一种气动执行机构的单元控制柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种气动执行机构的单元控制柜，包括柜体、气源处理装置、电磁换向阀、调速阀、操作面板、按钮、气路集成块、气路总阀、管路及管件，气路总阀、气源处理装置、调速阀依次通过管路及管件相连接；操作面板和按钮设在柜体内，按钮设在操作面板上，操作面板上还设有指示灯，所述的按钮包括切换旋钮、旋钮开关。优点是：方便现场安装调试，内部气路采用电磁换向阀和调速阀配合，通过功能集成大大简化气路，反应高效迅速。采用不锈钢柜体和全不锈钢密封管件，保障气动控制单元组合在焦炉恶劣工况下的适应性和耐用性。
【专利说明】一种气动执行机构的单元控制柜
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型焦炉上升管水封盖开闭系统和高低压氨水切换系统的气动执行机构的手动及自动控制装置，尤其涉及一种气动执行机构的单元控制柜。
【背景技术】
[0002]目前，焦炉系统己普遍采用自动化控制技术，在焦炉装煤和推焦操作中的上升管水封盖开闭和高低压氨水的切换由原始的手动调节方式改为远程控制方式，从而实现焦炉在推焦、装煤过程中的无人值守和全自动化操作，进一步提高焦炭的质量，降低对环境污染程度。大型焦炉的上升管水封盖开闭和高低压氨水切换系统为了安全防火防爆，通过电磁换向阀将电气控制转为气路控制，以此实现相关的气动执行机构就地或远程安全操作。目前，现有的气动执行机构的单元控制柜还存在很多不足有待进一步改造，主要表现在以下几个方面:
[0003]1、气动执行机构的单元控制柜无就地紧急操作功能，当远程控制故障或工艺需就地紧急操作时，则必须切换工况，才能进行上升管水封盖开闭、高低压氨水切换的独立操作，对生产和维护带来很大不便。
[0004]2、气动执行机构的单元控制柜中，电磁换向阀内设置有精密加工的气路、机械密封的调速阀，都需要驱动介质干燥纯净，但气路系统未集成气源处理装置，一旦驱动气源含有杂质，对其气路极易造成磨损甚至气路堵塞而不能正常工作。
[0005]3、气动执行机构的单元控制柜安装于焦炉集气管操作台内侧，工况环境恶劣，温度高容易受到火焰炙烤，容易损伤控制柜内电磁控制元件，因此对控制柜整体的防爆等级要求很高，应不低于IP54。
[0006]4、气动执行机构的单元控制柜在工作过程中产生很大的排气噪音。
[0007]专利申请号:200910062753.4公开了一种压力控制气动单元组合柜，可实现炼焦生产过程中炭化室的压力控制，该组合柜只能调节系统压力，无法实现高压氨水和低压氨水之间的切换，结构比较复杂。
【发明内容】
[0008]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种气动执行机构的单元控制柜，无需切换工况，就能能进行上升管水封盖开闭、高低压氨水切换的独立操作，方便维护，可减少气源杂质，提闻防爆等级，减少噪首。
[0009]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0010]一种气动执行机构的单元控制柜，包括柜体、气源处理装置、电磁换向阀、调速阀、操作面板、按钮、气路集成块、气路总阀、管路及管件，气路总阀、气源处理装置、调速阀依次通过管路及管件相连接；操作面板和按钮设在柜体内，按钮设在操作面板上，操作面板上还设有指示灯，所述的按钮包括切换旋钮、旋钮开关；
[0011]操作面板上对应每个炉孔孔分别设置“就地/远程”切换旋钮，所述的“就地/远程”切换旋钮与气路集成块相连接，当“就地/远程”切换旋钮打到就地状态时，控制室控制不起作用，并给控制室信号，表明是就地操作状态；
[0012]在就地运行状态下控制柜面板上对应每个电磁换向阀分别设置有三位置手动操作的旋钮开关，分别为:开/停/关三个位置的手动操作旋钮开关，开、关位置分别控制气缸伸出和缩回，从而打开和关闭水封盖；或者在高压氨水和低压氨水之间实现切换；当旋钮开关切换到停位置时，才可切换到远程自动控制状态；
[0013]当切换旋钮打到远程状态时，为控制室自动控制状态，就地操作不起作用；每个炉孔单独设置电源开关功能；
