专利名称：一种带自动控制系统的电动枝叶粉碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动枝叶粉碎机,尤指一种带有自动控制系统的电动枝叶粉碎机。
背景技术：
园林绿化、培育、养护过程中会产生大量树枝、树叶等废弃物，将这些树枝树木，枝叶废弃物进行收集，粉碎后还田、覆盖、造纸或作为有机肥原料使用都会产生很大的经济效益和环境效益。目前，国内外的许多电动枝叶粉碎机，其一般由机架，安装在机架上的切削机构、 进料机构、出料机构和三相异步电动机等组成，通过操控三相异步电动机带到切削机构动作，进行枝叶粉碎。电动枝叶粉碎机根据其进料方式的不同又分为强制式进料电动枝叶粉碎机和非强制式进料电动枝叶粉碎机。其中，强制式进料电动枝叶粉碎机大多采用手动控制，即通过手动方式控制进料机构，进行进料。这种单一的手动控制方式的主要缺点是枝叶粉碎机常在超负荷的条件下，仍旧处于工作状态，造成一些不必要的设备事故，降低了机器的使用寿命；工作效率低。
实用新型内容鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供了一种带有自动控制系统的电动枝叶粉碎机，该带有自动控制系统的电动枝叶粉碎机可以自动控制电动枝叶粉碎机的作业，提高枝叶粉碎机的工作效率。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种带自动控制系统的电动枝叶粉碎机，它包括机架，安装在机架上的切削机构、进料机构、出料机构、三相异步电动机，其特征在于该电动枝叶粉碎机还包括一自动控制系统，该控制系统包括压力变送器、电流变送器、接近开关、可编程控制器、三位四通电磁阀及液压系统；所述压力变送器安装在所述液压系统中与液压马达连接的油管处，监控液压系统的压力，压力变送器的信号输出端与所述可编程控制器的一个信号输入端连接；所述电流变送器安装于控制柜内，其信号输出端与所述可编程控制器的另一个信号输入端连接；所述接近开关安装在被控枝叶粉碎机切削机构中的刀盘轴径向位置处，监控刀盘的转速，其信号输出端与所述可编程控制器的又一输入端连接；所述可编程控制器的两个信号输出端分别与所述三位四通电磁换向阀的两个通电线圈相连，控制通电线圈的工作状态；所述三位四通电磁换向阀串联在用于驱动枝叶粉碎机进料机构动作的所述液压系统中。所述液压系统包括液压油箱、过滤器、定量齿轮泵、单向阀、溢流阀、调速阀和液压马达；液压油箱的输出口通过管路与过滤器的输入口连接，该过滤器的输出口经一油管与定量齿轮泵的输入口相连接，定量齿轮泵的输出口经一个油管与溢流阀的进油口连接，溢流阀的出油口一路经油管与液压油箱的回油口相连通，另一路与调速阀的进油口相连接，该调速阀的出油口经油管与单向阀的进油口相连，该单向阀的出油口经管路与所述三位四通电磁换向阀的进油口连接；所述三位四通电磁换向阀的第一工作口 A经油管与液压马达的一个控制口连接；所述三位四通电磁换向阀的第二工作口 B经油管与液压马达的另一个控制口连接；液压马达与被控枝叶粉碎机的进料机构相连，驱动被控枝叶粉碎机的进料机构。该控制系统还包括退料手动操作开关、进料手动操作开关；所述退料手动操作开 关与可编程控制器的再一个信号输入端相连；所述进料手动操作开关与可编程控制器的另一信号输入端相连。
图I为本实用新型控制系统原理框图；图2为构成本实用新型控制系统的液压系统原理框图。
具体实施方式
