专利名称：基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道施工专用机械设备领域，具体为盾构机、TBM隧道及其它施工有轨运输所用的变频牵引机车的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统。
背景技术：
盾构和TBM隧道施工运输所用的变频牵引机车均配备有空气制动系统，现在常用的压缩空气源是活塞空压机，供气压力波动较大、含油量较高、振动较大、整体防护性不高。螺杆空压机供气压力较稳定、含油量低、振动较小、整体防护性较高，适合在变频牵引机车上使用。但是市场上的螺杆上空压机所用的控制系统均为交流供电，变频牵引机车只有变频器能提供交流电而且夹杂有高次谐波，无法用于空压机控制系统的电子元件。·虽然螺杆空压机均带有控制器，可以直接在空压机上控制启停，但考虑隧道施工的工况，绝大部分时间都需要在驾驶室直接控制螺杆空压机的启动，且空压机为变频器供电。因此，需要提供一种适合变频牵引机车的螺杆空压机启动系统，已经是一个亟需解决的问题。
发明内容为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种基于变频启动的螺杆空压机启动系统，本实用新型采用PLC提供螺杆空压机启动所需的启动信号，并能实现启动失败状态的检测和再启动，以及故障报警信息的输出。本实用新型的目的是这样实现的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，包括直流24V开关电源1，变频器2，PLC3，螺杆空压机控制器4，触摸屏8，蓄电池9，直流24V开关电源I连接变频器2运行控制回路、PLC3、螺杆空压机控制器4和触摸屏8，并提供电源，PLC3通过通信电缆连接有触摸屏8，同时连接有启动信号继电器6 ;螺杆空压机控制器4通过线路连接变频器2，控制变频器2运行控制回路的通断，变频器2连接有螺杆主机10，螺杆主机10上连接有与其同轴连接的散热风机7。所述的变频器2同时连接有为其提供电源的蓄电池9 ；所述的PLC3输出点接启动信号继电器6，启动信号继电器6的常开触点连接螺杆空压机控制器4的远程启动端子；所述的螺杆空压机控制器4连接启动继电器5，启动继电器5的常开触点连接变频器2的DI端子处；所述的变频器2的运行控制回路中，公共端接直流24V开关电源I的负极，DI端子经过启动继电器5的常开触点接直流24V开关电源I的正极。积极有益效果本实用新型I、螺杆主机采用变频器供电具有启动平缓、冲击小、寿命长等优点，有效避免了启动瞬间对电源和电机的冲击，延长了器件寿命，且随时可根据需要进行节能运行改造，根据气路压力实时调节变频器输出，进一步提高节能效果；2、由PLC提供启动信号，灵活可扩展，工作可靠；3、检测到空压机启动失败后可以及时进行再次启动，多次失败后将故障信息输出至触摸屏，方便驾驶人员了解空压机状态；4、基于变频牵引机车现有PLC控制系统和变频器启动系统，技术成熟，改造方便，成本不高。
图I为本实用新型的系统示意图。图中为直流24V开关电源I、变频器2、PLC3、螺杆空压机控制器4、空压机启动继电器5、启动信号继电器6、散热风机7、触摸屏8、蓄电池9、螺杆主机10。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步的说明基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，包括直流24V开关电源1，变频器2，PLC3，螺杆空压机控制器4，触摸屏8，蓄电池9，直流24V开关电源I连接变频器2运行控制回路、PLC3、螺杆空压机控制器4和触摸屏8，并提供电源，PLC3通过通信电缆连接有触摸屏8，同时连接有启动信号继电器6 ;螺杆空压机控制器4通过线路连接变频器2，控制变频器2运行控制回路的通断，变频器2连接有螺杆主机10，螺杆主机10上连接有与其同轴连接的散热风机7。所述的变频器2同时连接有为其提供电源的蓄电池9 ；所述的PLC3输出点接启动信号继电器6，启动信号继电器6的常开触点连接螺杆空压机控制器4的远程启动端子；所述的螺杆空压机控制器4连接启动继电器5，启动继电器5的常开触点连接变频器2的DI端子处；所述的变频器2的运行控制回路中，公共端接直流24V开关电源I的负极，DI端子经过启动继电器5的常开触点接直流24V开关电源I的正极。螺杆式空压机的控制系统元件均选择为直流24V规格，空压机原有的散热风机7改为和螺杆主机10同轴，随螺杆主机10转动，始终处于工作状态，散热风机7的功率一般在80-120W，故需要把驱动螺杆主机的变频器2功率适当加大以同时给螺杆主机10和散热风机7供电，变频器2由变频牵引机车的蓄电池9供电。