專利名稱：具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸壓釜等快開(kāi)門(mén)式大型壓力容器。
背景技術(shù)：
蒸壓釜等快開(kāi)門(mén)式壓力容器，是廣泛應(yīng)用于化工、輕工、建材、航空、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的關(guān)鍵性大型機(jī)電設(shè)備。該設(shè)備快開(kāi)門(mén)時(shí)主要由減速機(jī)來(lái)開(kāi)啟釜門(mén)(蓋)。當(dāng)關(guān)門(mén)不到位或余汽未排盡發(fā)生誤操作，致使帶壓開(kāi)門(mén)時(shí)，常發(fā)生傷人事故，給國(guó)家和企業(yè)造成極大損失。為確保蒸壓釜的安全使用和提高快開(kāi)門(mén)式壓力容器的使用可靠性，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第四十九條規(guī)定快開(kāi)門(mén)式壓力容器應(yīng)設(shè)計(jì)安全聯(lián)鎖裝置。目前應(yīng)用于快開(kāi)門(mén)壓力容器的安全聯(lián)鎖控制裝置大多為專用的獨(dú)立系統(tǒng)。聯(lián)鎖控 制裝置主要由壓力傳感器、位置開(kāi)關(guān)、控制器、電動(dòng)執(zhí)行器和圓柱形安全銷等組成，在壓力容器的釜門(mén)(蓋)上焊接有圓孔的金屬板，通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)圓柱形安全銷水平進(jìn)入或退出圓孔，實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。當(dāng)蒸壓釜蒸養(yǎng)過(guò)程完成，壓力傳感器檢測(cè)到容器內(nèi)壓力達(dá)到安全壓力后，閉鎖裝置自動(dòng)退出解鎖，方可通過(guò)減速機(jī)開(kāi)啟釜門(mén)(蓋)。當(dāng)快開(kāi)門(mén)(蓋)關(guān)閉到達(dá)預(yù)定部位且余壓放氣閥關(guān)閉后，閉鎖裝置自動(dòng)加鎖，進(jìn)氣口閥門(mén)打開(kāi)后，方可開(kāi)始進(jìn)氣加壓。目前的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)主要不足是控制器均安裝在控制室或車間墻上，距離釜體檢測(cè)開(kāi)關(guān)及執(zhí)行器較遠(yuǎn)，需要通過(guò)多根較長(zhǎng)的電纜線連接，安裝穿線工作量大、費(fèi)用高，而且蒸壓釜為大型高溫高壓蒸養(yǎng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境不好，極易發(fā)生接觸不良與短路等安全事故；該系統(tǒng)需在釜門(mén)(蓋)上焊接帶孔的金屬板及釜體旁安裝執(zhí)行裝置，降低了壓力容器的安全可靠性，而且還存有安全銷不能在釜門(mén)(蓋)的板孔內(nèi)可靠安全出入的故障隱患；另夕卜，該系統(tǒng)存在控制器、電動(dòng)執(zhí)行器體積較大、重量較重等不足。目前，已出現(xiàn)采用電磁離合器控制減速機(jī)的軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的控制方案，但由于存在故障或斷電后不易解除閉鎖之缺點(diǎn)，故現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)。技術(shù)方案是，一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，它包括減速機(jī)本體；其特征是在減速機(jī)的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機(jī)本體上安裝有微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和可上下移動(dòng)的安全銷；安全銷向下移動(dòng)時(shí)插入棘輪的棘齒中，從而實(shí)現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器信號(hào)輸入端與壓力容器上的壓力信號(hào)傳感器、門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器和閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器連接，控制端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和減速器，減速器軸上設(shè)有擺桿和凸輪，擺桿上固定一剎車線，剎車線另一端與安全銷連接，電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)剎車線推拉安全銷上下運(yùn)動(dòng)；凸輪旁還安裝有控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開(kāi)關(guān)。為了使安全銷便于插入棘齒中，安全銷由兩部分組成，上部是一個(gè)柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座內(nèi)，下部是一個(gè)錐面體，錐面體活動(dòng)連接在柱體上，錐面體從銷座下面露出后有一定的擺動(dòng)角度。所述的微控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采用安全工作電壓并安裝在減速機(jī)本體的密封箱內(nèi)。所述的減速機(jī)本體可以手搖式，亦可以電動(dòng)式。 當(dāng)采用電動(dòng)式減速機(jī)時(shí)，應(yīng)將行程開(kāi)關(guān)常開(kāi)觸點(diǎn)串入到啟動(dòng)減速機(jī)電機(jī)的電源電路中，只有安全銷被拉起解鎖的同時(shí)，使凸輪正好壓合行程開(kāi)關(guān)，電動(dòng)式減速機(jī)才能通電啟動(dòng)。