本实用新型公开的带有自动控制系统的电动枝叶粉碎机包括机架，安装在机架上的切削机构、进料机构、出料机构、三相异步电动机及自动控制系统。该自动控制系统又由压力变送器、电流变送器、接近开关、可编程控制器、三位四通电磁阀及液压系统构成。自动控制控制系统通过对枝叶粉碎机切削机构中的刀盘转速、用于驱动枝叶粉碎机进料机构的液压系统的压力、以及驱动枝叶粉碎机切削机构动作的三相异步电动机的电流的监控，自动判断枝叶粉碎机的进料状况，通过可编程控制器控制液压系统，再通过液压系统控制枝叶粉碎机的进料机构和切削机构，从而控制枝叶粉碎机的工作状态，避免枝叶粉碎机在超负荷的条件下，仍旧处于工作状态，造成设备事故的事情发生，进而提高枝叶粉碎机的工作效率和使用寿命。
以下结合附图对本实用新型进行详细讲述。如图I所示，构成本实用新型自动控制系统的压力变送器安装在与液压马达连接的油管处，监控液压系统的压力，压力变送器的信号输出端103与可编程控制器107的一个输入端17连接；电流变送器安装于控制柜内，其信号输出端108与可编程控制器的107 —个输入端18连接；接近开关安装在被控枝叶粉碎机切削机构中的刀盘轴径向位置处，监控刀盘的转速，其信号输出端104与可编程控制器107的另一输入端13连接；可编程控制器107的两个信号输出端0UT1、0UT2分别控制三位四通电磁换向阀200的两个通电线圈202、201，该三位四通电磁换向阀200串联在液压系统中。如图2所示，构成枝叶粉碎机用控制系统的液压系统包括液压油箱100、过滤器300、定量齿轮泵400、单向阀800、溢流阀600、调速阀500和液压马达900。液压油箱100的输出口通过管路与过滤器300的输入口连接，该过滤器300的输出口经一油管与定量齿轮泵400的输入口相连接，定量齿轮泵400的输出口经一个油管与溢流阀600的进油口连接，溢流阀600的出油口一路经一个油管与液压油箱100的回油口相连通，另一路与调速阀500的进油口相连接，该调速阀500的出油口经一个油管与一个单向阀800的进油口相连，该单向阀800的出油口经管路与三位四通电磁换向阀200的进油口 P连接。三位四通电磁换向阀200的第一工作口 A经一个油管与液压马达900的一个控制口连接，第二工作口 B经一个油管与液压马达900的另一个控制口连接，该液压马达900与被控枝叶粉碎机的进料机构相连，驱动被控枝叶粉碎机的进料机构。电动枝叶粉碎机工作时，安装在被控枝叶粉碎机切削机构中的刀盘轴径向位置处的接近开关，时刻监视刀盘的转速，当枝叶粉碎机刀盘出现异常情况，刀盘的转速下降到设定的下限阈值时，接近开关输出信号给可编程控制器107，通过其内部程序的判断，可编程控制器107控制其信号输出端0UT1、0UT2的信号输出状态，使三位四通电磁换向阀200右侧通电线圈201通电、左侧通电线圈202不通电，三位四通电磁换向阀200阀芯右移，液压系统的进液口 P与第二工作口 B连通且第一工作口A与回液口 T连通，与此同时，第二工作 口 B与液压马达900的一个控制口通过一个油管连通且第一工作口 A与液压马达900的另一个控制口连通，液压马达900内有反向流动的液体，液压马达反向运转，进而驱动进料机构反向运转。进料机构停止一段时间后，刀盘在外力的作用下，其转速逐渐上升，当刀盘的转速上升到设定的上限阈值后，接近开关输出信号给可编程控制器107，通过其内部程序的判断，可编程控制器107的一个输出点输出控制信号控制三位四通电磁换向阀200的左侧通电线圈202通电，三位四通电磁换向阀的阀芯左移，进液口 P与第一工作口 A连通且第二工作口 B与回液口 T连通，且液压马达900的一个控制口与第一工作口 A连通，同时，另一控制口与第二工作口 B连通。液压马达900内有液体流动，液压马达900转动，驱动枝叶粉碎机的进料机构动作，进料机构强制进料。在实际使用过程中，枝叶粉碎机的进料机构常在退料与进料间反复切换，为此，可编程控制器107的程序对接近开关的输出信号进行延时处理，以使刀盘有足够的时间来恢复到设定的速度阈值上限。