專利名稱：具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蒸壓釜等快開門式大型壓力容器。
背景技術：
蒸壓釜等快開門式壓力容器，是廣泛應用于化工、輕工、建材、航空、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的關鍵性大型機電設備。該設備快開門時主要由減速機來開啟釜門(蓋)。當關門不到位或余汽未排盡發(fā)生誤操作，致使帶壓開門時，常發(fā)生傷人事故，給國家和企業(yè)造成極大損失。為確保蒸壓釜的安全使用和提高快開門式壓力容器的使用可靠性，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局頒發(fā)的《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第四十九條規(guī)定快開門式壓力容器應設計安全聯(lián)鎖裝置。目前應用于快開門壓力容器的安全聯(lián)鎖控制裝置大多為專用的獨立系統(tǒng)。聯(lián)鎖控 制裝置主要由壓力傳感器、位置開關、控制器、電動執(zhí)行器和圓柱形安全銷等組成，在壓力容器的釜門(蓋)上焊接有圓孔的金屬板，通過電動執(zhí)行器驅(qū)動圓柱形安全銷水平進入或退出圓孔，實現(xiàn)閉鎖功能。當蒸壓釜蒸養(yǎng)過程完成，壓力傳感器檢測到容器內(nèi)壓力達到安全壓力后，閉鎖裝置自動退出解鎖，方可通過減速機開啟釜門(蓋)。當快開門(蓋)關閉到達預定部位且余壓放氣閥關閉后，閉鎖裝置自動加鎖，進氣口閥門打開后，方可開始進氣加壓。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，距離釜體檢測開關及執(zhí)行器較遠，需要通過多根較長的電纜線連接，安裝穿線工作量大、費用高，而且蒸壓釜為大型高溫高壓蒸養(yǎng)設備，現(xiàn)場工作環(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(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(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的軸實現(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，故現(xiàn)場應用較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機。技術方案是，一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機，它包括減速機本體；其特征是在減速機的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機本體上安裝有微控制器、電機驅(qū)動裝置和可上下移動的安全銷；安全銷向下移動時插入棘輪的棘齒中，從而實現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器信號輸入端與壓力容器上的壓力信號傳感器、門開關信號傳感器和閥開關信號傳感器連接，控制端與電機驅(qū)動裝置連接；所述的電機驅(qū)動裝置包括電機和減速器，減速器軸上設有擺桿和凸輪，擺桿上固定一剎車線，剎車線另一端與安全銷連接，電機正反轉(zhuǎn)時剎車線推拉安全銷上下運動；凸輪旁還安裝有控制電機正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開關。為了使安全銷便于插入棘齒中，安全銷由兩部分組成，上部是一個柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座內(nèi)，下部是一個錐面體，錐面體活動連接在柱體上，錐面體從銷座下面露出后有一定的擺動角度。所述的微控制器與電機驅(qū)動裝置均采用安全工作電壓并安裝在減速機本體的密封箱內(nèi)。所述的減速機本體可以手搖式，亦可以電動式。 當采用電動式減速機時，應將行程開關常開觸點串入到啟動減速機電機的電源電路中，只有安全銷被拉起解鎖的同時，使凸輪正好壓合行程開關，電動式減速機才能通電啟動。工作原理是當壓力容器一個工作過程完成需要開門時，打開放氣閥，當容器內(nèi)壓力減小到安全壓力時，壓力信號傳感器發(fā)出信號，微控器控制電機轉(zhuǎn)動，安全銷被鋼絞線向上拉起，實現(xiàn)解鎖，解鎖后減速機才能轉(zhuǎn)動開啟釜門(蓋)。當快開門(蓋)關閉時，只有到達預定部位且余壓放氣閥關閉后，門開關信號傳感器發(fā)出信號，放氣閥閥開關信號傳感器發(fā)出信號，微控器控制電機轉(zhuǎn)動，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)實現(xiàn)閉鎖，進氣閥門打開，方可開始加壓。本發(fā)明將目前開關門減速機與安全聯(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)鎖功能的機電一體化減速機。由于本裝置閉鎖安全銷采用上下運動方式，其聯(lián)鎖可靠性比水平運動方式要高，由于銷子上下移動且可視性好，可不設置聲光顯示報警功能。本發(fā)明由于安裝布線少，所以結(jié)構(gòu)緊湊、機電一體化，密封好，實用可靠，提高了壓力容器的安全可靠性。微控制器與電機驅(qū)動裝置，具有耗電少、重量輕、聯(lián)鎖可靠性高等優(yōu)點。


圖I是手搖式實施例結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是電機驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2中凸輪的右視圖。圖例說明1_減速機本體，2-微控制器，3-電機驅(qū)動裝置，4-剎車線，5-凸輪，
