力變送器的信號輸出端與所述可編程控制器的一個信號輸入端連接； 所述電流變送器安裝于控制柜內，其信號輸出端與所述可編程控制器的另一個信號輸入端連接； 所述接近開關安裝在被控枝葉粉碎機切削機構中的刀盤軸徑向位置處，監控刀盤的轉速，其信號輸出端與所述可編程控制器的又一輸入端連接； 所述可編程控制器的兩個信號輸出端分別與所述三位四通電磁換向閥的兩個通電線圈相連，控制通電線圈的工作狀態； 所述三位四通電磁換向閥串聯在用于驅動枝葉粉碎機進料機構動作的所述液壓系統中。
2.根據權利要求I所述的帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機，其特征在于所述液壓系統包括液壓油箱、過濾器、定量齒輪泵、單向閥、溢流閥、調速閥和液壓馬達； 液壓油箱的輸出口通過管路與過濾器的輸入口連接，該過濾器的輸出口經一油管與定量齒輪泵的輸入口相連接，定量齒輪泵的輸出口經一個油管與溢流閥的進油口連接，溢流閥的出油口一路經油管與液壓油箱的回油口相連通，另一路與調速閥的進油口相連接，該調速閥的出油口經油管與單向閥的進油口相連，該單向閥的出油口經管路與所述三位四通電磁換向閥的進油口連接； 所述三位四通電磁換向閥的第一工作口 A經油管與液壓馬達的一個控制口連接；所述三位四通電磁換向閥的第二工作口 B經油管與液壓馬達的另一個控制口連接； 液壓馬達與被控枝葉粉碎機的進料機構相連，驅動被控枝葉粉碎機的進料機構。
3.根據權利要求2所述的帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機，其特征在于該控制系統還包括退料手動操作開關、進料手動操作開關；所述退料手動操作開關與可編程控制器的再一個信號輸入端相連；所述進料手動操作開關與可編程控制器的另一信號輸入端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種帶自動控制系統的電動枝葉粉碎機，其特征在于該電動枝葉粉碎機還包括一自動控制系統，該控制系統包括壓力變送器、電流變送器、接近開關、可編程控制器、三位四通電磁閥及液壓系統。壓力變送器安裝在與液壓馬達連接的油管處；接近開關安裝在枝葉粉碎機切削機構中的刀盤軸徑向位置處；壓力變送器、接近開關和電流變送器的信號輸出端分別與可編程控制器的信號輸入端連接。本實用新型通過對液壓系統的壓力、刀盤轉速以及異步電動機的工作電流的監控，準確地枝葉粉碎機的進料、退料過程；有效地保護異步電動機不會在超載荷下長時間運行造成對電動機的破壞，延長機器的使用壽命。
文檔編號B02C25/00GK202590945SQ201220237650

公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者付博, 閆海川, 趙雪明, 劉軍 申請人:綠友機械集團股份有限公司