专利名称：防烟尘天车电控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机电一体化设备，具体地说是一种防烟尘天车电控装 置，用于存在大量烟尘环境的铸钢生产,钢炉出钢时天车吊起钢包使用的电控。
技术背景
在目前的生产中，小功率天车使用传统的由凸轮控制器操纵起重电机吊起 或放下重物；大功率天车使用传统的凸轮控制器操纵由一套灭弧罩式起动器及 定时电路、互锁电路组成的控制柜完成操纵起重电机吊起或放下重物的任务。 在正常环境下天车的运行是安全可靠的，但是在存有大量烟尘的环境中非常容 易发生故障；发生故障的根本原因是起动接触器的主触接点及辅助接点上积存 灰尘及周围存在导电尘埃，造成接触不良经常发热或产生弧光烧毁接点，严重 地影响了正常生产。 发明内容
本实用新型的目的是利用电子技术手段，设计实施一种用于防烟尘天车电 控装置，用于高度烟尘的环境中使用。
本实用新型技术方案是利用一种电子集成电路组成的控制电路即密封电 路板，安装在天车的电控柜内，完成对天车动作的控制任务。包括电源变压器， 还由电源部分、密封电路板、输出电路部分组成；电源部分直接从控制柜取得
24V交流,从电路的X4、 X5端子输入经桥式整流器Ul整流、输出直流24V电压， 再经L7812电路稳压输出直流12V电压，两种电压为整个线路板提供电源；密 封电路板是电控装置的核心部分，由上升信号处理部分、下降信号处理部分、高速信号处理部分组成；密封电路板输入部分分别外接三支控制旋钮及24V交 流电源，上升信号处理部分的输入端子X1接控制室内的上升控制旋钮，输出端 子X6、 X8、 X9接输出电路部分的真空接触器KZ、 Kl、 K2的输入线圈；下降信 号处理部分的输入端子X2接控制室内的下降控制旋钮，输出端子X7、 X8、 X9 接输出电路部分的真空接触器KF、 Kl、 K2的输入线圈；高速信号处理部分的输 入端子X3接控制室内的高速控制旋钮，输出端子XIO、 Xll接输出电路部分的 真空接触器K3、 K4的输入线圈；上升信号处理部分电路的连接关系是输入端 子XI经Rl、 VI接光电集成电路VLE. 1的输入端1， VLE, 1的输入端2经R2接 C0M端；集成电路VLE. 1的输出端4分两路， 一路通过R3接零电位，另一路通 过R4接电压比较器IC1. 1的LM224正端；R5、 R6组成电压分压器，中间点电 压为+6V，接电压比较器ICl. 1的LM224的负端；IC1. 1的输出端分两路， 一路 经电阻R7到由XR2003构成的集成放大电路IC3. 1的输入端，IC3. 1的输出端 接小型继电器1J;另一路经过由R8、 R9、 RIO、 V3及Cl组成的分压延时电路 到电压比较器IC1. 2的LM224的正端，IC1. 2的LM224的负端接+6V电压，IC1. 2 的输出端经Rll接集成放大电路IC3. 2的输入端，IC3. 2的输出端接小型继电 器1SJ1。下降信号处理部分电路的连接关系是输入端子X2经R12、 V2到光 电集成电路VLE. 2的输入端1， VLE. 2的输入端2接R13到COM端；集成电路 VLE. 2的输出端4分两路， 一路通过R15接零电位，另一路通过R14接电压比 较器IC1. 3的LM224的正端，电压比较器IC1. 3的LM224的负端接+6V电压； IC1. 3的输出端分两路， 一路通过R16到由XR2003构成的集成放大电路IC3. 3 的输入端，IC3.3的输出端接小型继电器2J;另一路经过由R17、 R18、 R19、V4、 C2组成的分压延时电路接到电压比较器IC1.4的LM224的正端，电压比较 器IC1. 4的负端接+6V电压，IC1. 4的输出端经R20到集成放大电路IC3. 4的输 入端，IC3. 4的输出端接小型继电器1SJ2。 1SJ1、 1SJ2的常开接点并连后接+12V 电压；通过R21、 R22、 R23、 V6、 C3组成的延时电路到达IC2. 1的正端，IC2. 1 的负端接正6V电源，IC2. 1输出端通过R24到由XR2003组成的功率放大电路 IC3. 5的输入端，IC3. 5输出端接小型继电器2SJ;高速信号处理部分电路的连 接关系是输入端子X3经R25、 V7到光电集成电路VLE.3的输入端1，输入端 2接R26到COM,光电集成电路VLE. 