航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法
【专利摘要】本发明一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法，属于航空发动机【技术领域】，该装置包括液位传感器、中间继电器、第一温控仪、第二温控仪、第一温度传感器、第二温度传感器、第一计时器、第二计时器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、清洗槽开关、储液槽开关、振板开关、振棒开关、循环泵开关、气源开关和用于控制清洗槽盖的开关，本发明具有清洗液自动控温、液位报警保护、超声工作定时和漏电保护功能，保障发动机装配的巡礼进行；对零件进行清洗后，提高了发动机零件的生产效率，提高了使用寿命和可靠性，满足我国航空事业的发展需求。
【专利说明】航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空发动机【技术领域】，具体涉及一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]低涡轴超声清洗设备控制系统是为了控制清洗设备完成对航空发动机长轴类零件与叶盘类零件的清洗，达到零件装配前的表面洁净度要求，目前，国内市场上的超声波清洗设备功率小，操作系统不能满足航空发动机长轴类零件与叶盘类零件的清洗要求，很大程度上影响了发动机装配、试车进程，且没有直接只用于航空发动机低涡轴的超声清洗控制装置。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法，以达到简化操作、完善清洗功能和提高操作人员的工作效率的目的。
[0004]一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置，包括液位传感器、中间继电器、第一温控仪、第二温控仪、第一温度传感器、第二温度传感器、第一计时器、第二计时器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、清洗槽开关、储液槽开关、振板开关、振棒开关、循环泵开关、气源开关和用于控制清洗槽盖的开关，其中，
[0005]所述的液位传感器设置于清洗槽内部，液位传感器的输出端连接中间继电器的输入端，中间继电器的输出端同时连接清洗槽开关的输入端、储液槽开关的输入端、振板开关的输入端、振棒开关的输入端和循环泵开关的输入端，所述的清洗槽开关输出端连接第一温控仪的一路输入端，第一温控仪的输出端连接第一接触器的输入端，第一接触器的输出端连接清洗槽内部的加热管；储液槽开关输出端连接第二温控仪的一路输入端，第二温控仪的输出端连接第二接触器的输入端，第二接触器的输出端连接储液槽内部的加热管；振板开关的输出端连接第一计时器的输入端，第一计时器的输出端连接第三接触器的输入端，第三接触器的输出端连接清洗槽内部的振板；振棒开关的输出端连接第二计时器的输入端，第二计时器的输出端连接第四接触器的输入端，第四接触器的输出端连接清洗槽内部的振棒；循环泵开关的输出端连接第五接触器的输入端，第五接触器的输出端连接循环泵；所述的第一温度传感器设置于清洗槽内，其输出端连接第一温控仪的另一路输入端；第二温度传感器设置于储液槽内，其输出端连接第二温控仪的另一路输入端；进气电磁阀设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气源上，并且与气源开关连接；气压缸方向电磁阀设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气压缸上，并且与用于控制清洗槽盖的开关连接。
[0006]所述的中间继电器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器和第五接触器各并联一个指示灯。[0007]所述中间继电器与振板开关之间还设置有一个振板常闭开关；中间继电器与振棒开关之间还设置有一个振棒常闭开关；中间继电器与循环泵开关之间还设置有一个循环泵常闭开关。
[0008]采用航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，包括以下步骤:
[0009]步骤1、对设备进行供电，接通气源开关，使进气电磁阀导通，即使航空发动机低涡轴超声清洗设备的气路接通；接通用于控制清洗槽盖的开关，使气压缸方向电磁阀导通，控制清洗槽盖开启；
[0010]步骤2、向清洗槽中加清洗液，当清洗槽中清洗液的液位高度超过液位传感器所在位置高度时，液位传感器发送信号控制中间继电器闭合；
[0011]步骤3、将待清洗零件放入清洗槽，接通循环泵开关，使第五接触器接通带动循环泵工作，实现清洗槽内的清洗液和储液槽内的清洗液循环流通；
[0012]步骤4、采用第一温度传感器实时测量清洗槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第一温控仪，并执行步骤5 ;采用第二温度传感器实时测量储液槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第二温控仪，并执行步骤6 ；