工作原理是當(dāng)壓力容器一個(gè)工作過(guò)程完成需要開(kāi)門(mén)時(shí)，打開(kāi)放氣閥，當(dāng)容器內(nèi)壓力減小到安全壓力時(shí)，壓力信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，微控器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，安全銷被鋼絞線向上拉起，實(shí)現(xiàn)解鎖，解鎖后減速機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)啟釜門(mén)(蓋)。當(dāng)快開(kāi)門(mén)(蓋)關(guān)閉時(shí)，只有到達(dá)預(yù)定部位且余壓放氣閥關(guān)閉后，門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，放氣閥閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，微控器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，安全銷才能在鋼絞線推力和自重作用下插入到棘輪齒槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)閉鎖，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，方可開(kāi)始加壓。本發(fā)明將目前開(kāi)關(guān)門(mén)減速機(jī)與安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)創(chuàng)造性的結(jié)合在一起，成為具有安全聯(lián)鎖功能的機(jī)電一體化減速機(jī)。由于本裝置閉鎖安全銷采用上下運(yùn)動(dòng)方式，其聯(lián)鎖可靠性比水平運(yùn)動(dòng)方式要高，由于銷子上下移動(dòng)且可視性好，可不設(shè)置聲光顯示報(bào)警功能。本發(fā)明由于安裝布線少，所以結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)電一體化，密封好，實(shí)用可靠，提高了壓力容器的安全可靠性。微控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，具有耗電少、重量輕、聯(lián)鎖可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是手搖式實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中凸輪的右視圖。圖例說(shuō)明1_減速機(jī)本體，2-微控制器，3-電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，4-剎車線，5-凸輪，
6-棘輪，7-電機(jī)，8-減速器，9-擺桿，10-行程開(kāi)關(guān)，11-手搖把，12-銷座，13-安全銷，a-壓力信號(hào)傳感器，b_門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器，c~閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，它包括減速機(jī)本體I ;其中在減速機(jī)本體I的軸伸端上安裝有棘輪6，在減速機(jī)本體I上安裝有微控制器2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3和可上下移動(dòng)的安全銷13 ;所述的安全銷13由兩部分組成，上部是一個(gè)柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座12內(nèi)，下部是一個(gè)錐面體，錐面體活動(dòng)連接在柱體上，錐面體從銷座12下面露出后有一定的擺動(dòng)角度，擺動(dòng)角度不大于10度，安全銷13向下移動(dòng)時(shí)錐面體插入棘輪6的棘齒中，從而實(shí)現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器2信號(hào)輸入端與壓力容器上的壓力信號(hào)傳感器a、門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器b和閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器c連接，控制端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3連接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3如圖2所示，它包括電機(jī)7和減速器8，減速器8軸上設(shè)有擺桿9和凸輪5，擺桿9上固定一剎車線4，剎車線4另一端與安全銷13連接，電機(jī)7正反轉(zhuǎn)時(shí)鋼絞線4推拉安全銷13上下運(yùn)動(dòng)；圖3的右視圖進(jìn)一步說(shuō)明了凸輪5旁還安裝有控制電機(jī)7正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開(kāi)關(guān)10。為了保證使用安全，所述的微控制器2與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3均采用安全工作電壓并安裝在減速機(jī)本體I的密封箱內(nèi)。圖I所示的減速機(jī)本體I為手搖式，通過(guò)手搖把11操作減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。減速機(jī)本體I亦可以采用電動(dòng)式，可以用電動(dòng)機(jī)替代手搖把11。
