一种超音速火焰喷涂装置的控制电路的制作方法

本实用新型一种超音速火焰喷涂装置的控制电路，具体涉及一种控制超音速火焰喷涂装置的电路结构。

背景技术：

在煤炭开采领域，作为综采面的核心设备，液压支架能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。在工作面成套设备中，液压支架的投入占了约60%的设备成本。立柱是液压支架的主要承载部件，承受顶板作用于液压支架的载荷并传递到底座上，且长期处于井下开采的特殊环境中。在恶劣的工作环境下，立柱表面通常出现严重的腐蚀和磨损现象，并导致泄露。使得支架立柱在顶板压力不大的情况下产生较大的下缩量从而导致液压支架失效，并诱发顶板事故，严重地威胁了煤矿安全生产。据相关统计分析，煤矿事故有相当大比例是因液压支架失效而引发。因此全面提升立柱表面的耐磨、耐蚀、抗冲击性能，延长立柱使用寿命具有重要的意义。

目前，国产液压支架立柱的缸体和立柱材料分别为42CrMo钢、27SiMn钢。液压支架立柱的工作环境复杂恶劣。通常处于一种潮湿、富含SO2、H2S、CO2以及大量粉尘的环境下。27SiMn钢等钢材难以抵抗上述恶劣的粉尘磨损及腐蚀工作环境，因此，通常需要在立柱表面制备保护涂层对立柱进行保护，从而提高立柱及液压支架的使用寿命。同时，对存在表面损伤的立柱进行修复再制造而提高其性能及使用寿命，对于企业降低成本，节约资源具有重要意义。目前，使用最为广泛的立柱表面制造及修复技术为电镀硬铬保护层。虽然电镀硬铬涂层目前可以满足立柱的工作要求，但是存在大量亟需解决的难题。

首先，电镀硬铬过程中产生的Cr6+会导致严重的环境污染问题。铬本身是不活泼元素，可以安全地用于日常用品以及人工关节等，但镀铬工艺使用的是铬酸溶液，在镀铬过程中会产生大量的氢气，氢气泡在破裂时会将铬酸溶液喷入空气中，产生酸雾，酸雾中含有致癌的Cr6+；而且，镀铬过程也会产生大量的有毒废物和含有Cr6+的废水。因此，世界各国对镀铬工艺的管制越来越严格。基于环保要求的不断提升，对于电镀硬铬，由于存在严重的六价铬离子污染而面临必须被淘汰的状态。此外，电镀硬铬涂层自身同样存在众多问题。电镀硬铬涂层硬度相对偏低（HV0.3800~900），其耐磨性远不如一些陶瓷或金属陶瓷材料，此外，电镀工艺需要严格控制，当工艺控制不当时，镀铬层内部存在微裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透到界面而腐蚀基体，从而使得镀层的耐腐蚀性下降。而且，电镀工艺沉积速率较慢，不适合较厚镀层的使用。因此，基于上述众多问题，目前亟需开发新的立柱保护涂层及修复技术从而替代电镀硬铬技术。

超音速火焰喷涂技术是近年来快速发展的一项热喷涂层制备技术，近年来的大量研究表明，通过对喷涂层材料、喷涂工艺、涂层性能等工艺进行优化后，在液压支柱制备及再制造领域，超音速火焰喷涂完全可以取代传统的电镀硬铬。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术中存在的问题，所要解决的技术问题是：提供一种能够满足超音速火焰喷涂装置工作的控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种超音速火焰喷涂装置的控制电路，其主电路结构为：断路器QF1的进线端与三相电源相连，断路器QF2、断路器QF3、断路器QF4、断路器QF5和断路器QF6的进线端并接后与断路器QF1的出线端相连，所述断路器QF2的出线端依次串接接触器KM1和热继电器FR1后与挡风机电机M1的电源端相连，断路器QF3的出线端串接变频器VFD1后与工作钻台电机M2的电源端相连，断路器QF4的出线端串接变频器VFD2后与行车架电机M3的电源端相连，断路器QF5的出线端串接接触器KM2后与风控阀FK1的电源端相连，断路器QF6的出线端与控制电源相连；