[0013]步骤5、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第一温控仪内部的常开开关闭合，即接通第一接触器使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值时，第一温控仪内部的常闭开关断开，即断开第一接触器使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤7 ;
[0014]步骤6、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第二温控仪内部的常开开关闭合，即接通第二接触器使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值，第二温控仪内部的常闭开关断开，即断开第二接触器使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤7 ；
[0015]步骤7、接通振板开关，即接通第一计时器和第三接触器带动振板工作；同时接通振棒开关，即接通第二计时器和第四接触器带动振棒工作；
[0016]步骤8、当振板工作时间达到设定时间时，第一计时器内部的常闭开关断开，即断开第三接触器使振板停止工作；当振棒工作时间达到设定时间时，第二计时器内部的常闭开关断开，即断开第四接触器使振板停止工作；
[0017]步骤9、被检测零件清洗完成，停止航空发动机低涡轴超声清洗设备的运行。
[0018]步骤5所述的当测量的温度值大于设定的温度上限值时，第一温控仪内部的常闭开关断开，或者断开清洗槽开关。
[0019]步骤6所述的当测量的温度值大于设定的温度上限值，第二温控仪内部的常闭开关断开，或者断开储液槽开关。
[0020]步骤8所述的当振板工作时间达到设定时间时，第一计时器内部的常闭开关断开，或者断开振板常闭开关；当振棒工作时间达到设定时间时，第二计时器内部的常闭开关断开，或者断开振棒常闭开关。
[0021]本发明优点:
[0022]本发明一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置及方法，具有清洗液自动控温、液位报警保护、超声工作定时和漏电保护功能，满足低涡轴超声清洗的工艺要求，本发明填补了目前内该设备的空白，保障发动机装配的巡礼进行；本发明结合航空发动机零件特点，通过研究长轴类零件与叶盘类零件清洗工艺，设计了气动控制、温度控制及振动控制，对零件进行清洗后，提高了发动机零件的生产效率，提高了使用寿命和可靠性，满足我国航空事业的发展需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明一种实施例的整体装置结构框图；
[0024]图2为本发明一种实施例的航空发动机低涡轴超声清洗设备结构示意图；
[0025]图3为本发明一种实施例的电气控制系统主电路图；
[0026]图4为本发明一种实施例的第一电气控制系统原理图；
[0027]图5为本发明一种实施例的第二电气控制系统原理图；
[0028]图6为本发明一种实施例的航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制方法流程图。【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对发明一种实施例做进一步说明。
[0030]如图1所示，一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置，包括液位传感器、中间继电器、第一温控仪、第二温控仪、第一温度传感器、第二温度传感器、第一计时器、第二计时器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、清洗槽开关、储液槽开关、振板开关、振棒开关、循环泵开关、气源开关和用于控制清洗槽盖的开关；本发明实施例中，液位传感器采用0KD-1075S型号；中间继电器采用RY4S-U型号；清洗槽开关、储液槽开关、气源开关和用于控制清洗槽盖的开关均采用ASW211型号；振板开关、振棒开关和循环泵开关均采用ABWlll型号；第一温控仪和第二温控仪均采用KSPC-H2ET2A1B1S0V0型号；第一计时器和第二计时器均采用H5CX-A-N型号；第一接触器和第二接触器均采用LC1-D38M7C型号；第三接触器和第四接触器均采用LC1-D12M7C型号；第五接触器采用LC1-D09M7C型号，第一温度传感器和第二温度传感器均采用 STTT-T-K-5-100-6-M12-3-L5-T1-T6 型号。
