一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)安全控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路。
【背景技術(shù)】
[0002]油泵在大型透平機(jī)械(汽輪機(jī)、風(fēng)機(jī))中的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響著工業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程，特別是作為連續(xù)式高速風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，在風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中持續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格要求潤(rùn)滑油源的連續(xù)供應(yīng)。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子及整個(gè)軸承箱均安裝在風(fēng)洞管網(wǎng)內(nèi)部，在風(fēng)洞多變?cè)囼?yàn)總壓工況下，經(jīng)油泵加壓后注入的潤(rùn)滑油極有可能泄露至風(fēng)洞內(nèi)流道，因此通常還需在軸承箱端面設(shè)置充氣密封，同時(shí)對(duì)潤(rùn)滑油源進(jìn)行欠壓和過(guò)壓控制。風(fēng)機(jī)在風(fēng)洞動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用屬較新領(lǐng)域，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)僅有兩座連續(xù)式高速風(fēng)洞，風(fēng)機(jī)油源系統(tǒng)的安全運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較為缺乏，迫切需要對(duì)油泵的安全控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，尤其是亟需一種簡(jiǎn)單實(shí)用、控制可靠的油泵聯(lián)鎖回路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，針對(duì)風(fēng)機(jī)在連續(xù)式高速風(fēng)洞中的安全運(yùn)行新需求，通過(guò)自、電控回路聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，形成有效的安全保護(hù)措施，解決油泵運(yùn)行時(shí)的安全控制問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)油泵與密封氣聯(lián)鎖、備用油泵自動(dòng)投切、潤(rùn)滑油源過(guò)壓聯(lián)鎖功能，確保油泵供油連續(xù)、壓力穩(wěn)定、狀態(tài)可控，提高風(fēng)機(jī)安全性和風(fēng)洞試驗(yàn)效率。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，由電控回路和自控回路組成，所述電控回路接入220V交流電源，電控回路中包括現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、啟動(dòng)按鈕開關(guān)、交流接觸器、第一中間繼電器和第二中間繼電器；其中:
[0006]選擇開關(guān)的一端接入電源，另一端為三檔連接，其中一檔接空，另一檔依次串聯(lián)停止按鈕開關(guān)、第一中間繼電器的觸點(diǎn)、啟動(dòng)按鈕開關(guān)、交流接觸器的線圈并接入電源，其中交流接觸器的輔助觸點(diǎn)與啟動(dòng)按鈕開關(guān)并聯(lián)；選擇開關(guān)的最后一檔依次串聯(lián)第二中間繼電器的觸點(diǎn)、第一中間繼電器的觸點(diǎn)、交流接觸器的線圈并接入電源，其中交流接觸器的輔助觸點(diǎn)第一中間繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)；
[0007]所述自控回路包括PLC，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口串聯(lián)一個(gè)中間繼電器，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口串聯(lián)一個(gè)交流接觸器觸點(diǎn)；所述整個(gè)自控回路接入24V直流電源。
[0008]在上述技術(shù)方案中，包括若干路電控回路，每一路電控回路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述每一路電控回路中共用第一中間繼電器。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述聯(lián)鎖回路包括兩路電控回路，兩路電控回路共用第一中間繼電器。
[0011]本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，將潤(rùn)滑油壓力關(guān)聯(lián)的密封氣壓力納入了控制回路，軟硬件上均實(shí)施了聯(lián)鎖，有效防止了潤(rùn)滑油泄露；解決了主油泵、備用油泵的自動(dòng)投切問(wèn)題，能在潤(rùn)滑油源壓力過(guò)低時(shí)迅速啟動(dòng)備用油泵，實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑油的連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，增設(shè)了油源過(guò)壓聯(lián)鎖功能，通過(guò)控制邏輯設(shè)計(jì)和硬件電路連接，將主油泵、備用油泵的運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)鎖，為潤(rùn)滑油源壓力控制提供了冗余保護(hù)；正式投運(yùn)于連續(xù)式高速風(fēng)洞，控制邏輯可靠，工作狀態(tài)穩(wěn)定，有效提高了風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全性和風(fēng)洞試驗(yàn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的電控回路電路圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的自控回路電路圖；
