一种往复式压缩机振动保护装置的制作方法

本实用新型涉及压缩机设备技术领域，特别是涉及一种往复式压缩机振动保护装置。

背景技术：

往复式压缩机是指通过气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压和输送的一种压缩机，其内部工作原理为曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动，活塞运动使气缸内的容积发生变化。而往复式压缩机在长期使用过程中连杆或曲轴等可能会出现断裂的情形，引起较大振动，如果不及时停机则会造成整个设备损坏，甚至威胁人身安全。

现有技术中往往在往复式压缩机的曲轴箱上安装振动传感器来检测其突发的振动增量，一旦出现异常大的振动量时就会停机报警。而往复式压缩机的工作环境较为恶劣，受外界环境干扰、工频干扰较为明显，影响振动传感器的检测精度，经常会出现报警出错的现象。同时不同往复式压缩机的大小、布局所对应的振动干扰量允许范围值也不同，现有技术中需要对振动传感器的内部参数设定值调节才能实现不同往复式压缩机的精确报警，调节过程复杂困难。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种往复式压缩机振动保护装置。

其解决的技术方案是：一种往复式压缩机振动保护装置，包括振动检测电路、稳定比较电路和停机报警电路，所述振动检测电路包括振动传感器P1，振动传感器P1的输出信号经滤波后送入稳定比较电路中，稳定比较电路包括比较器AR2，比较器AR2的反相输入端连接预设比较端电路，比较器AR2的反相输入端连接检测比较端电路的输出端，检测比较端电路的输入端连接振动检测电路的输出端，比较器AR2的输出端连接停机报警电路。

优选的，所述振动检测电路还包括电感L1，电感L1的一端连接振动传感器P1的输出端，电感L1的另一端连接电容C2、电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端连接电阻R3、电容C3的一端，电阻R3的另一端连接电容C4的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C4的另一端接地，电容C3的另一段连接运放器AR1的反相输入端、输出端，运放器AR1的输出端通过电阻R4连接所述检测比较端电路的输入端。

优选的，所述检测比较端电路包括二极管D1、D2，二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接电容C5、电阻R5的一端，二极管D1的阴极连接+5V电源，并通过电阻R6连接三极管VT1的集电极，二极管D2的阳极与电容C5的另一端并联接地，电阻R5的另一端连接三极管VT1的基极和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管VT1的发射极连接比较器AR2的同相输入端，并通过电阻R7接地。

优选的，所述预设比较端电路包括滑动变阻器RP1，滑动变阻器RP1的触点1连接比较器AR2的反相输入端，滑动变阻器RP1的触点2连接电阻R8、电容C6的一端和稳压二极管DZ2的阴极，电阻R8的另一端连接+12V电源，滑动变阻器RP1的触点3连接电阻R9的一端、电容C6的另一端和稳压二极管DZ2的阳极，电阻R9的另一端接地。

优选的，所述停机报警电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极连接比较器AR2的输出端，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R10连接+12V电源，继电器K1的触点1通过电阻R11连接220V交流电源的火线，继电器K1的触点2连接压缩机M1的正极，压缩机M1的负极连接220V交流电源的零线，继电器K1的触点3连接指示灯LED1、蜂鸣器LS1的正极，指示灯LED1、蜂鸣器LS1的负极连接220V交流电源的零线。

优选的，所述振动传感器P1选用型号为RS3201，振动传感器P1的电源端通过电阻R1连接+12V电源，+12V电源还通过电容C1接地，振动传感器P1的接地端接地。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为:

1.本实用新型通过采用振动传感器P1实时检测往复式压缩机工作过程中的振动量，并设计稳定比较电路对振动传感器P1的检测结果进行比较输出，从而控制停机报警电路工作，电路设计简单巧妙，控制效果好；

2.电感L1、电容C2形成LC滤波对振动传感器P1的输出信号进行滤波，降低外界杂波干扰；LC滤波后又送入由电阻R2 、R3和电容C2、C3组成的工频滤波电路中进行进一步处理，消除工频干扰，提高振动传感器P1检测的精确度，可有效避免因外界环境干扰、工频干扰导致报警出错；

3.检测比较端电路利用钳位电路原理将运放器AR1的输出信号钳位在0-5V的范围内输出，然后电容C5对钳位后的信号进行滤波，消除往复式压缩机启动时带来的振动干扰；

4.预设比较端电路中调节调节滑动变阻器RP1的阻值可改变往复式压缩机的振动干扰量允许范围值，从而实现不同往复式压缩机的精确报警，调节过程简单方便。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种往复式压缩机振动保护装置，包括振动检测电路、稳定比较电路和停机报警电路，振动检测电路包括振动传感器P1，振动传感器P1的输出信号经滤波后送入稳定比较电路中，稳定比较电路包括比较器AR2，比较器AR2的反相输入端连接预设比较端电路，比较器AR2的反相输入端连接检测比较端电路的输出端，检测比较端电路的输入端连接振动检测电路的输出端，比较器AR2的输出端连接停机报警电路。