[0014]所述的电磁换向阀选用双线圈形式，并带有手动按钮，当线圈出现故障时，通过手动操作电磁换向阀使气缸动作；远程自动控制时，当气缸伸、缩到限位时，磁开关给控制室发出信号，控制室使电磁换向阀的两个线圈同时失电，电磁换向阀处于中间泄压位置，使通往气缸的两个气孔处于泄压状态，气缸两端压力排往大气，处于自由状态；
[0015]所述的调速阀为柜体内的气量调节装置，用于调节气源进入电磁换向阀的气体流量。
[0016]所述的电磁换向阀为三位五通中间位置泄压型；当推焦时，通过切换操作打开上升管水封盖，通过电磁换向阀通入低压氨水；当装煤时，通过切换操作关闭上升管水封盖，通过电磁换向阀通入高压氨水；所述的电磁换向阀带有指示灯和过电压保护回路，使用压力范围为0.2?0.7MPa。
[0017]所述的气源处理装置上设有气源压力表，所述的气源处理装置内设有滤芯、自动排水装置，滤芯过滤精度为5um。
[0018]所述的柜体为不锈钢材质，用槽钢固定于集气管操作台的内侧，柜体内管路材质采用不锈钢；柜体为双开双层门结构，第一层为防护柜门，按钮、操作面板设在柜内第二层面板上；柜体设有气动执行机构的管路接口、开关线缆接头、柜体电源线缆接头、柜体DI/DO 口线缆接头。
[0019]所述管路及管件采用不锈钢材科，所述管路的连接采用不锈钢胀箍式连接形式，各管接头采用不锈钢锥型口连接接头。
[0020]所述的与调速阀连接的管路末端设置四个排气消声单元，分别用于进行上升管水封盖开排气消声、上升管水封盖关排气消声、高压氨水阀开排气消声、高压氨水阀关排气消声。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0022]应用于大型焦炉装煤和推焦的控制生产工艺，现场安装调试方便，设置有上升管水封盖开闭和高低压氨水切换的手动按钮，为安装、日常维护和检修提供便利。内部气路采用电磁换向阀和调速阀配合，通过功能集成大大简化气路，反应高效迅速。采用不锈钢柜体和全不锈钢密封管件，保障气动控制单元组合在焦炉恶劣工况下的适应性和耐用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明气动执行机构的单元控制柜的气动原理图。
[0024]图2是本发明气动执行机构的单元控制柜盘面布置图。
[0025]图3是本发明气动执行机构的单元控制柜柜内布置示意图。[0026]图中:1-气路总阀2-气源处理装置3-气源压力表4-调速阀5-电磁换向阀6-消声单元7-止回阀8-切换旋钮9-旋钮开关10-指示灯。
【具体实施方式】
[0027]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0028]见图1-图3，气动执行机构的单元控制柜，包括通过管路及管件依次相连接的气路总阀1、气源处理装置2、调速阀4，柜体，电磁换向阀5，操作面板及按钮；操作面板和按钮设在柜体内，按钮设在操作面板上，操作面板上还设有指示灯10，所述的按钮包括切换旋钮8、旋钮开关9。
[0029]操作面板上对应每个炉孔孔分别设置“就地/远程”切换旋钮8，所述的“就地/远程”切换旋钮8与气路集成块相连接，当“就地/远程”切换旋钮8打到就地状态时，控制室控制不起作用，并给控制室信号，表明是就地操作状态。
[0030]在就地运行状态下控制柜面板上对应每个电磁换向阀5分别设置有三位置手动操作的旋钮开关9，分别为:开/停/关三个位置的手动操作旋钮开关9，开、关位置分别控制气缸伸出和缩回，从而打开和关闭水封盖，并在高压氨水和低压氨水之间实现切换；当旋钮开关9切换到停位置时，才可切换到远程自动控制状态。
[0031]当切换旋钮8打到远程状态时，为控制室自动控制状态，就地操作不起作用；每个炉孔单独设置电源开关。
[0032]就地操作时，面板配置有操作到位指示灯10，绿色为水封盖打开或高压氨水喷洒，红色为水封盖封闭或低压氨水喷洒。就地操作完成后，要把位置操作旋钮恢复为中间即“停”位置，才可切换到远程自动控制。