[0014]圖3是圖2自控回路的補(bǔ)充電路圖；
[0015]其中:SA是選擇開關(guān)，SB是按鈕，KA是中間繼電器，KM是交流接觸器，Q是PLC的數(shù)據(jù)輸出端，I是PLC的數(shù)據(jù)輸入端。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，電控回路包括現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)SA、按鈕SB和交流接觸器KM，選擇開關(guān)SA共有三檔，分別為現(xiàn)場(chǎng)控制、遠(yuǎn)程控制和空接，交流接觸器KM的主觸點(diǎn)接入油泵動(dòng)力回路。主油泵電控回路中，SAl的現(xiàn)場(chǎng)控制觸點(diǎn)與停止按鈕SB1、中間繼電器觸點(diǎn)KA1、啟動(dòng)按鈕SB2串聯(lián)；遠(yuǎn)程控制觸點(diǎn)與中間繼電器觸點(diǎn)KA2、KA1串聯(lián)，兩條回路均連接交流接觸器線圈KM1，KM1的輔助觸點(diǎn)分別與SB2和KAl并聯(lián)，回路接入220V交流電源。備用油泵電控回路的控制原理、接線方式及元器件構(gòu)成與主油泵相同。
[0017]如圖2所示，自控回路包括PLC系統(tǒng)，中間繼電器KA1、KA2和KA3。Ql.0、Ql.1和Ql.2為PLC的數(shù)據(jù)輸出端口，分別與KA1、KA2和KA3串聯(lián)，控制電源為24V直流；如圖3所示。11.0、I1.1為PLC的數(shù)據(jù)輸入端口，分別口串聯(lián)交流接觸器觸點(diǎn)KMl、KM2。
[0018]具體的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用為:
[0019]油泵與密封氣聯(lián)鎖:PLC控制程序設(shè)置密封氣壓力正常閾值P1，通過(guò)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)供氣管道上的壓力變送器，實(shí)時(shí)采集并判斷當(dāng)前的密封氣壓力P2。當(dāng)P2多Pl時(shí)，程序DO置位，Ql.0接通，KAl線圈上電，使設(shè)置在電控回路中的4個(gè)常開觸點(diǎn)KAl閉合，此時(shí)油泵才具備啟動(dòng)條件。SAl切換至現(xiàn)場(chǎng)控制時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)控制柜面板上點(diǎn)擊SB2，接通控制回路，KMl線圈上電；SA1切換至遠(yuǎn)程控制時(shí)，回路直接連通，KMl線圈上電。KMl線圈上電后，其位于主油泵動(dòng)力回路的主觸點(diǎn)接通，主油泵啟動(dòng)。備用油泵的控制原理與主油泵相同，SA2切換至現(xiàn)場(chǎng)控制時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)控制柜面板上點(diǎn)擊SB4，接通控制回路，KM2線圈上電；SA2切換至遠(yuǎn)程控制時(shí)，回路直接連通，KM2線圈上電。KM2線圈上電后，其位于備用油泵動(dòng)力回路的主觸點(diǎn)接通，備用油栗啟動(dòng)。
[0020]通過(guò)密封氣壓力與油泵啟動(dòng)回路聯(lián)鎖，可以有效防止在密封氣未投入的情況下啟動(dòng)油泵，使?jié)櫥蛷娘L(fēng)機(jī)軸承箱端面泄露至風(fēng)洞流道，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑冷卻不足、風(fēng)洞流道污染或高速油滴損毀風(fēng)機(jī)。
[0021]備用油泵自動(dòng)投切:PLC控制程序設(shè)置潤(rùn)滑油壓力正常閾值P3，通過(guò)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)供油管道上的壓力變送器，實(shí)時(shí)采集并判斷當(dāng)前的潤(rùn)滑油壓力P4。主油泵和備用油泵交流接觸器的輔助觸點(diǎn)KMl、KM2以DI的形式接入PLC系統(tǒng)，KMl地址為11.0，KM2地址為11.1，程序?qū)4和P3實(shí)時(shí)比較的輸出值分別與I1.0和I1.1進(jìn)行“與”邏輯，I1.0對(duì)應(yīng)“與”邏輯的輸出為Ql.2，I1.1對(duì)應(yīng)“與”邏輯的輸出為Ql.1o
[0022]主油泵啟動(dòng)后，KMl的所有觸點(diǎn)閉合，I1.0置位；油源供油壓力P4持續(xù)增大，當(dāng)P4 ^ P3時(shí)，程序中的比較模塊置位，使I1.0對(duì)應(yīng)的“與”邏輯模塊置位，Ql.2接通，KA3線圈上電，使設(shè)置在備用油泵電控回路中的常閉觸點(diǎn)KA3分開，備用油泵遠(yuǎn)程控制回路因此斷開。
[0023]將備用油泵的SA2切換至遠(yuǎn)程控制，因KA3處于分開狀態(tài)，因此備用油泵不會(huì)立即啟動(dòng)，僅作為自動(dòng)投切待命。主油泵運(yùn)行過(guò)程中，程序連續(xù)采集潤(rùn)滑油源壓力P4，并根據(jù)已設(shè)置的P3，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前潤(rùn)滑油源壓力是否正常，確保潤(rùn)滑油在主油泵的驅(qū)動(dòng)下能滿足風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)所需。當(dāng)主油泵供油異常，致使?jié)櫥驮磯毫4驟降至P3以下時(shí)，程序中的比較模塊復(fù)位，使I1.0對(duì)應(yīng)的“與”邏輯模塊復(fù)位，Ql.2斷開，KA3線圈失電，使觸點(diǎn)KA3閉合，備用油泵遠(yuǎn)程控制回路接通，KM2線圈上電，其位于備用油泵動(dòng)力回路的主觸點(diǎn)接通，備用油泵啟動(dòng)，迅速補(bǔ)充油源壓力，為風(fēng)機(jī)持續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定連續(xù)的潤(rùn)滑油，有效防止液體動(dòng)壓軸承因潤(rùn)滑冷卻不足出現(xiàn)干燒，損壞軸承結(jié)構(gòu)。
