光电自动控制熄焦装置的制作方法

专利名称：光电自动控制熄焦装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于炼焦业采用湿法熄焦的光电自动控制熄焦装置。
目前，国内炼焦业凡是湿法熄焦的焦化厂，普遍采用机械式磨电滑块或碰撞开关来完成熄焦水泵的控制。这种控制方法存在着一定的弊端，如熄焦车道轨的沉降，道轨上散落的焦炭会引起机车运行时的晃动，加之雨、雪、冰、水蒸汽、H2S的腐蚀，这些因素均可导至外电路装置，时有被撞坏、锈蚀、接触不良、短路、断路等故障发生，使生产受到很大影响。另外，随着国民经济的高速发展，部份企业要更新、扩建，由于受到资金、地理的限制，只能增建焦炉，而配套的泵房、水塔无法实施，只能公用，这样便出现了多炉一塔的新格局，而采用机械控制方法是无法完成的。因熄焦时需要熄火车穿过水塔进行作业，机车在过塔期间水塔不得喷水，否则电机车淋水后会导致机车内电气设备的损坏而无法使用。采用机械方式控制熄焦水泵，是靠熄火车在运动过程中触动水泵的控制开关来完成的。无论熄焦车是空车或重车状态，只要机车运动于水泵的控制装置处，便会触动控制开关，水泵电机得电运转，水塔便会喷水，因此容易导至水泵误动作。
本实用新型的目的就在于解决现有技术所存在的问题，提供一种结构新颖，电路简单，易于维修，安全、可靠，稳定性高，抗干扰能力强，运行有效率高，耗电少，节能效益明显且可实现多炉一塔水泵控制的新型光电自动控制熄焦装置。
本实用新型光电自动控制熄焦装置主要包括壳体、传感器、电压表、指示灯、电源开关以及由显示电路、执行电路、信号放大电路及定时电路组成的电路板等。电路板装在壳体内，传感器设置在洗焦塔旁。壳体的面板上部分别装有电压表、指示灯、面板的下部分别装有电源开关、解除按钮、开启按钮、时间调整旋钮及停止按钮。壳体背面分别装有电源线、保险及多线插头座，底壳上设有微调孔。
以下结合附图对本实用新型的具体结构及工作原理作详细描述。


图1为本实用新型熄焦装置正视图。
图2为本实用新型熄焦装置后视图。
图3为本实用新型传感器外形图。
图4为本实用新型传感器结构剖视图。
图5为本实用新型熄焦装置电原理图。
参见
图1、图2，壳体内装有由显示电路、执行电路、信号放大电路及定时电路组成的电路板。壳体的面板上部分别装有电压表1，指示灯2、3、4，电压表1通过导线并接在电源变压器初级，面板的下部分别装有电源开关9、解除按钮8、开启按钮7、时间调整旋钮6及停止按钮5。壳体的背面装有电源线13、保险15及多线插头座17，由螺栓11将机盖18固定在壳体上，底壳16上设有微调孔14，通过此孔可调节W1。12为机脚。
参见图3、图4，本实用新型传感器设置在洗焦塔旁，由螺栓21、盖22、密封垫23、保护壳24、光电管25、遮光罩19及电缆20组成。光电管25装在保护壳24内，光电管25的正负极分别通过电缆20与多线插头座17相连，保护壳24与盖22由螺栓21固定连接，密封垫23装在保护壳24与盖22之间，保护壳24的窗口端套有遮光罩19。
参见图5，所述的显示电路由发光二极管VD15、VD16、VD17，三极管VT1、VT2，二极管VD11、VD12、VD13、VD1、VD2、VD3，继电器J1、J2、J3及电阻R1、R2、R3、R4组成，三极管VT1的基极与二极管VD1的负极及电阻R3的一端相并联，R3的另一端及三极管VT1的发射极均接地，VT1的集电极与发光二极管VD15的负极、继电器J1的线圈5及二极管VD11的正极并联连接，发光二极管VD15的正极经电阻R2与E4的正极相连，继电器J1的线圈2与二极管VD11负极并联后接入E4的正极；三极管VT2的基极与电阻R4、R11并联，R4的另一端接地，VT2的发射极与继电器J4—1的常闭触点14相连接，J4—1的动触点15接地、VT2的集电极与二极管VD2的负极、继电器J2的线圈5、二极管VD12的正极及发光二极管VD16的负极相并联，继电器J2的线圈2与二极管VD12负极并联后，接入E4的正极，发光二极管VD17的正极、VD16的正极与VD15的正极及电阻R2相并联，VD17的负极与继电器J3的线圈5、二极管VD13的正极，VD3的负极、VD4的负极、继电器J4—1的常开触点16相并联连接，继电器J1、J2、J3的负载控制触点分别通过导线与多线插头座17相连。