电动枝叶粉碎机工作时，压力变送器103时刻监控液压系统的压力，当出现异常情况即液压系统的压力上升到设定的上限阈值时，压力变送器输出信号给可编程控制器107，通过其内部程序的判断，可编程控制器107的信号输出端输出控制信号，使三位四通电磁换向阀200右侧通电线圈201通电、左侧通电线圈202不通电，三位四通电磁换向阀200阀芯右移，液压系统的进液口 P与第二工作口 B连通且第一工作口 A与回液口 T连通，与此同时，第二工作口 B与液压马达900的一个控制口通过一个油管连通且第一工作口 A与液压马达900的另一个控制口连通，液压马达900内有反向流动的液体，液压马达反向运转，进而驱动进料机构反向运转。进料机构反转一段时间后，液压系统的压力下降到设定的下限阈值时，压力变送器输出信号给可编程控制器107，通过其内部程序的判断，可编程控制器107的一个输出点输出控制信号控制三位四通电磁换向阀200的左侧通电线圈202通电，三位四通电磁换向阀的阀芯左移，进液口 P与第一工作口 A连通且第二工作口 B与回液口 T连通，且液压马达900的一个控制口与第一工作口 A连通，同时，另一控制口与第二工作口 B连通。液压马达900内有液体流动，液压马达900转动，驱动枝叶粉碎机的进料机构动作，进料机构强制进料。可编程控制器107对压力变送器的输出信号进行延时处理，以使液压系统有足够的时间来释放系统压力，使其降低至设定的压力阈值下限。电动枝叶粉碎机工作时，电流变送器时刻监视异步电动机的工作电流，当出现异常情况时，即异步电动机的工作电流超过了电动机的允许载荷时，电流变送器信号输出端输出信号给可编程控制器107，通过其内部程序的判断，可编程控制器107的信号输出端无输出信号，三位四通电磁换向阀200右侧通电线圈201不通电、左侧通电线圈202不通电，三位四通电磁换向阀200阀芯处于中位，液体从进液口 P流回出液口 T，而不流入液压马达，因此马达内无液体流动，马达不运转，枝叶粉碎机进料机构处于停止状态。进料装置停止一段时间后，异步电动机就处于空载运行状态，此时异步电动机的 工作电流处于允许载荷范围内，电流变送器信号输出端108无信号输出，通过其内部程序的判断，可编程控制器107的一个输出点输出控制信号控制三位四通电磁换向阀200的左侧通电线圈202通电，三位四通电磁换向阀的阀芯左移，进液口 P与第一工作口 A连通且第二工作口 B与回液口 T连通，且液压马达900的一个控制口与第一工作口 A连通，同时，另一控制口与第二工作口 B连通。液压马达900内有液体流动，液压马达900转动，驱动枝叶粉碎机的进料机构动作，进料机构强制进料。可编程控制器107对电流变送器的输出信号进行延时处理，以使液压系统有足够的时间来释放电动机的过量载荷，使其降低至设定的电流阈值下限。当电动枝叶粉碎机处于自动控制状态时，可编程控制器107实时监测压力变送器、接近开关及电流变送器的监控值是否处于各自的设定上限阈值以下，一旦出现异常情况，自动输出控制信号，控制液压系统，进而控制枝叶粉碎机的进料机构的动作。为了对异常情况进行及时有效地处理，除了上述自动控制功能外，本实用新型还设有手动控制功能。如图I所示，本实用新型还包括退料手动操作开关106、进料手动操作开关105。退料手动操作开关106与可编程控制器107的信号输入端I I相连；进料手动操作开关105与可编程控制器107的信号输入端12相连。一旦手动功能起作用，与该手动功能相对应的操作处于优先状态，即手动控制优先自动控制，该原则是通过可编程控制器内部的程序设定的。本实用新型除可以自动控制枝叶粉碎机进料机构、切削机构外，还可以通过手动的方式控制枝叶粉碎机的进料机构、切削机构。可编程控制器本身的两个输出端分别对应于三位四通电磁换向阀200的左侧通电线圈202、右侧通电线圈201可编程控制器本身的两个输出端在程序内部设置了互锁，因此，确保了三位四通电磁换向阀200的左侧通电线圈202、右侧通电线圈201不会同时工作。