所述挡风机电机M1的控制电路包括：停止按钮SS1、启动按钮SF1、接触器KM1和热继电器FR1，其中：接触器KM1的线圈为KM1.1，其常开触点有两个为KM1.2、KM1.3，其常闭触点为KM1.4；热继电器FR1的常闭触点为FR1.1；

所述挡风机电机M1的控制电路结构为：熔断器FU1的一端与控制电源火线端L+相连，上述停止按钮SS1的一端并接指示灯HR1的一端和指示灯HG1的一端后与上述熔断器FU1的另一端相连；

所述停止按钮SS1的另一端并接启动按钮SF1的一端后与接触器KM1的常开触点KM1.2的一端相连，所述启动按钮SF1的另一端并接接触器KM1的常开触点KM1.2的另一端后与接触器KM1的线圈KM1.1的一端相连，所述接触器KM1的线圈KM1.1的另一端串接热继电器FR1的常闭触点FR1.1的一端后与控制电源零线端N1相连；

所述指示灯HR1的另一端串接接触器KM1的常开触点KM1.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG1的另一端串接接触器KM1的常闭触点KM1.4后与控制电源零线端N1相连；

所述工作钻台电机M2的控制电路包括：停止按钮SS2、启动按钮SF2、接触器KM3，其中：接触器KM3的线圈为KM3.1，其常开触点有两个为KM3.2、KM3.3，其常闭触点为KM3.4；

所述工作钻台电机M2的控制电路结构为：熔断器FU2的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS2的一端并接指示灯HR2的一端和指示灯HG2的一端后与上述熔断器FU2的另一端相连；

所述停止按钮SS2的另一端并接启动按钮SF2的一端后与接触器KM3的常开触点KM3.2的一端相连，所述启动按钮SF2的另一端并接接触器KM3的常开触点KM3.2的另一端后与接触器KM3的线圈KM3.1的一端相连，所述接触器KM3的线圈KM3.1的另一端与变频器VFD1的继电器输出端T1A相连，所述变频器VFD1的继电器输出端T1C与控制电源零线端N1相连，所述变频器VFD1的继电器输出端T1A与继电器输出端T1C为常闭继电器输出端；

所述指示灯HR2的另一端串接接触器KM3的常开触点KM3.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG2的另一端串接接触器KM3的常闭触点KM3.4后与控制电源零线端N1相连；

所述行车架电机M3的控制电路包括：停止按钮SS3、接启动按钮SF3、启动按钮SF4，接触器KM4和接触器KM5，其中：接触器KM4的线圈为KM4.1，其常开触点有两个为KM4.2、KM4.4，其常闭触点有两个为KM4.3、KM4.5；接触器KM5的线圈为KM5.1，其常开触点有两个为KM5.2、KM5.4，其常闭触点有两个为KM5.3、KM5.5；

所述行车架电机M3的控制电路结构为：熔断器FU3的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS3的一端并接指示灯HR3的一端、指示灯HR4的一端和指示灯HG3的一端后与上述熔断器FU3的另一端相连；

所述停止按钮SS3的另一端并接启动按钮SF3的一端、接触器KM4的常开触点KM4.2的一端、启动按钮SF4的一端后与接触器KM5的常开触点KM5.2的一端相连；

所述启动按钮SF3的另一端并接接触器KM4的常开触点KM4.2的另一端后与接触器KM4的线圈KM4.1的一端相连，所述接触器KM4的线圈KM4.1的另一端与接触器KM5的常闭触点KM5.3的一端相连；

所述启动按钮SF4的另一端并接接触器KM5的常开触点KM5.2的另一端后与接触器KM5的线圈KM5.1的一端相连，所述接触器KM5的线圈KM5.1的另一端与接触器KM4的常闭触点KM4.3的一端相连；

所述接触器KM4的常闭触点KM4.3的另一端并接接触器KM5的常闭触点KM5.3的另一端后与变频器VFD2的继电器输出端T2A相连，所述变频器VFD2的继电器输出端T2C与控制电源零线端N1相连；所述变频器VFD2的继电器输出端T2A与继电器输出端T2C为常闭继电器输出端；

