[發(fā)明專利]往復(fù)式隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010596603.4
• 申請(qǐng)日: 2010-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN102562549A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種用于礦山、石油等行業(yè)中料漿輸送的往復(fù)式隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隔膜泵是在泥漿泵的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，可以輸送高溫、高腐蝕、固液兩相介質(zhì)，是目前世界上最為先進(jìn)的料漿輸送設(shè)備。控制系統(tǒng)是隔膜泵至關(guān)重要的技術(shù)關(guān)鍵，它能否準(zhǔn)確，靈敏，可靠的工作直接影響隔膜的壽命，乃至影響整個(gè)隔膜泵的成敗。隔膜泵的動(dòng)力端為一曲柄連桿結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞借助油介質(zhì)使橡膠隔膜(以下簡(jiǎn)稱隔膜)凹凸運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使隔膜室腔內(nèi)容積周期變化，完成料漿輸送。在液力端設(shè)一隔膜，其周邊緊固呈靜密封，利用隔膜將物料與運(yùn)動(dòng)部件隔開，使運(yùn)動(dòng)部件在清潔的油中運(yùn)動(dòng)，活塞、缸套、活塞桿、密封件等重要部件免受礦漿固體顆粒的磨損，保證了它們的使用壽命。

最初的隔膜泵都采用繼電器控制，不僅控制精度低、可靠性差，而且繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、控制線路龐大、復(fù)雜，使之不便于維修，系統(tǒng)也不易于擴(kuò)展。另外，活塞與隔膜之間推進(jìn)液體積需要保持在限定值范圍之內(nèi)。推進(jìn)液過多，在排料完成階段會(huì)使隔膜過膨脹而損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種往復(fù)式隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有隔膜泵繼電器控制系統(tǒng)控制精度低、工作可靠性差、無法控制隔膜推進(jìn)液體積的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種往復(fù)式隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括隔膜行程控制單元、可編程序控制器PLC；所述隔膜行程控制單元包括設(shè)置隔膜腔上的位置傳感器單元、設(shè)置在活塞腔中導(dǎo)桿上的定位環(huán)、電磁閥組，所述位置傳感單元包括用于敏感隔膜凸安全位置的補(bǔ)油探頭和用于敏感隔膜凹安全位置的排油探頭，所述位置傳感單元的輸出信號(hào)送入可編程序控制器，所述可編程序控制器通過電磁閥組控制隔膜泵工作過程。

上述補(bǔ)油探頭和排油探頭為干簧管，所述定位環(huán)為磁環(huán)，所述補(bǔ)油探頭和排油探頭用于敏感磁環(huán)的位置。

本發(fā)明所具有的有益效果：

1、本發(fā)明用可編程序控制器PLC控制來取代傳統(tǒng)的繼電器控制，同時(shí)在活塞腔中導(dǎo)桿上增加一個(gè)定位環(huán)，再用兩個(gè)探頭來敏感定位環(huán)的位置，從而可以隨時(shí)探測(cè)隔膜的位置，保證隔膜的安全運(yùn)行，具有操作方便，性能良好，運(yùn)行可靠，自動(dòng)化程度較高，可以較精確的對(duì)隔膜泵的隔膜位置進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明保證了易損件尤其是隔膜的平均壽命維持在更換周期之內(nèi)，減少維修時(shí)間和成本，維修時(shí)間從原來的7～8小時(shí)降到現(xiàn)在的4～5小時(shí)，隔膜泵正常運(yùn)行時(shí)間由5000h提高到8000～10000h內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2為隔膜泵的自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖；

其中：1-活塞；2-補(bǔ)油探頭；3-磁環(huán)；4-排油探頭；5-隔膜；6-出料閥；7-進(jìn)料閥；8-導(dǎo)桿，9-推進(jìn)液泵。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明往復(fù)式隔膜泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括隔膜行程控制單元、可編程序控制器PLC；隔膜行程控制單元包括設(shè)置隔膜腔上的位置傳感器單元、設(shè)置在活塞腔中導(dǎo)桿上的定位環(huán)、電磁閥組，位置傳感單元包括用于敏感隔膜凸安全位置的補(bǔ)油探頭和用于敏感隔膜凹安全位置的排油探頭，位置傳感單元的輸出信號(hào)送入可編程序控制器，可編程序控制器通過電磁閥組控制隔膜泵工作過程；補(bǔ)油探頭和排油探頭采用干簧管，定位環(huán)為磁環(huán)，補(bǔ)油探頭和排油探頭用于敏感磁環(huán)的位置。

本發(fā)明工作原理：可編程序控制器PLC的其中一個(gè)主要功能就是控制隔膜室中的油量及隔膜的位置。隔膜隨活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隔膜室上有補(bǔ)油和排油探頭，隔膜上裝有一導(dǎo)桿，導(dǎo)桿內(nèi)有一個(gè)磁環(huán)并隨隔膜做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。隔膜室中的油量過多或過少時(shí)，磁環(huán)就會(huì)運(yùn)動(dòng)到探頭的位置，探頭發(fā)出相應(yīng)的補(bǔ)油或排油信號(hào)給可編程序控制器PLC，可編程序控制器PLC控制兩位三通電磁氣閥的動(dòng)作，兩位三通電磁氣閥控制兩位兩通電磁閥的打開或閉合，保證了隔膜泵的正常工作。

可編程序控制器PLC選用西門子S7-300系列模塊或CPU314模塊(配MMC?64KFlash存儲(chǔ)卡)；數(shù)字量輸入模塊選用SM321(32點(diǎn)/DC24V)；數(shù)字量輸出模塊選用SM322(16點(diǎn)/DC24V)；模擬量輸入模塊選用SM331(8通道/4-20mA)。