所述的执行电路由三极管VT4、二极管VD4、VD5、VD14、电阻R10、R11及继电器J4组成，三极管VT4的基极与电阻R10、R11并联连接，VT4的发射极与二极管VD4、VD5的正极并联连接，VT4的集电极与继电器J4的线圈4、二极管VD14的正极并联，继电器J4的线圈1与二极管VD14的负极并联后接入E4的正极，J4的负载控制触点通过导线与多线插头座17相连。
所述的信号放大电路由三极管VT5、VT3、光电管VD18、二极管VD5、VD6、VD7、微调电阻W1、电阻R6、R7、R8及起动按钮AN1组成，三极管VT5的基极与光电管VD18的正极及微调电阻W1的C端并联连接，W1的AB端并联后与电阻R7串联后接地，VT5的发射极与VT3的基极及电阻R6的一端并联连接，R6的另一端接地，VT5的集电极经电阻R5接入E4的正极，VT3的发射极接地，VT3的集电极与VD5的负极相连接，起动按钮AN1并联于VT3的集电极与地之间，光电管VD18的负极与电阻R8的一端及VD6的正极并联连接，同时VD18的正负极分别通过导线与多线插头座17相连；R8的另一端接入E4的正极，二极管VD6与VD7相串联，VD7的负极接地。
所述的定时电路由二极管VD10、VD9、VD8、三极管VT6、场效应管VT7、电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、继电器J4—2、解除按钮AN3、停止按钮AN2、电位器W2、微调电阻W3、W4及电容C3、C4组成，电阻R9的一端接E4的正极，另一端与二极管VD10的负极并联连接，VD10的正极接地，三极管VT6的基极与场效应管VT7的漏极、电阻R12的一端并联连接，R12的另一端与VT6的集电极并联后接入E5，VT6的发射极与VT7的源极及电阻R10的一端并联连接，R10的另一端与三极管VT4的基极及电阻R11的一端并联连接，R11的另一端与VT2的基极及电阻R4并联连接，VT7的栅极与电阻R13的一端相连，R13的另一端与微调电阻W4的AB并联点相连接，C点与R14的一端连接，R14的另一端与二极管VD8的正极，电容C4的正极、解除按钮AN3的触点及继电器J4—2的动触点9并联连接，电容C4的负极接地，解除按钮AN3的另一触点与二极管VD9的负极相连，继电器J4—2的常闭触点8接地，微调电阻W4的AB联接点与电阻R13及电容C3的负极、二极管VD8的负极及VD9的正极相并联连接，电位器W2的AB并联点接E5，C端与W3的AB并联点联接，W3的C点与电阻R15、R16串联连接，R16的另一端与电容C3的正极相连接，电阻R15、R16的联接点与停止按钮AN2的触点及继电器J4—2的常开触点10并联，停止按钮AN2的另一触点经电阻R17接入E5。
本实用新型利用出炉高温焦炭具有发光的物理性质，通过光电传感器把收集到的焦炭光转为电信号，经馈线送至光电自动控制熄焦装置进行处理，定时程控水泵的运转。其工作原理如下首先，将电源开关9闭合，220V交流电压经变压器降压、整流、滤波、稳压为直流电压。平时，三极管VT6、VT2导通，VT7、VT4截止，指示灯3亮，(指示灯3即VD16)，继电器J2吸合，电路系统处于准备状态。此时，按动开启按钮7，三极管VT4电流驱动继电器J4吸合，熄焦水泵运转。继电器J4辅助触点J4—1的15与14分开，与触点16闭合，J4自锁，三极管VT2截止，指示灯3灭，指示灯2(即VD17)亮，电路转入工作状态，同时继电器J4的另一辅助触点J4—2的触点9与8分开与10闭合，+E5经电位器W2、微调电阻W3、电阻R15对电容C4充电，当C4的充电电压升至场效应管VT7的开启电压时，电路突然翻转，VT7导通，VT6截止。VT4由于电阻R12的限流作用而截止，继电器J4释放，熄焦水泵停止运转，指示灯2灭，指示灯4(即VD15)亮，电路转入闭锁状态。同时继电器J4的辅助触点J4—1、J4—2复位，此时电压E5加于W2、W3、W4、电阻R16、R15、R14及电容C3上，C3开始充电，IC3的充电电流在W4、R14产生电压降，使VT7的栅极电压维持t时间，当C3上的电压降至VT7的夹断电压Vp时，电路翻转，VT7截止，VT6导通。VT6的射极电流经电阻R10、R11在R4上产生电压降，使VT2导通，VT2的电流驱动J2吸合，指示灯3亮，指示灯4灭，电路转入准备状态。