本实用新型的优点I、本实用新型通过对液压系统的压力、刀盘转速以及异步电动机的工作电流的监控，可以准确地控制进料、退料过程及多次退料、进料尝试过程；2、准确地监控刀盘的转速、液压系统的压力，以及异步电动机的工作电流，使枝叶粉碎机的工作效率大大提高；有效地保护异步电动机不会在超载荷下长时间运行造成对电动机的破坏，延长机器的使用寿命。3、本实用新型可实现对枝叶粉碎机的自动控制和手动控制，并且手动控制功能优先，以处理意外情况的发生。以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。·
权利要求1.一种带自动控制系统的电动枝叶粉碎机，它包括机架，安装在机架上的切削机构、进料机构、出料机构、三相异步电动机，其特征在于该电动枝叶粉碎机还包括一自动控制系统，该控制系统包括压力变送器、电流变送器、接近开关、可编程控制器、三位四通电磁阀及液压系统； 所述压力变送器安装在所述液压系统中与液压马达连接的油管处，监控液压系统的压力，压力变送器的信号输出端与所述可编程控制器的一个信号输入端连接； 所述电流变送器安装于控制柜内，其信号输出端与所述可编程控制器的另一个信号输入端连接； 所述接近开关安装在被控枝叶粉碎机切削机构中的刀盘轴径向位置处，监控刀盘的转速，其信号输出端与所述可编程控制器的又一输入端连接； 所述可编程控制器的两个信号输出端分别与所述三位四通电磁换向阀的两个通电线圈相连，控制通电线圈的工作状态； 所述三位四通电磁换向阀串联在用于驱动枝叶粉碎机进料机构动作的所述液压系统中。
2.根据权利要求I所述的带自动控制系统的电动枝叶粉碎机，其特征在于所述液压系统包括液压油箱、过滤器、定量齿轮泵、单向阀、溢流阀、调速阀和液压马达； 液压油箱的输出口通过管路与过滤器的输入口连接，该过滤器的输出口经一油管与定量齿轮泵的输入口相连接，定量齿轮泵的输出口经一个油管与溢流阀的进油口连接，溢流阀的出油口一路经油管与液压油箱的回油口相连通，另一路与调速阀的进油口相连接，该调速阀的出油口经油管与单向阀的进油口相连，该单向阀的出油口经管路与所述三位四通电磁换向阀的进油口连接； 所述三位四通电磁换向阀的第一工作口 A经油管与液压马达的一个控制口连接；所述三位四通电磁换向阀的第二工作口 B经油管与液压马达的另一个控制口连接； 液压马达与被控枝叶粉碎机的进料机构相连，驱动被控枝叶粉碎机的进料机构。
3.根据权利要求2所述的带自动控制系统的电动枝叶粉碎机，其特征在于该控制系统还包括退料手动操作开关、进料手动操作开关；所述退料手动操作开关与可编程控制器的再一个信号输入端相连；所述进料手动操作开关与可编程控制器的另一信号输入端相连。
专利摘要本实用新型公开了一种带自动控制系统的电动枝叶粉碎机，其特征在于该电动枝叶粉碎机还包括一自动控制系统，该控制系统包括压力变送器、电流变送器、接近开关、可编程控制器、三位四通电磁阀及液压系统。压力变送器安装在与液压马达连接的油管处；接近开关安装在枝叶粉碎机切削机构中的刀盘轴径向位置处；压力变送器、接近开关和电流变送器的信号输出端分别与可编程控制器的信号输入端连接。本实用新型通过对液压系统的压力、刀盘转速以及异步电动机的工作电流的监控，准确地枝叶粉碎机的进料、退料过程；有效地保护异步电动机不会在超载荷下长时间运行造成对电动机的破坏，延长机器的使用寿命。
文档编号B02C25/00GK202590945SQ201220237650
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者付博, 闫海川, 赵雪明, 刘军 申请人:绿友机械集团股份有限公司