3的输出端子4分两路， 一路通过R27接零 电位，另一路通过R28接电压比较器IC2. 2的LM224的正端，电压比较器IC2. 2 的LM224的负端接+6V电压；IC2. 2的输出端分两路， 一路经电阻R31到集成放 大电路IC3. 6的输入端，IC3. 6的输出端接小型继电器3SJ;另一路通过由R33、 R34、 R35、 V8、 C4组成的分压延时电路接到电压比较器IC2. 3的LM224的正端， IC2. 3的LM224的负端接+6V电压，IC2. 3的输出端接R36到集成放大电路IC3. 7 的输入端，IC3. 7的输出端接小型继电器4SJ。
由于采用了上述的技术解决方案，密封电路板采用插接件结构和外界连接， 与传统电控相比电控的外围的连线减少了 80% ，去掉了时间继电器，省去了接触 器的所有辅助接点及互锁电路。由于电器元件的动触点是密封的，有效的防止 了防烟尘的危害，延长了使用寿命，提高了系统可靠性，降低了成本，整个系 统安装、使用及维修非常方便。
-
图l为天车的主升降电路图图2为控制电路的方框连线图 图3为本实用新型密封电路板的电原理图具体实施方式
图l、图2可知，密封电路板输入部分分别外接三支控制旋钮及24V电源， 上升信号处理部分的输入端子XI接控制室内的上升控制旋钮，输出端子X6、 X8、 X9接真空接触器KZ、 Kl、 K2的输入线圈；下降信号处理部分的输入端子 X2接控制室内的下降控制旋钮，输出端子X7、 X8、 X9接真空接触器KF、 Kl、 K2的输入线圈；高速信号处理部分的输入端子X3接控制室内的高速控制旋钮， 输出端子XIO、 X11接真空接触器K3、 K4的输入线圈；当上升旋钮置于上升位 置时真空接触器KZ的接点KZ1、 KZ2、 KZ3闭合，抱闸电磁铁松开，电机YD启动 开始低速上升运行，真空接触器K1、 K2延时通电，接点Kl.l、 K1.2、 K1.3闭 合，第一级转子电阻被切除，随后接点K2. 1、 K2.2、 K2.3闭合第二级转子电阻 被切除，电机开始低速上升到中速运行；如高速旋钮接通，真空接触器K3、 K4 延时导通，第三级第四级转子电阻被切除，电机由中速转为高速运行。下降运 行时和以上情况相似。
由图3可知，电源部分直接从控制柜取得24V交流电源，从电路的X4、 X5 端子输入经桥式整流器Ul整流、输出直流24V电压，再经L7812电路稳压输 出直流12V电压，两种电压为整个线路板提供电源。上升信号处理部分电路的连 接关系是输入端子X1经R1、 VI接光电集成电路VLE. 1的输入端1， VLE. 1的 输入端2经R2接C0M端；集成电路VLE. 1的输出端4分两路， 一路通过R3接 零电位，另一路通过R4接电压比较器IC1.1的LM224正端；R5、 R6组成电压分压器，中间点电压为+6V，接电压比较器IC1. 1的LM224的负端；IC1. 1的输 出端分两路， 一路经电阻R7到由XR2003构成的集成放大电路IC3. 1的输入端， IC3. 1的输出端接小型继电器1J;另一路经过由R8、 R9、 RIO、 V3及Cl组成的 分压延时电路到电压比较器IC1. 2的LM224的正端，IC1. 2的LM224的负端接 +6乂电压，IC1.2的输出端经R11接集成放大电路IC3.2的输入端，IC3.2的输 出端接小型继电器1SJ1。下降信号处理部分电路的连接关系是输入端子X2 经R12、 V2到光电集成电路VLE. 2的输入端1， VLE. 2的输入端2接R13到COM 端；集成电路VLE.2的输出端4分两路， 一路通过R15接零电位，另一路通过 R14接电压比较器IC1. 3的LM224的正端，电压比较器IC1. 3的LM224的负端 接+6V电压；IC1.3的输出端分两路， 一路通过R16到由XR2003构成的集成放 大电路IC3.3的输入端，IC3.3的输出端接小型继电器2J;另一路经过由R17、 R18、 R19、 V4、 C2组成的分压延时电路接到电压比较器IC1. 4的LM224的正端， 电压比较器IC1.4的负端接+6V电压，IC1.4的输出端经R20到集成放大电路 IC3.4的输入端，IC3.4的输出端接小型继电器1SJ2。 1SJ1、 1SJ2的常开接点 并连后接+12V电压。