[0031]如图2所示，其中，I为清洗槽内部的加热管，2为振板，3为清洗槽，4为储液槽，5为储液槽内部的加热管，6为清洗槽内部的第一温度传感器，7为储液槽内部的第二温度传感器，8为气压缸方向电磁阀，9为进气电磁阀，10为气源，11为电源，12为气压缸，13为循环泵，14为振棒，15为液位传感器，液位传感器15设置于清洗槽3内部；进气电磁阀9设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气源10上，气压缸方向电磁8阀设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气压缸12上。
[0032]如图3、图4和图5所示，液位传感器SQl的输出端连接中间继电器KAl的输入端，中间继电器KAl的输出端同时连接清洗槽开关SAl的输入端、储液槽开关SA2的输入端、振板开关SB2的输入端、振棒开关SB4的输入端和循环泵开关SB6开关的输入端，所述的清洗槽开关SAl输出端连接第一温控仪PTl的输入端15，第一温控仪PTl的输出端16连接第一接触器KMl和KM2的输入端，第一接触器KMl和KM2的输出端连接清洗槽内部的加热管RPl?RP4 ;储液槽开关SA2输出端连接第二温控仪PT2的输入端15，第二温控仪PT2的输出端16连接第二接触器KM3的输入端，第二接触器KM3的输出端连接储液槽内部的加热管RP5和RP6 ;振板开关SB2的输出端连接第一计时器DTl的输入端1，第一计时器DTl的输出端2连接第三接触器KM4、KM5和KM6的输入端，第三接触器KM4、KM5和KM6的输出端连接清洗槽内部的振板；振棒开关SB4的输出端连接第二计时器DT2的输入端1，第二计时器DT2的输出端2连接第四接触器KM7的输入端，第四接触器KM7的输出端连接清洗槽内部的振棒；循环泵开关SB6开关的输出端连接第五接触器KM8的输入端，第五接触器KM8的输出端连接循环泵；第一温度传感器输出端连接第一温控仪PTl的输入端BTl ;第二温度传感器输出端连接第二温控仪PT2的输入端BT2 ;进气电磁阀YVl与一个气源开关SA3连接；气压缸方向电磁阀YV2与一个用于控制清洗槽盖的开关SA4连接。
[0033]本发明实施例中，中间继电器KAl与指示灯HL2并联；进气电磁阀YVl与指示灯HL8并联；气压缸方向电磁阀YV2与指示灯HL9并联；第一接触器KMl和KM2与指示灯HL3并联；第二接触器KM3与指示灯HL4并联；第三接触器KM4、KM5和KM6与指示灯HL5并联；第四接触器KM7与指示灯HL6并联；第五接触器KM8与指示灯HL7并联；本发明实施例中，还设置有设备供电指示灯HLl，采用HL1-APW126D-R型号，指示灯HL2?HL9采用HL1-APW126D-G型号。
[0034]本发明实施例中，中间继电器KAl与振板开关SB2之间还设置有一个振板常闭开关SBl冲间继电器KAl与振棒开关SB4之间还设置有一个振棒常闭开关SB3冲间继电器KAl与循环泵开关SB6开关之间还设置有一个循环泵常闭开关SB5。
[0035]采用航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，方法流程图如图6所示，包括以下步骤:
[0036]步骤1、对设备进行供电，接通气源开关SA3，使进气电磁阀YVl导通，即使航空发动机低涡轴超声清洗设备的气路接通；接通用于控制清洗槽盖的开关SA4，使气压缸方向电磁阀YV2导通，控制清洗槽盖开启；
[0037]本发明实施例中，如图3所示，闭合断路器开关QR)?QFlO，即接通设设备电源，指示灯HLl亮，表示设备通电；由于清洗槽盖体积大，分量重，需要用气压缸进行操作。如图4中电气原理图所示，接通选择开关SA3，进气电磁阀YVl (图2中件9)打开，设备气路接通，接通选择开关SA4，控制气压缸方向电磁阀YV2 (图2中件5)打开，进而控制清洗槽盖的开启与关闭。
[0038]步骤2、向清洗槽中加清洗液，当清洗槽中清洗液的液位高度超过液位传感器SQl所在位置高度时，液位传感器SQl发送信号控制中间继电器KAl闭合；
[0039]本发明实施例中，打开清洗槽盖后，人工向清洗槽(图2中件3)添加清洗液。当清洗槽中的清洗液液位超过液位传感器SQl (图2中件15)时，液位传感器开关接通，使中间继电器KAl闭合，指示灯HL2亮，如图4中电气原理图所示，从而给设备加热管、超声振板及振动棒的控制电路供电，三者允许工作。
[0040]步骤3、将待清洗零件放入清洗槽，接通循环泵开关SB6开关，使第五接触器KM8接通带动循环泵开关SB6工作，实现清洗槽内的清洗液和储液槽内的清洗液循环流通；
[0041]本发明实施例中，放入待清洗零件，按下按钮SB6，循环泵(图2中件13)开始工作，指示灯HL7亮。循环泵工作时，使清洗槽和储液槽内的清洗液进行循环，保证清洗槽内清洗液表面无油溃。此项工作贯穿整个清洗过程。
[0042]步骤4、采用第一温度传感器实时测量清洗槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第一温控仪PT1，并执行步骤5 ;采用第二温度传感器实时测量储液槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第二温控仪PT2，并执行步骤6 ；