螺杆空压机控制器4的远程启动端子和公共端接至启动信号继电器6的常开触点，启动信号继电器6的线圈接至PLC3输出点和公共点，启动继电器5常开触点接至给螺杆主机供电的变频器2的DI端子和公共点之间，PLC3通过通讯电缆和触摸屏8相连。工作原理直流24V开关电源I接通，PLC3上电后输出点输出信号，启动信号继电器6的线圈接通一定时间后断开，其常开触点先闭合后断开，给空压机控制器4输入有效的启动信号，空压机启动继电器5线圈导通，其常开触点闭合，变频器2运行控制回路接通，开始启动螺杆主机10。若在规定时间内空压机没有成功启动，则PLC3未检测到变频器2反馈的运行信号，重新输出方波信号，再次尝试启动，若在规定时间内尝试若干次后均未成功启动空压机，则输出故障报警。机车直流24V开关电源I关闭时，PLC3失电，变频器运行控制回路和螺杆空压机控制回路均断开，空压机停止运转。再次启动空压机时重复上述过程。本实用新型I、螺杆主机采用变频器供电具有启动平缓、冲击小、寿命长等优点，有效避免了启动瞬间对电源和电机的冲击，延长了器件寿命，且随时可根据需要进行节能运行改造，根据气路压力实时调节变频器输出，进一步提高节能效果；2、由PLC提供启动信号，灵活可扩展，工作可靠；3、检测到空压机启动失败后可以及时进行再次启动，多次失败后将故障信息输出至触摸屏，方便驾驶人员了解空压机状态；4、基于变频牵引机车现有PLC控制系统和变频器启动系统，技术成熟，改造方便，成本不高。以上实施例仅用于说明本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述
实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。
权利要求1.基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，包括直流24V开关电源(I)，变频器(2)，PLC (3)，螺杆空压机控制器(4)，触摸屏(8)，蓄电池(9)，其特征在于直流24V开关电源(1)连接变频器(2)运行控制回路、PLC (3 )、螺杆空压机控制器(4 )和触摸屏(8 )，并提供电源，PLC (3)通过通信电缆连接有触摸屏(8)，同时连接有启动信号继电器(6);螺杆空压机控制器(4)通过线路连接变频器(2)，控制变频器(2)运行控制回路的通断，变频器(2)连接有螺杆主机(10)，螺杆主机(10)上连接有与其同轴连接的散热风机(7)。
2.根据权利要求I所述的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，其特征在于所述的变频器(2)同时连接有为其提供电源的蓄电池(9)。
3.根据权利要求I所述的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，其特征在于所述的PLC (3)输出点接启动信号继电器(6)，启动信号继电器(6)的常开触点连接螺杆空压机控制器(4)的远程启动端子。
4.根据权利要求I或3所述的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，其特征在于所述的螺杆空压机控制器(4)连接启动继电器(5)，启动继电器(5)的常开触点连接变频器(2)的DI端子处。
5.根据权利要求I所述的基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，其特征在于所述的变频器(2)的运行控制回路中，公共端接直流24V开关电源(I)的负极，DI端子经过启动继电器(5)的常开触点接直流24V开关电源(I)的正极。
专利摘要本实用新型公开了一种基于变频启动的一种螺杆空压机启动系统，包括直流24V开关电源，变频器，PLC，螺杆空压机控制器，触摸屏，蓄电池，直流24V开关电源连接变频器运行控制回路、PLC、螺杆空压机控制器和触摸屏，并提供电源，PLC通过通信电缆连接有触摸屏，同时连接有启动信号继电器；螺杆空压机控制器通过线路连接变频器，控制变频器运行控制回路的通断，变频器连接有螺杆主机，螺杆主机上连接有与其同轴连接的散热风机。本实用新型采用PLC提供螺杆空压机启动所需的启动信号，并能实现启动失败状态的检测和再启动和故障报警信息的输出。
文档编号F04C28/06GK202690450SQ20122034525
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者金永臣, 刘殿勇, 王骞, 蒙延龙, 魏金 申请人:中铁隧道装备制造有限公司