6-棘輪，7-電機，8-減速器，9-擺桿，10-行程開關，11-手搖把，12-銷座，13-安全銷，a-壓力信號傳感器，b_門開關信號傳感器，c~閥開關信號傳感器。
具體實施例方式如圖I所示，一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機，它包括減速機本體I ;其中在減速機本體I的軸伸端上安裝有棘輪6，在減速機本體I上安裝有微控制器2、電機驅(qū)動裝置3和可上下移動的安全銷13 ;所述的安全銷13由兩部分組成，上部是一個柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座12內(nèi)，下部是一個錐面體，錐面體活動連接在柱體上，錐面體從銷座12下面露出后有一定的擺動角度，擺動角度不大于10度，安全銷13向下移動時錐面體插入棘輪6的棘齒中，從而實現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器2信號輸入端與壓力容器上的壓力信號傳感器a、門開關信號傳感器b和閥開關信號傳感器c連接，控制端與電機驅(qū)動裝置3連接；所述的電機驅(qū)動裝置3如圖2所示，它包括電機7和減速器8，減速器8軸上設有擺桿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7正反轉(zhuǎn)時鋼絞線4推拉安全銷13上下運動；圖3的右視圖進一步說明了凸輪5旁還安裝有控制電機7正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開關10。為了保證使用安全，所述的微控制器2與電機驅(qū)動裝置3均采用安全工作電壓并安裝在減速機本體I的密封箱內(nèi)。圖I所示的減速機本體I為手搖式，通過手搖把11操作減速機轉(zhuǎn)動。減速機本體I亦可以采用電動式，可以用電動機替代手搖把11。
當采用電動式減速機時，應將行程開關10常開觸點串入到啟動減速機電機的控制電路中，只有安全銷被拉起解鎖的同時，使凸輪5正好壓合行程開關10，電動式減速機才能通電啟動。
權(quán)利要求
1.一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機，它包括減速機本體；其特征在于，在減速機的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機本體上安裝有微控制器、電機驅(qū)動裝置和能有上下移動的安全銷；安全銷向下移動時插入棘輪的棘齒中，從而實現(xiàn)閉鎖；所述的微控制器信號輸入端與壓力容器上的壓力信號傳感器、門開關信號傳感器和閥開關信號傳感器連接，控制端與電機驅(qū)動裝置連接；所述的電機驅(qū)動裝置包括電機和減速器，減速器軸上設有擺桿和凸輪，擺桿上固定一剎車線，剎車線另一端與安全銷連接，電機正反轉(zhuǎn)時剎車線推拉安全銷上下運動；凸輪旁還安裝有控制電機正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度大小的行程開關。
2.如權(quán)利要求I所述的快開門壓力容器減速機，其特征在于，所述的安全銷由兩部分組成，上部是一個柱體，上部柱體安裝在棘輪頂部的銷座內(nèi)，下部是一個錐面體，錐面體活動連接在柱體上，錐面體從銷座下面露出后有一定的擺動角度，擺動角度不大于10度。
3.如權(quán)利要求I所述的快開門壓力容器減速機，其特征在于，所述的微控制器與電機驅(qū)動裝置均采用安全工作電壓并安裝在減速機本體的密封箱內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的快開門壓力容器減速機，其特征在于，所述的減速機本體為手搖式。
5.如權(quán)利要求I所述的快開門壓力容器減速機，其特征在于，所述的減速機本體為電動式，并將行程開關常開觸點串入到啟動減速機電機的電源電路中。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的快開門壓力容器減速機的工作方法，其特征在于，當壓力容器一個工作過程完成需要開門時，打開放氣閥，當容器內(nèi)壓力減小到安全壓力時，壓力信號傳感器發(fā)出信號，微控器控制電機轉(zhuǎn)動，安全銷被鋼絞線向上拉起，實現(xiàn)解鎖，解鎖后減速機才能轉(zhuǎn)動開啟釜門。當快開門關閉時，只有到達預定部位且余壓放氣閥關閉后，門開關信號傳感器發(fā)出信號，放氣閥閥開關信號傳感器發(fā)出信號，微控器控制電機轉(zhuǎn)動，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)實現(xiàn)閉鎖，進氣閥門打開，方可開始加壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有安全聯(lián)鎖功能的快開門壓力容器減速機及其工作方法，它是在減速機的軸伸端上安裝有棘輪，在減速機本體上安裝有微控制器、電機驅(qū)動裝置和安全銷；安全銷向下移動時插入棘輪的棘齒中；所述的微控制器信號輸入端與壓力容器上的壓力信號傳感器、門開關信號傳感器和閥開關信號傳感器連接，控制端與電機驅(qū)動裝置連接；所述的電機驅(qū)動裝置包括電機和減速器，減速器軸上設有擺桿和凸輪，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關。本發(fā)明閉鎖安全銷采用上下運動方式，其聯(lián)鎖可靠性比水平運動方式要高，由于銷子上下移動且可視性好，可不設置聲光顯示報警功能。
文檔編號B01J3/04GK102878292SQ20121036165
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月15日
發(fā)明者王進野, 呂春艷, 王帥, 程百林, 張繼良 申請人:山東科技大學