当电路处于工作状态时，按动停止按钮5，相当于把一段导线并联在电阻W2、W3、R15的两端，电容C4迅速充电，当C4电压增至VT7开启电压VT时，电路翻转，VT7导通，VT6、VT4截止，J4释放，熄焦水泵停止运转。
在闭锁期间按动解除按钮8，相当于RC电路中的R14、W4减小，缩短了C3的充电时间，VT7迅速截止，电路转入准备状态。
由R1、VD2、VD3组成的指示灯与门电路，只要J2、VD16或者J3、VD17处于任意导通状态时，VT1便处于截止状态，指示灯4不显示。只有J2、VD16与J3，VD17同时处于截止状态时，VT1才会导通，指示灯4亮，J1吸合。由VT5、VT3组成信号电流复合放大级，R5是VT5的负载电阻，R8、VD6、VD7为光电管VD18提供偏置电压。当VD18的发光电流注入VT5的基极时，VT5、VT3导通，VT3的导通相当于按动开启按钮7，J4吸合，熄焦水泵开启运转。只要光电传感器把捕捉到的红焦光信号输入到本装置，本装置便会自动定时控制熄焦水泵的开关，同步显示电路系统的工作状态。无光信号时，电路系统永远保持在准备状态，由指示灯3显示。
由于本光电自动控制熄焦装置，可以区别机车是否载有红焦，有红焦水泵开，否则水泵不开。因此加大了机车的随意性，不会因机车的运动导致水泵的误动作。本装置可实现多炉一塔熄焦水泵的自动控制，大大节省了增建熄焦塔、水池、熄焦泵房所需的资金。节约了场地且具有结构新颖，电路简单，易于维修，安全可靠，稳定性高，抗干扰能力强，运行有效率高，耗电少，节能效益明显等优点，适用于炼焦业采用湿法熄焦的焦化厂使用。
权利要求1.一种光电自动控制熄焦装置，包括电压表1，指示灯2、3、4，电源开关9，其特征在于还包括传感器、壳体以及由显示电路、执行电路、信号放大电路及定时电路组成的电路板，传感器设置在洗焦塔旁；电路板装在壳体内，壳体的面板上部分别装有电压表1、指示灯2、3、4，面板的下部分别装有电源开关9、解除按钮8、开启按钮7、时间调整旋钮6及停止按钮5，壳体背面分别装有电源线13、保险15及多线插头座17，底壳16上设有微调孔14。
2.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于所述的传感器由盖22、密封垫23、保护壳24、光电管25、遮光罩19及电缆20组成，光电管25装在保护壳24内，光电管25的正负极分别通过电缆20与多线插头座17相连，保护壳24与盖22固定连接，保护壳24与盖22之间装有密封垫23，保护壳24的窗口端套有遮光罩19。
3.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于所述的显示电路由发光二极管VD15、VD16、VD17，三极管VT1、VT2，二极管VD11、VD12、VD13、VD1、VD2、VD3，继电器J1、J2、J3及电阻R1、R2、R3、R4组成，三极管VT1的基极与二极管VD1的负极及电阻R3的一端相并联，R3的另一端及三极管VT1的发射极均接地，VT1的集电极与发光二极管VD15的负极、继电器J1的线圈5及二极管VD11的正极并联连接，发光二极管VD15的正极经电阻R2与E4的正极相连，继电器J1的线圈2与二极管VD11负极并联后接入E4的正极；三极管VT2的基极与电阻R4、R11并联，R4的另一端接地，VT2的发射极与继电器J4—1的常闭触点14相连接，J4—1的动触点15接地，VT2的集电极与二极管VD2的负极、继电器J2的线圈5、二极管VD12的正极及发光二极管VD16的负极相并联，继电器J2的线圈2与二极管VD12负极并联后，接入E4的正极，发光二极管VD17的正极、VD16的正极与VD15的正极及电阻R2相并联，VD17的负极与继电器J3的线圈5、二极管VD13的正极，VD3的负极、VD4的负极、继电器J4—1的常开触点16相并联连接，继电器J1、J2、J3的负载控制触点分别通过导线与多线插头座17相连。