當(dāng)采用電動(dòng)式減速機(jī)時(shí)，應(yīng)將行程開(kāi)關(guān)10常開(kāi)觸點(diǎn)串入到啟動(dòng)減速機(jī)電機(jī)的控制電路中，只有安全銷被拉起解鎖的同時(shí)，使凸輪5正好壓合行程開(kāi)關(guān)10，電動(dòng)式減速機(jī)才能通電啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，它包括減速機(jī)本體；其特征在于，在減速機(jī)的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機(jī)本體上安裝有微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和能有上下移動(dòng)的安全銷；安全銷向下移動(dòng)時(shí)插入棘輪的棘齒中，從而實(shí)現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器信號(hào)輸入端與壓力容器上的壓力信號(hào)傳感器、門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器和閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器連接，控制端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和減速器，減速器軸上設(shè)有擺桿和凸輪，擺桿上固定一剎車線，剎車線另一端與安全銷連接，電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)剎車線推拉安全銷上下運(yùn)動(dòng)；凸輪旁還安裝有控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開(kāi)關(guān)。
2.如權(quán)利要求I所述的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，其特征在于，所述的安全銷由兩部分組成，上部是一個(gè)柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座內(nèi)，下部是一個(gè)錐面體，錐面體活動(dòng)連接在柱體上，錐面體從銷座下面露出后有一定的擺動(dòng)角度，擺動(dòng)角度不大于10度。
3.如權(quán)利要求I所述的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，其特征在于，所述的微控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采用安全工作電壓并安裝在減速機(jī)本體的密封箱內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，其特征在于，所述的減速機(jī)本體為手搖式。
5.如權(quán)利要求I所述的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)，其特征在于，所述的減速機(jī)本體為電動(dòng)式，并將行程開(kāi)關(guān)常開(kāi)觸點(diǎn)串入到啟動(dòng)減速機(jī)電機(jī)的電源電路中。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)的工作方法，其特征在于，當(dāng)壓力容器一個(gè)工作過(guò)程完成需要開(kāi)門(mén)時(shí)，打開(kāi)放氣閥，當(dāng)容器內(nèi)壓力減小到安全壓力時(shí)，壓力信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，微控器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，安全銷被鋼絞線向上拉起，實(shí)現(xiàn)解鎖，解鎖后減速機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)啟釜門(mén)。當(dāng)快開(kāi)門(mén)關(guān)閉時(shí)，只有到達(dá)預(yù)定部位且余壓放氣閥關(guān)閉后，門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，放氣閥閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器發(fā)出信號(hào)，微控器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，安全銷才能在鋼絞線推力和自重作用下插入到棘輪齒槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)閉鎖，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，方可開(kāi)始加壓。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開(kāi)門(mén)壓力容器減速機(jī)及其工作方法，它是在減速機(jī)的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機(jī)本體上安裝有微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和安全銷；安全銷向下移動(dòng)時(shí)插入棘輪的棘齒中；所述的微控制器信號(hào)輸入端與壓力容器上的壓力信號(hào)傳感器、門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器和閥開(kāi)關(guān)信號(hào)傳感器連接，控制端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和減速器，減速器軸上設(shè)有擺桿和凸輪，擺桿上固定一剎車線，剎車線另一端與安全銷連接；凸輪旁還安裝有行程開(kāi)關(guān)。本發(fā)明閉鎖安全銷采用上下運(yùn)動(dòng)方式，其聯(lián)鎖可靠性比水平運(yùn)動(dòng)方式要高，由于銷子上下移動(dòng)且可視性好，可不設(shè)置聲光顯示報(bào)警功能。
文檔編號(hào)B01J3/04GK102878292SQ20121036165
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月15日
發(fā)明者王進(jìn)野, 呂春艷, 王帥, 程百林, 張繼良 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)