所述指示灯HR3的另一端串接接触器KM4的常开触点KM4.4后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HR4的另一端串接接触器KM5的常开触点KM5.4后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG3的另一端依次串接接触器KM4的常闭触点KM4.5和接触器KM5的常闭触点KM5.5后与控制电源零线端N1相连；

所述风控阀FK1的控制电路包括：停止按钮SS4、启动按钮SF5和接触器KM2，其中：接触器KM2的线圈为KM2.1，其常开触点有两个为KM2.2、KM2.3，其常闭触点为KM2.4；

所述风控阀FK1的控制电路结构为：熔断器FU4的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS4的一端并接指示灯HR5的一端和指示灯HG4的一端后与上述熔断器FU4的另一端相连；

所述停止按钮SS4的另一端并接启动按钮SF5的一端后与接触器KM2的常开触点KM2.2的一端相连，所述启动按钮SF5的另一端并接接触器KM2的常开触点KM2.2的另一端后与接触器KM2的线圈KM2.1的一端相连，所述接触器KM2的线圈KM2.1另一端与控制电源零线端N1相连；

所述指示灯HR5的另一端串接接触器KM2的常开触点KM2.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG4的另一端串接接触器KM2的常闭触点KM2.4后与控制电源零线端N1相连。

所述主电路还包括有断路器QF7，所述断路器QF7的进线端与断路器QF1的出线端相连，所述断路器QF7的出线端与备用电源相连。

所述变频器VFD1和变频器VFD2均采用CDI-E102系列的变频器。

所述断路器QF1采用型号为CDM1-63M/3300的塑料外壳式断路器；

所述断路器QF2、断路器QF3、断路器QF4、断路器QF5和断路器QF6均采用型号为DZ47-63系列断路器；

所述继电器KM1采用型号为CJ20-25A的继电器，所述继电器KM2采用型号为CJ20-10A的继电器；

所述热继电器FR1采用型号为JR36-20/3D的热继电器。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型采用超音速火焰喷涂技术制备硬质合金涂层或者镍基合金涂层代替传统的电镀硬铬立柱保护涂层，通过工作钻台控制电路实现对喷涂立柱的转动控制，通过行车架控制电路实现对喷枪的移动控制，通过风控阀控制喷涂旁吹风量的大小，通过挡风机控制电路实现工作现场的除尘控制，达到了对超音速火焰喷涂工艺过程的全自动控制，整个电路结构简洁，采用电气元件质量可靠，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型的主电路图；

图2是本实用新型中挡风机电机M1的控制电路图；

图3是本实用新型中工作钻台电机M2的控制电路图；

图4是本实用新型中行车架电机M3的控制电路图；

图5是本实用新型中风控阀FK1的控制电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种超音速火焰喷涂装置的控制电路，其主电路结构为：断路器QF1的进线端与三相电源相连，断路器QF2、断路器QF3、断路器QF4、断路器QF5和断路器QF6的进线端并接后与断路器QF1的出线端相连，所述断路器QF2的出线端依次串接接触器KM1和热继电器FR1后与挡风机电机M1的电源端相连，断路器QF3的出线端串接变频器VFD1后与工作钻台电机M2的电源端相连，断路器QF4的出线端串接变频器VFD2后与行车架电机M3的电源端相连，断路器QF5的出线端串接接触器KM2后与风控阀FK1的电源端相连，断路器QF6的出线端与控制电源相连，合上断路器QF6，实现对控制电路的上电；所述主电路还包括有断路器QF7，所述断路器QF7的进线端与断路器QF1的出线端相连，所述断路器QF7的出线端与备用电源相连。

如图2所示，所述挡风机电机M1的控制电路包括：停止按钮SS1、启动按钮SF1、接触器KM1和热继电器FR1，其中：接触器KM1的线圈为KM1.1，其常开触点有两个为KM1.2、KM1.3，其常闭触点为KM1.4；热继电器FR1的常闭触点为FR1.1；