[0033]所述的电磁换向阀5选用双线圈形式，并带有手动按钮，当线圈出现故障时，通过手动操作电磁换向阀5使气缸动作；远程自动控制时，当气缸伸、缩到限位时,磁开关给控制室发出信号，控制室使电磁换向阀5的两个线圈同时失电，电磁换向阀5处于中间泄压位置，使通往气缸的两个气孔处于泄压状态，气缸两端压力排往大气，处于自由状态；
[0034]所述的调速阀4为柜体内的气量调节装置，用于调节气源进入电磁换向阀5的气体流量。
[0035]所述的柜体采用不锈钢材质06Crl9Nil0，用槽钢安装固定于集气管操作台的内侧(5孔炭化室的约中间位置)，柜体内管路材质采用不锈钢。柜体为双开双层门结构，第一层为防护柜门，按钮在柜内第二层面板上，柜体防火防爆，整体防护等级为IP65。柜体根据工艺需求预留气动执行机构的管路接口、开关线缆接头、柜体电源线缆接头、柜体DI/D0 口线缆接头。
[0036]所述的气源处理装置2用于过滤气源中的杂质，调整所述气动执行机构的单元控制柜的气源工作压力。气源处理装置2采用进口滤芯，过滤精度达到5um，具备自动排水功能。每个柜体配备气源处理装置2两套，其中包括气源压力指示表。
[0037]所述的气源处理装置2上设有气源压力表3，所述的气源处理装置2内设有滤芯、自动排水装置，滤芯过滤精度为5um。所述的自动排水装置主要由干燥器和排水孔、排水管道组成，在柜子底面设有排水孔，干燥器与排水管道相连接，管道端部与排水孔相连。[0038]所述的电磁换向阀5为三位五通中间位置泄压型，用于通过切换操作实现上升管水封盖的开闭、高低压氨水的切换，以此实现焦炉炭化室的推焦和装煤两种工艺之间的转换；既当推焦时，通过切换操作打开上升管水封盖，通过电磁换向阀5通入低压氨水；当装煤时，通过切换操作关闭上升管水封盖，通过电磁换向阀5通入高压氨水；电磁换向阀5包括指示灯10和过电压保护回路，使用压力范围为0.2^0.7MPa ;同时允许手动操作，为工具压下手动操作型，防护等级为IP65。
[0039]电磁换向阀5上有手动操作按钮，需在断电情况下进行。使用工具按下按钮(控制柜内已配置有操作工具)，通过手动操作在电磁换向阀5的3个位置之间进行转换,实现气缸伸出或缩回动作，高低压氨水之间的切换。
[0040]所述的调速阀4为柜体内的气量调节单元，用于调节气源进入所述电磁换向阀5的气体流量。
[0041]所述管路及管件采用不锈钢材科，所述管路连接采用不锈钢胀箍式连接形式，各管接头采用不锈钢锥型口连接接头。
[0042]所述气动执行机构的单元控制柜在管路末端加装四个排气消声单元6，分别用于进行上升管水封盖开排气消声、上升管水封盖关排气消声、高压氨水阀开排气消声、高压氨水阀关排气消声。
[0043]实施例:
[0044]本气动执行机构的单元控制柜主要采用调速阀4、止回阀7、电磁换向阀5，并配合气路集成块和切换按钮等主要单元进行逻辑组合完成工艺控制。
[0045]见图1，当控制柜面板上的控制状态按钮处于“就地”状态时，可进行气动执行器的手动操作。当进入推焦准备状态时，切换按钮位于左位“开”，压缩空气经气路总阀1、气源处理装置2，由调速阀44控制流速后，进入电磁换向阀55推动气缸伸出，实现上升管水封盖的打开。当推焦结束后，切换按钮位于右位“关”，管路中的压缩空气经止回阀7和消声单元6实现无声排出，解除气缸的工作状态，实现上升管水封盖的关闭。当处于装煤后的结焦状态时，切换按钮位于中位“停”。当控制柜面板上的控制状态切换按钮处于“远程”状态时，在中央控制室可以实现上升管水封盖的远程打开与关闭。
[0046]见图1，当控制柜面板上的控制状态按钮处于“就地”状态时，可进行高低压氨水切换的手动操作。当推焦结束后进入装煤状态时，切换按钮位于左位“高”，压缩空气经气路总阀1、气源处理装置2，由调速阀44控制流速后，进入电磁换向阀55推动高低压氨水三通球阀动作，实现高压氨水的切换和喷洒。当装煤结束后，切换按钮位于右位“低”，管路中的压缩空气经止回阀7和消声单元6实现无声排出，改变高低压氨水三通球阀的工作状态，实现低压氨水的切换和喷洒。当控制柜面板上的控制状态切换按钮处于“远程”状态时，在中央控制室可以实现高低压氨水的远程切换与喷洒。
[0047]见图2，每孔焦炉炭化室对应控制状态切换按钮一个、水封盖开闭控制按钮一个、水封盖关位指示灯10 —个、水封盖开位指示灯10 —个、高低压氨水切换控制按钮一个、高压氨水指示灯10 —个、低压氨水指示灯10 —个。