通过R21、 R22、 R23、 V6、 C3组成的延时龟路到达IC2. 1 的正端，IC2. 1的负端接正6V电源，IC2. 1输出端通过R24到由XR2003组成的 功率放大电路IC3. 5的输入端，IC3. 5输出端接小型继电器2SJ。高速信号处理 部分电路的连接关系是输入端子X3经R25、 V7到光电集成电路VLE. 3的输入 端l，输入端2接R26到COM，光电集成电路VLE.3的输出端子4分两路， 一路 通过R27接零电位，另一路通过R28接电压比较器IC2. 2的LM224的正端，电压 比较器IC2. 2的LM224的负端接+6V电压；IC2. 2的输出端分两路， 一路经电阻R31到集成放大电路IC3. 6的输入端，IC3. 6的输出端接小型继电器3SJ;另一 路通过由R33、 R34、 R35、 V8、 C4组成的分压延时电路接到电压比较器IC2. 3 的LM224的正端，IC2. 3的LM224的负端接+6V电压，IC2. 3的输出端接R36到 集成放大电路IC3. 7的输入端，IC3. 7的输出端接小型继电器4SJ。
提升重物时，将上升旋钮置于上升位置，端子XI得到交流220V电压，经 过Rl、 VI、 VLE. 1的输入端1、 VLE. 1的输入端2、 R2到达共同端C0M，因VLE. 1 的输入端有电流通过，VLE. 1的输出端导通，VLE. 1的输出端4出现高电位；输 出端4的高电位经过R4加到IC1. 1的正端，由LM224组成的电压比较器IC1. 1 正端电压高于负端电压，IC1.1输出端出现高电位分两路输出； 一路通过R7到 由XR2003组成的功率放大电路IC3. 1的输入端，IC3. 1输出端为低电位,继电器 1J导通接点1J闭合，端子X6与COM端接通真空接触器KZ吸合，天车电机正向 运行开始提升；另一路经过R8、 RIO、 R9、 V3、 Cl组成一个延时电路到达IC1. 2 的正端，IC1.2的负端接+6V电源，IC1.2正端电压高于负端电压，IC1.2输出 端出现高电位通过Rll到由XR2003组成的功率放大电路IC3. 2的输入端，IC3. 2 输出端为低电位，继电器1SJ1导通接点1SJ1闭合；端子X8与COM端接通真空 接触器Kl吸合，天车电机的转子绕组的外接一级电阻被切除电机开始慢速运 行。当1SJ1、 1SJ2闭合后，+12V电压通过R21、 R22、 R23、 V6、 C3组成的延 时电路到达IC2. 1的正端，IC2. 1的负端接+6V电源，此时IC2. 1正端电压高于 负端电压，IC2. l输出端为高电位，通过R24到由XR2003组成的功率放大电路 IC3. 5的输入端，IC3. 5输出端为低电位，继电器2SJ导通接点2SJ闭合。端子 X9与COM端接通真空接触器K2吸合，天车电机的转子绕组的外接二级电阻被切除，电机由慢速开始升速运行到二级速度。当高速旋钮置于高速位置时，端子
X3得到交流220V电压经过R25、 V7到VLE. 3的输入端1， VLE. 3的输入端2、 R26到达共同端C0M，因VLE. 3输入端有电流通过，VLE. 3的输出端导通，VLE. 3 的输出端4出现高电位，输出端4的高电位经过R28加到IC2.2的正端，因由 LM224组成的电压比较器IC2. 2正端电压高于负端电压，IC2. 2输出端出现高电 位输出并分为两路， 一路通过R31到由XR2003组成的功率放大电路IC3. 6的输 入端，IC3. 6输出端为低电位，继电器3SJ导通接点3SJ闭合；端子X10与COM 端接通真空接触器K3吸合，天车电机转子回路第三级电阻被切除，电机正向运 行开始提速；另一端经过R33、 R34、 R35、 C4、 V8组成的延时电路到达IC2. 3 的正端，因由LM224组成的电压比较器IC2. 3正端电压高于负端电压，IC2. 3输 出端出现高电位输出，经R36到IC3. 7的输入端，IC3. 7输出端为低电位,继电 器4SJ导通接点4SJ闭合；端子X11与C0M端接通，真空接触器K4吸合，天车 电机转子回路第四级电阻被切除，电机正向运行开始提速到达最高速度运行。