4.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于所述的执行电路由三极管VT4、二极管VD4、VD5、VD14、电阻R10、R11及继电器J4组成，三极管VT4的基极与电阻R10、R11并联连接，VT4的发射极与二极管VD4、VD5的正极并联连接，VT4的集电极与继电器J4的线圈4、二极管VD14的正极并联，继电器J4的线圈1与二极管VD14的负极并联后接入E4的正极，J4的负载控制触点通过导线与多线插头座17相连。
5.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于所述的信号放大电路由三极管VT5、VT3、光电管VD18、二极管VD5、VD6、VD7、微调电阻W1、电阻R6、R7、R8及起动按钮AN1组成，三极管VT5的基极与光电管VD18的正极及微调电阻W1的C端并联连接，W1的AB端并联后与电阻R7串联后接地，VT5的发射极与VT3的基极及电阻R6的一端并联连接，R6的另一端接地，VT5的集电极经电阻R5接入E4的正极，VT3的发射极接地，VT3的集电极与VD5的负极相连接，起动按钮AN1并联于VT3的集电极与地之间，光电管VD18的负极与电阻R8的一端及VD6的正极并联连接，同时VD18的正负极分别通过导线与多线插头座17相连；R8的另一端接入E4的正极，二极管VD6与VD7相串联，VD7的负极接地。
6.根据权利要求1所述的熄焦装置，其特征在于所述的定时电路由二极管VD10、VD9、VD8、三极管VT6、场效应管VT7、电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、继电器J4—2、解除按钮AN3、停止按钮AN2、电位器W2、微调电阻W3、W4及电容C3、C4组成，电阻R9的一端接E4的正极，另一端与二极管VD10的负极并联连接，VD10的正极接地，三极管VT6的基极与场效应管VT7的漏极、电阻R12的一端并联连接，R12的另一端与VT6的集电极并联后接入E5，VT6的发射极与VT7的源极及电阻R10的一端并联连接，R10的另一端与三极管VT4的基极及电阻R11的一端并联连接，R11的另一端与VT2的基极及电阻R4并联连接，VT7的栅极与电阻R13的一端相连，R13的另一端与微调电阻W4的AB并联点相连接，C点与R14的一端连接，R14的另一端与二极管VD8的正极，电容C4的正极、解除按钮AN3的触点及继电器J4—2的动触点9并联连接，电容C4的负极接地，解除按钮AN3的另一触点与二极管VD9的负极相连，继电器J4—2的常闭触点8接地，微调电阻W4的AB联接点与电阻R13及电容C3的负极、二极管VD8的负极及VD9的正极相并联连接，电位器W2的AB并联点接E5，C端与W3的AB并联点联接，W3的C点与电阻R15、R16串联连接，R16的另一端与电容C3的正极相连接，电阻R15、R16的联接点与停止按钮AN2的触点及继电器J4—2的常开触点10并联，停止按钮AN2的另一触点经电阻R17接入E5。
专利摘要一种光电自动熄焦装置、由传感器、壳体、电压表、指示灯、开关、按钮、电路等组成。传感器安装在熄焦塔附近，当载有红焦炭的熄焦车通过传感器时，入射光能在传感器实现光电转换，电信号经自动控制装置处理后程控熄焦水泵的开停。该装置以光电控制代替了机械控制方式。与国内现有熄焦装置相比，具有结构新颖、体积小、耗电少、安全可靠、运行有效率高、节能效益好等优点。适用于炼焦业湿发熄焦生产中使用。
文档编号C10B41/04GK2221594SQ9520416
公开日1996年3月6日 申请日期1995年3月10日 优先权日1995年3月10日
发明者范洪涛 申请人:范洪涛