所述挡风机电机M1的控制电路结构为：熔断器FU1的一端与控制电源火线端L+相连，上述停止按钮SS1的一端并接指示灯HR1的一端和指示灯HG1的一端后与上述熔断器FU1的另一端相连；

所述停止按钮SS1的另一端并接启动按钮SF1的一端后与接触器KM1的常开触点KM1.2的一端相连，所述启动按钮SF1的另一端并接接触器KM1的常开触点KM1.2的另一端后与接触器KM1的线圈KM1.1的一端相连，所述接触器KM1的线圈KM1.1的另一端串接热继电器FR1的常闭触点FR1.1的一端后与控制电源零线端N1相连；

所述指示灯HR1的另一端串接接触器KM1的常开触点KM1.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG1的另一端串接接触器KM1的常闭触点KM1.4后与控制电源零线端N1相连。

按下上述启动按钮SF1，接触器KM1的线圈KM1.1得电，其常开触点闭合，常闭触点打开，电路实现自锁，电机M1的主电路接通，电机M1工作，此时，指示灯HR1亮，指示灯HG1灭；停止电机时，按下停止按钮SS1，接触器KM1的线圈KM1.1失电，其常开触点打开，常闭触点闭合，电机M1停止工作，此时，指示灯HR1灭，指示灯HG1亮；如果电机工作过程中过载，则热继电器FR1的常闭触点FR1断开，实现过载保护，此时，指示灯HR1灭，指示灯HG1亮；通过挡风机电机M1可以实现工作台的除尘工作。

如图3所示，所述工作钻台电机M2的控制电路包括：停止按钮SS2、启动按钮SF2、接触器KM3，其中：接触器KM3的线圈为KM3.1，其常开触点有两个为KM3.2、KM3.3，其常闭触点为KM3.4；

所述工作钻台电机M2的控制电路结构为：熔断器FU2的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS2的一端并接指示灯HR2的一端和指示灯HG2的一端后与上述熔断器FU2的另一端相连；

所述停止按钮SS2的另一端并接启动按钮SF2的一端后与接触器KM3的常开触点KM3.2的一端相连，所述启动按钮SF2的另一端并接接触器KM3的常开触点KM3.2的另一端后与接触器KM3的线圈KM3.1的一端相连，所述接触器KM3的线圈KM3.1的另一端与变频器VFD1的继电器输出端T1A相连，所述变频器VFD1的继电器输出端T1C与控制电源零线端N1相连，所述变频器VFD1的继电器输出端T1A与继电器输出端T1C为常闭继电器输出端；

所述指示灯HR2的另一端串接接触器KM3的常开触点KM3.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG2的另一端串接接触器KM3的常闭触点KM3.4后与控制电源零线端N1相连。

所述变频器VFD1采用CDI-E102系列的变频器，CDI-E102系列的变频器采用电位器控制频率，将频率控制电位器的两个固定端接在变频器的模拟信号电源+10V端口和接地端GND，将频率控制电位器的活动端接在变频器的频率设定输入端VF1即可实现频率控制；将上述接触器KM3的常开触点接在DI信号输入端口和数字信号公共端即可控制变频器启停；变频器正常工作时，继电器输出端T1A和继电器输出端T1C为常闭，当变频器故障时，继电器输出端T1A和继电器输出端T1C断开，实现电路的故障停机。

如图4所示，所述行车架电机M3的控制电路包括：停止按钮SS3、接启动按钮SF3、启动按钮SF4，接触器KM4和接触器KM5，其中：接触器KM4的线圈为KM4.1，其常开触点有两个为KM4.2、KM4.4，其常闭触点有两个为KM4.3、KM4.5；接触器KM5的线圈为KM5.1，其常开触点有两个为KM5.2、KM5.4，其常闭触点有两个为KM5.3、KM5.5；

所述行车架电机M3的控制电路结构为：熔断器FU3的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS3的一端并接指示灯HR3的一端、指示灯HR4的一端和指示灯HG3的一端后与上述熔断器FU3的另一端相连；