振动传感器P1选用型号为RS3201，振动传感器P1的电源端通过电阻R1连接+12V电源，+12V电源还通过电容C1接地，振动传感器P1的接地端接地。振动检测电路还包括电感L1，电感L1的一端连接振动传感器P1的输出端，电感L1的另一端连接电容C2、电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端连接电阻R3、电容C3的一端，电阻R3的另一端连接电容C4的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C4的另一端接地，电容C3的另一段连接运放器AR1的反相输入端、输出端，运放器AR1的输出端通过电阻R4连接检测比较端电路的输入端，其中电感L1、电容C2形成LC滤波对振动传感器P1的输出信号进行滤波，降低外界杂波干扰；LC滤波后又送入由电阻R2 、R3和电容C2、C3组成的工频滤波电路中进行进一步处理，消除工频干扰，提高振动传感器P1检测的精确度。

由于往复式压缩机启动时是从静态到动态的突变过程，产生比正常运转时更大的振动尖峰干扰信号，这个振动干扰量会造成往复式压缩机在启动瞬间就会发生振动报警而跳车，为了避免此类情形发生，振动检测电路的输出信号需送入检测比较端电路处理。检测比较端电路包括二极管D1、D2，二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接电容C5、电阻R5的一端，二极管D1的阴极连接+5V电源，并通过电阻R6连接三极管VT1的集电极，二极管D2的阳极与电容C5的另一端并联接地。在往复式压缩机启动瞬间产生尖峰干扰信号时，二极管D1、D2利用钳位电路原理将运放器AR1的输出信号钳位在0-5V的范围内输出，然后电容C5对钳位后的信号进行滤波，消除往复式压缩机启动时带来的振动干扰。为了进一步提高信号强度，利用三极管放大原理对信号进行增强，电阻R5的另一端连接三极管VT1的基极和稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地，三极管VT1的发射极连接比较器AR2的同相输入端，并通过电阻R7接地，其中稳压二极管DZ1对三极管VT1基极的输入信号进行稳压，提高检测比较端电路输出电压的稳定性。

预设比较端电路包括滑动变阻器RP1，滑动变阻器RP1的触点1连接比较器AR2的反相输入端，滑动变阻器RP1的触点2连接电阻R8、电容C6的一端和稳压二极管DZ2的阴极，电阻R8的另一端连接+12V电源，滑动变阻器RP1的触点3连接电阻R9的一端、电容C6的另一端和稳压二极管DZ2的阳极，电阻R9的另一端接地，其中调节滑动变阻器RP1的阻值可改变比较器AR2反相输入端的设定电压值，此设定电压值对应振动传感器P1检测最大振动干扰量允许值时在比较器AR2的同相输入端输入的电压值，所以调节调节滑动变阻器RP1的阻值可改变往复式压缩机的振动干扰量允许范围值，稳压二极管DZ2和电容C2在滑动变阻器RP1的两端起到稳压的作用，提高预设比较端电路输出电压的稳定性。

停机报警电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极连接比较器AR2的输出端，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R10连接+12V电源，继电器K1的触点1通过电阻R11连接220V交流电源的火线，继电器K1的触点2连接压缩机M1的正极，压缩机M1的负极连接220V交流电源的零线，继电器K1的触点3连接指示灯LED1、蜂鸣器LS1的正极，指示灯LED1、蜂鸣器LS1的负极连接220V交流电源的零线。

本实用新型在具体使用时，振动传感器P1实时检测往复式压缩机工作过程中的振动量，并转化为与振动量成正比的电信号输出，当振动量处于预设的振动干扰量允许范围时，振动传感器P1的输出信号经滤波、放大后送入比较器AR2的同相输入端，此时比较器AR2同相输入端的输入电压值小于反相输入端的设定电压值，比较器AR2输出低电平信号，MOS管Q1失电不导通，压缩机M1处于正常工作状态；当振动量超过预设的振动干扰量允许范围时，此时比较器AR2同相输入端的输入电压值大于反相输入端的设定电压值，从而比较器AR2翻转，输出由低电平变为高电平，MOS管Q1得电导通，继电器K1线圈得电，其触点2断开，切断压缩机M1电源使往复式压缩机及时停机，同时触点3闭合，指示灯LED1、蜂鸣器LS1得电发出声光报警信号，及时提醒工作人员进行检修。

综上所述，本实用新型通过采用振动传感器P1实时检测往复式压缩机工作过程中的振动量，并将振动传感器P1的输出信号进行滤波、放大、稳压处理，极大地提高装置的精确度和稳定性，并设计稳定比较电路对振动传感器P1的检测结果进行比较输出，从而控制停机报警电路工作，控制效果好，可有效避免因外界环境干扰、工频干扰导致报警出错，同时针对不同往复式压缩机的振动干扰量允许范围值不同，仅需调节滑动变阻器RP1的阻值即可实现不同往复式压缩机的精确报警，调节过程简单方便。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。