[0043]步骤5、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第一温控仪PTl内部的常开开关闭合，即接通第一接触器KMl和KM2使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值时，第一温控仪PTl内部的常闭开关断开，即断开第一接触器KMl和KM2使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤7 ；
[0044]本发明实施例中，超声清洗时要求清洗液达在特定的温度范围。通过温控仪PTl设定清洗槽温度上下限，如图5中电气原理图所示，接通选择开关SA1，通过采集清洗槽温度传感器(图2中件6)信号，得出清洗槽内液体温度，当温度低于下限温度时，第一温控仪PTl的下限继电器常开输出(温控仪PTl的11、12接点)闭合，接触器枷1，枷2闭合，使加热管RPl?RP4 (图2中件I)加热，液体温度达到上限时，第一温控仪PTl的上限继电器常闭开关断开(温控仪PTl的7、8接点)，接触器KMl，KM2断开，使加热管RPl?RP4 (图2中件
I)停止工作。若断开开关SAl，则加热管不受温度仪控制，停止加热。
[0045]步骤6、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第二温控仪PT2内部的常开开关闭合，即接通第二接触器KM3使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值，第二温控仪PT2内部的常闭开关断开，即断开第二接触器KM3使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤7 ；
[0046]本发明实施例中，通过温控仪PT2设定储液槽温度上下限，如图5中电气原理图所示，接通选择开关SA2，通过采集储液槽温度传感器(图2中件7)信号，得出储液槽内液体温度，当温度低于下限温度时，第二温控仪PT2的下限继电器常开输出(温控仪PT2的11、12接点)闭合，接触器KM3闭合，使加热管RP5?RP6 (图2中件5)加热，液体温度达到上限时，第二温控仪PT2的上限继电器常闭开关断开(温控仪PT2的7、8接点)，接触器KM3断开，使加热管RP5?RP6 (图2中件7)停止工作。若断开开关SA2，则加热管不受温度仪控制，停止加热。
[0047]步骤7、接通振板开关SB2，即接通第一计时器DTl和第三接触器KM4、KM5和KM6带动振板工作；同时接通振棒开关SB4，即接通第二计时器DT2和第四接触器KM7带动振棒
工作；
[0048]本发明实施例中，超声波振板(图2中件2)和振动棒(图2中件14)同时工作，进行零件清洗。如电气原理图5所示，按下按钮SB2，接触器KM4?KM6闭合，从而使超声波振板电源接通，超声波振板开始工作，指示灯HL5亮，工作时间由数字定时器DTl设定。DTl达到设定时间，DTl常闭开关(DTl的3、5接点)断开，超声波振板电源停止供电，振板停止工作；在超声波振板工作时，按下按钮SB1，也可以使超声波振板电源停止供电，振板停止工作。
[0049]步骤8、当振板工作时间达到设定时间时，第一计时器DTl内部的常闭开关断开，即断开第三接触器KM4、KM5和KM6使振板停止工作；当振棒工作时间达到设定时间时，第二计时器DT2内部的常闭开关断开，即断开第四接触器KM7使振板停止工作；
[0050]本发明实施例中，按下按钮SB4，接触器KM7闭合，从而使振动棒电源接通，振动棒开始工作，指示灯HL6亮，工作时间由数字定时器DT2设定。DT2达到设定时间，DT2常闭开关(DT2的3、5接点)断开，振动棒电源停止供电，振动棒停止工作；在振动棒工作时，按下按钮SB3，也可以使振动棒电源停止供电,振动棒停止工作。[0051] 步骤9、被检测零件清洗完成，停止航空发动机低涡轴超声清洗设备的运行。
【权利要求】
1.一种航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置，其特征在于，包括液位传感器、中间继电器、第一温控仪、第二温控仪、第一温度传感器、第二温度传感器、第一计时器、第二计时器、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、清洗槽开关、储液槽开关、振板开关、振棒开关、循环泵开关、气源开关和用于控制清洗槽盖的开关，其中， 