[0048]每个柜体配备气路总阀1、调速阀4、消声单元6、气源处理装置2两套，其中包括气源压力指示表。
[0049]本发明应用于大型焦炉装煤和推焦的控制生产工艺，现场安装调试方便，设置有上升管水封盖开闭和高低压氨水切换的手动按钮，为安装、日常维护和检修提供便利。内部气路采用电磁换向阀5和调速阀配合，通过功能集成大大简化气路，反应高效迅速。采用不锈钢柜体和全不锈钢密封管件，保障气动控制单元组合在焦炉恶劣工况下的适应性和耐用性。
【权利要求】
1.一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，包括柜体、气源处理装置、电磁换向阀、调速阀、操作面板、按钮、气路集成块、气路总阀、管路及管件，气路总阀、气源处理装置、调速阀依次通过管路及管件相连接；操作面板和按钮设在柜体内，按钮设在操作面板上，操作面板上还设有指示灯，所述的按钮包括切换旋钮、旋钮开关； 操作面板上对应每个炉孔孔分别设置“就地/远程”切换旋钮，所述的“就地/远程”切换旋钮与气路集成块相连接，当“就地/远程”切换旋钮打到就地状态时，控制室控制不起作用，并给控制室信号，表明是就地操作状态； 在就地运行状态下控制柜面板上对应每个电磁换向阀分别设置有三位置手动操作的旋钮开关，分别为:开/停/关三个位置的手动操作旋钮开关，开、关位置分别控制气缸伸出和缩回，从而打开和关闭水封盖，并在高压氨水和低压氨水之间实现切换；当旋钮开关切换到停位置时，才可切换到远程自动控制状态； 当切换旋钮打到远程状态时，为控制室自动控制状态，就地操作不起作用；每个炉孔单独设置电源开关； 所述的电磁换向阀选用双线圈形式，并带有手动按钮，当线圈出现故障时，通过手动操作电磁换向阀使气缸动作；远程自动控制时，当气缸伸、缩到限位时，磁开关给控制室发出信号，控制室使电磁换向阀的两个线圈同时失电，电磁换向阀处于中间泄压位置，使通往气缸的两个气孔处于泄压状态，气缸两端压力排往大气，处于自由状态； 所述的调速阀为柜体内的气量调节装置，用于调节气源进入电磁换向阀的气体流量。
2.根据权利要求1所述的一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，所述的电磁换向阀为三位五通中间位置泄压型；当推焦时，通过切换操作打开上升管水封盖，通过电磁换向阀通入低压氨水；当装煤时，通过切换操作关闭上升管水封盖，通过电磁换向阀通入高压氨水；所述的电磁换向阀带有指示灯和过电压保护回路，使用压力范围为0.2^0.7MPa。
3.根据权利要求1所述的一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，所述的气源处理装置上设有气源压力表，所述的气源处理装置内设有滤芯、自动排水装置，滤芯过滤精度为5um。`
4.根据权利要求1所述的一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，所述的柜体为不锈钢材质，用槽钢固定于集气管操作台的内侧，柜体内管路材质采用不锈钢；柜体为双开双层门结构，第一层为防护柜门，按钮、操作面板设在柜内第二层面板上；柜体设有气动执行机构的管路接口、开关线缆接头、柜体电源线缆接头、柜体DI/DO 口线缆接头。
5.根据权利要求1所述的一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，所述管路及管件采用不锈钢材科，所述管路的连接采用不锈钢胀箍式连接形式，各管接头采用不锈钢锥型口连接接头。
6.根据权利要求1所述的一种气动执行机构的单元控制柜，其特征在于，所述的与调速阀连接的管路末端设置四个排气消声单元，分别用于进行上升管水封盖开排气消声、上升管水封盖关排气消声、高压氨水阀开排气消声、高压氨水阀关排气消声。
【文档编号】C10B41/00GK203513572SQ201320560771
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】王洪博, 刘保成, 郑亚杰, 朱郁, 陈风昌 申请人:中冶焦耐工程技术有限公司