所述停止按钮SS3的另一端并接启动按钮SF3的一端、接触器KM4的常开触点KM4.2的一端、启动按钮SF4的一端后与接触器KM5的常开触点KM5.2的一端相连；

所述启动按钮SF3的另一端并接接触器KM4的常开触点KM4.2的另一端后与接触器KM4的线圈KM4.1的一端相连，所述接触器KM4的线圈KM4.1的另一端与接触器KM5的常闭触点KM5.3的一端相连；

所述启动按钮SF4的另一端并接接触器KM5的常开触点KM5.2的另一端后与接触器KM5的线圈KM5.1的一端相连，所述接触器KM5的线圈KM5.1的另一端与接触器KM4的常闭触点KM4.3的一端相连；

所述接触器KM4的常闭触点KM4.3的另一端并接接触器KM5的常闭触点KM5.3的另一端后与变频器VFD2的继电器输出端T2A相连，所述变频器VFD2的继电器输出端T2C与控制电源零线端N1相连；所述变频器VFD2的继电器输出端T2A与继电器输出端T2C为常闭继电器输出端；

所述指示灯HR3的另一端串接接触器KM4的常开触点KM4.4后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HR4的另一端串接接触器KM5的常开触点KM5.4后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG3的另一端依次串接接触器KM4的常闭触点KM4.5和接触器KM5的常闭触点KM5.5后与控制电源零线端N1相连。

所述变频器VFD2也采用CDI-E102系列的变频器，工作时，将触器KM4的常开触点和接触器KM5的常开触点接入不同的DI端口，从而实现电机的正反转，满足行车架的来回移动，实现喷枪的移动。

如图5所示，所述风控阀FK1的控制电路包括：停止按钮SS4、启动按钮SF5和接触器KM2，其中：接触器KM2的线圈为KM2.1，其常开触点有两个为KM2.2、KM2.3，其常闭触点为KM2.4；

所述风控阀FK1的控制电路结构为：熔断器FU4的一端与控制电源火线端L+相连，停止按钮SS4的一端并接指示灯HR5的一端和指示灯HG4的一端后与上述熔断器FU4的另一端相连；

所述停止按钮SS4的另一端并接启动按钮SF5的一端后与接触器KM2的常开触点KM2.2的一端相连，所述启动按钮SF5的另一端并接接触器KM2的常开触点KM2.2的另一端后与接触器KM2的线圈KM2.1的一端相连，所述接触器KM2的线圈KM2.1另一端与控制电源零线端N1相连；

所述指示灯HR5的另一端串接接触器KM2的常开触点KM2.3后与控制电源零线端N1相连；所述指示灯HG4的另一端串接接触器KM2的常闭触点KM2.4后与控制电源零线端N1相连。

所述变频器VFD1和变频器VFD2均采用CDI-E102系列的变频器，所述CDI-E102系列变频器采用电位器控制频率，直接外接电位器即可实现频率控制，控制方式简单；具有多功能继电器输出端口：TA、TB、TC，TA-TB为常开、TA-TC为常闭，满足自检启动要求；具有6位DI输入端口，完全能够满足本实用新型中输入信号的需要。

所述断路器QF1采用型号为CDM1-63M/3300的塑料外壳式断路器；所述断路器QF2、断路器QF3、断路器QF4、断路器QF5和断路器QF6均采用型号为DZ47-63系列断路器；

所述继电器KM1采用型号为CJ20-25A的继电器，所述继电器KM2采用型号为CJ20-10A的继电器；所述热继电器FR1采用型号为JR36-20/3D的热继电器。

本实用新型采用超音速火焰喷涂技术制备硬质合金涂层或者镍基合金涂层代替传统的电镀硬铬立柱保护涂层，通过工作钻台控制电路实现对喷涂立柱的转动控制，通过行车架控制电路实现对喷枪的移动控制，通过风控阀控制喷涂旁吹风量的大小，通过挡风机控制电路实现工作现场的除尘控制，达到了对超音速火焰喷涂工艺过程的全自动控制，整个电路结构简洁，采用电气元件质量可靠，实用性强。