所述的液位传感器设置于清洗槽内部，液位传感器的输出端连接中间继电器的输入端，中间继电器的输出端同时连接清洗槽开关的输入端、储液槽开关的输入端、振板开关的输入端、振棒开关的输入端和循环泵开关的输入端，所述的清洗槽开关输出端连接第一温控仪的一路输入端，第一温控仪的输出端连接第一接触器的输入端，第一接触器的输出端连接清洗槽内部的加热管；储液槽开关输出端连接第二温控仪的一路输入端，第二温控仪的输出端连接第二接触器的输入端，第二接触器的输出端连接储液槽内部的加热管；振板开关的输出端连接第一计时器的输入端，第一计时器的输出端连接第三接触器的输入端，第三接触器的输出端连接清洗槽内部的振板；振棒开关的输出端连接第二计时器的输入端，第二计时器的输出端连接第四接触器的输入端，第四接触器的输出端连接清洗槽内部的振棒；循环泵开关的输出端连接第五接触器的输入端，第五接触器的输出端连接循环泵；所述的第一温度传感器设置于清洗槽内，其输出端连接第一温控仪的另一路输入端；第二温度传感器设置于储液槽内，其输出端连接第二温控仪的另一路输入端；进气电磁阀设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气源上，并且与气源开关连接；气压缸方向电磁阀设置于航空发动机低涡轴超声清洗设备的气压缸上，并且与用于控制清洗槽盖的开关连接。
2.根据权利要求1所述的航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置，其特征在于，所述的中间继电器、进气电磁阀、气压缸方向电磁阀、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器和第五接触器各并联一个指示灯。
3.根据权利要求1所述的航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置，其特征在于，所述中间继电器与振板开关之间还设置有一个振板常闭开关；中间继电器与振棒开关之间还设置有一个振棒常闭开关；中间继电器与循环泵开关之间还设置有一个循环泵常闭开关。`
4.采用权利要求1所述的航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、对设备进行供电，接通气源开关，使进气电磁阀导通，即使航空发动机低涡轴超声清洗设备的气路接通；接通用于控制清洗槽盖的开关，使气压缸方向电磁阀导通，控制清洗槽盖开启； 步骤2、向清洗槽中加清洗液，当清洗槽中清洗液的液位高度超过液位传感器所在位置高度时，液位传感器发送信号控制中间继电器闭合； 步骤3、将待清洗零件放入清洗槽，接通循环泵开关，使第五接触器接通带动循环泵工作，实现清洗槽内的清洗液和储液槽内的清洗液循环流通； 步骤4、采用第一温度传感器实时测量清洗槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第一温控仪，并执行步骤5 ;采用第二温度传感器实时测量储液槽内清洗液温度，并将采集的温度数据发送至第二温控仪，并执行步骤6 ； 步骤5、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第一温控仪内部的常开开关闭合，即接通第一接触器使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值时，第一温控仪内部的常闭开关断开，即断开第一接触器使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤.7 ； 步骤6、当测量的温度值小于设定的温度下限值时，第二温控仪内部的常开开关闭合，即接通第二接触器使清洗槽内加热管工作；当测量的温度值大于设定的温度上限值，第二温控仪内部的常闭开关断开，即断开第二接触器使清洗槽内加热管停止工作；执行步骤7 ； 步骤7、接通振板开关，即接通第一计时器和第三接触器带动振板工作；同时接通振棒开关，即接通第二计时器和第四接触器带动振棒工作； 步骤8、当振板工作时间达到设定时间时，第一计时器内部的常闭开关断开，即断开第三接触器使振板停止工作；当振棒工作时间达到设定时间时，第二计时器内部的常闭开关断开，即断开第四接触器使振板停止工作； 步骤9、被检测零件清洗完成，停止航空发动机低涡轴超声清洗设备的运行。
5.根据权利要求4所述的采用航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，其特征在于，步骤5所述的当测量的温度值大于设定的温度上限值时，第一温控仪内部的常闭开关断开，或者断开清洗槽开关。
6.根据权利要求4所述的采用航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，其特征在于，步骤6所述的当测量的温度值大于设定的温度上限值，第二温控仪内部的常闭开关断开，或者断开储液槽开关。
7.根据权利要求4所述的采用航空发动机低涡轴超声清洗设备的控制装置进行控制的方法，其特征在于，步骤8所述的当振板工作时间达到设定时间时，第一计时器内部的常闭开关断开，或者断开振板常闭开关；当振棒工作时间达到设定时间时，第二计时器内部的常闭开关断开，或者断开振棒常闭开关。
【文档编号】G05D27/02GK103631292SQ201310611211
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】秦洪运, 郭旭, 宋伟, 崔艳敏, 王毓 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司