[0024]備用油泵運(yùn)行期間，主油泵則作為備用，其自動(dòng)投切原理與備用油泵相同。
[0025]潤(rùn)滑油源過(guò)壓聯(lián)鎖:備用油泵投運(yùn)后，潤(rùn)滑油源壓力P4將穩(wěn)定保持在P3以上，同時(shí)與密封氣壓力P2形成一個(gè)平衡關(guān)系，確保充氣密封能完全將潤(rùn)滑油封鎖在軸承箱內(nèi)，以防溢出。主油泵供油異常原因多樣，可能是電機(jī)或油泵機(jī)械故障，也可能是控制元器件工作不穩(wěn)定，或現(xiàn)場(chǎng)供油管道臨時(shí)壅塞?？刂苹芈坊蚬┯凸艿喇惓Ｊ且环N臨時(shí)性異常，在備用油泵正常供油期間可能會(huì)突然消失，主油泵因此又恢復(fù)正常供油，如此將導(dǎo)致潤(rùn)滑油源壓力過(guò)大，打破單臺(tái)油泵運(yùn)行時(shí)與密封氣壓力的平衡，造成潤(rùn)滑油泄露。
[0026]潤(rùn)滑油源過(guò)壓聯(lián)鎖功能可以有效解決上述問(wèn)題。備用油泵投運(yùn)后，KM2的所有觸點(diǎn)閉合，I1.1置位；油源供油壓力P4持續(xù)增大，當(dāng)P4多P3時(shí)，程序中的比較模塊置位，使I1.1對(duì)應(yīng)的“與”邏輯模塊置位，Ql.1接通，KA2線圈上電，使設(shè)置在主油泵電控回路中的常閉觸點(diǎn)KA2分開，切斷主油泵遠(yuǎn)程控制回路，有效阻止主油泵在備用油泵運(yùn)行、潤(rùn)滑油源壓力正常的情況下再次啟動(dòng)，保持潤(rùn)滑油源壓力穩(wěn)定。
[0027]備用油泵運(yùn)行期間，主油泵則作為備用，其潤(rùn)滑油源過(guò)壓聯(lián)鎖原理與備用油泵相同。
[0028]本說(shuō)明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，其特征在于由電控回路和自控回路組成，所述電控回路接入220V交流電源，電控回路中包括現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、啟動(dòng)按鈕開關(guān)、交流接觸器、第一中間繼電器和第二中間繼電器；其中: 選擇開關(guān)的一端接入電源，另一端為三檔連接，其中一檔接空，另一檔依次串聯(lián)停止按鈕開關(guān)、第一中間繼電器的觸點(diǎn)、啟動(dòng)按鈕開關(guān)、交流接觸器的線圈并接入電源，其中交流接觸器的輔助觸點(diǎn)與啟動(dòng)按鈕開關(guān)并聯(lián)；選擇開關(guān)的最后一檔依次串聯(lián)第二中間繼電器的觸點(diǎn)、第一中間繼電器的觸點(diǎn)、交流接觸器的線圈并接入電源，其中交流接觸器的輔助觸點(diǎn)與第一中間繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)； 所述自控回路包括PLC，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口串聯(lián)一個(gè)中間繼電器，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口串聯(lián)一個(gè)交流接觸器觸點(diǎn)；所述整個(gè)自控回路接入24V直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，其特征在于包括若干路電控回路，每一路電控回路的電路結(jié)構(gòu)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，其特征在于所述每一路電控回路中共用第一中間繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，其特征在于所述聯(lián)鎖回路包括兩路電控回路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)機(jī)油泵聯(lián)鎖回路，由電控回路和自控回路組成，電控回路接入220V交流電源，電控回路中包括現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)、停止按鈕開關(guān)、啟動(dòng)按鈕開關(guān)、交流接觸器、第一中間繼電器和第二中間繼電器；自控回路包括PLC，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口串聯(lián)一個(gè)中間繼電器，PLC的一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口串聯(lián)一個(gè)交流接觸器觸點(diǎn)，整個(gè)自控回路接入24V直流電源；本實(shí)用新型針對(duì)風(fēng)機(jī)在連續(xù)式高速風(fēng)洞中的安全運(yùn)行新需求，通過(guò)自、電控回路聯(lián)鎖設(shè)計(jì)，形成有效的安全保護(hù)措施，解決油泵運(yùn)行時(shí)的安全控制問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)油泵與密封氣聯(lián)鎖、備用油泵自動(dòng)投切、潤(rùn)滑油源過(guò)壓聯(lián)鎖功能，確保油泵供油連續(xù)、壓力穩(wěn)定、狀態(tài)可控，提高風(fēng)機(jī)安全性和風(fēng)洞試驗(yàn)效率。
【IPC分類】F04D29-063
【公開號(hào)】CN204553319
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520208288
【發(fā)明人】張文, 劉愷, 周恩民, 張武軍, 程松, 張保平, 任國(guó)柱, 王軍, 楊軼成, 陳海峰, 熊波
【申請(qǐng)人】中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日