当天车放下重物时，将下降旋钮置于下降位置，端子X2得到交流220V电 压，经过R12、 V2、 VLE. 2的输入端1、 VLE. 2的输入端2、 R13到达共同端COM; 由于VLE. 2输入端有电流通过，VLE. 2的输出端导通，VLE. 2的输出端4出现高 电位；输出端4的高电位经过R14加到IC1. 3的正端，因由LM224组成的电压比 较器IC1.3正端电压高于负端电压，IC1.3输出端出现高电位，分两路输出。 一路通过R16到由XR2003组成的功率放大电路IC3. 3的输入端，IC3. 3输出端 为低电位，继电器2J导通接点2J闭合，端子X7与COM端接通真空接触器KF吸 合，天车电机反向运行开始下降；另一路经过R17、 R18、 R19、 C2、 V4组成一个延时电路到达IC1.4的正端，IC1.4的负端接+6V电源，IC1.2正端电压高于负 端电压，IC1.4输出端出现高电位，通过R20到由XR2003组成的功率放大电路 IC3. 4的输入端，IC3. 4输出端为低电位，继电器1SJ2导通接点1SJ2闭合；端子 X8与COM端接通真空接触器Kl吸合，电机转子的一级电阻被切除；其余电机 转子的三级电阻切除与提升重物的原理相同。
权利要求1、一种防烟尘天车电控装置，包括电源变压器，利用一种电子集成电路组成的控制电路即密封电路板，安装在天车的电控柜内；其特征是由电源部分、密封电路板、输出电路部分组成；电源部分直接从控制柜取得24V交流电源，从电路的X4、X5端子输入经桥式整流器U1整流、输出直流24V电压，再经L7812电路稳压输出直流12V电压，两种电压为整个线路板提供电源；密封电路板由上升信号处理部分、下降信号处理部分、高速信号处理部分组成；密封电路板输入部分分别外接三支控制旋钮及24V电源，上升信号处理部分的输入端子X1接控制室内的上升控制旋钮，输出端子X6、X8、X9接输出电路部分的真空接触器KZ、K1、K2的输入线圈；下降信号处理部分的输入端子X2接控制室内的下降控制旋钮，输出端子X7、X8、X9接输出电路部分的真空接触器KF、K1、K2的输入线圈；高速信号处理部分的输入端子X3接控制室内的高速控制旋钮，输出端子X10、X11接输出电路部分的真空接触器K3、K4的输入线圈；上升信号电流处理部分电路的连接关系是输入端子X1经R1、V1接光电集成电路VLE.1的输入端1，VLE.1的输入端2经R2接COM端；集成电路VLE.1的输出端4分两路，一路通过R3接零电位，另一路通过R4接电压比较器IC1.1的LM224正端；R5、R6组成电压分压器，中间点电压为+6V，接电压比较器IC1.1的LM224的负端；IC1.1的输出端分两路，一路经电阻R7到由XR2003构成的集成放大电路IC3.1的输入端，IC3.1的输出端接小型继电器1J；另一路经过由R8、R9、R10、V3及C1组成的分压延时电路到电压比较器IC1.2的LM224的正端，IC1.2的LM224的负端接+6V电压，IC1.2的输出端经R11接集成放大电路IC3.2的输入端，IC3.2的输出端接小型继电器1SJ1；下降信号电流处理部分电路的连接关系是输入端子X2经R12、V2到光电集成电路VLE.2的输入端1，VLE.2的输入端2接R13到COM端；集成电路VLE.2的输出端4分两路，一路通过R15接零电位，另一路通过R14接电压比较器IC1.3的LM224的正端，电压比较器IC1.3的LM224的负端接+6V电压；IC1.3的输出端分两路，一路通过R16到由XR2003构成的集成放大电路IC3.3的输入端，IC3.3的输出端接小型继电器2J；另一路经过由R17、R18、R19、V4、C2组成的分压延时电路接到电压比较器IC1.4的LM224的正端，电压比较器IC1.4的负端接+6V电压，IC1.4的输出端经R20到集成放大电路IC3.4的输入端，IC3.4的输出端接小型继电器1SJ2；1SJ1、1SJ2的常开接点并连后接+12V电压；通过R21、R22、R23、V6、C3组成的延时电路到达IC2.1的正端，IC2.1的负端接+6V电源，IC2.1输出端通过R24到由XR2003组成的功率放大电路IC3.5的输入端，IC3.5输出端接小型继电器2SJ；高速信号电流处理部分电路的连接关系是输入端子X3经R25、V7到光电集成电路VLE.3的输入端1，输入端2接R26到COM，光电集成电路VLE.3的输出端子4分两路，一路通过R27接零电位，另一路通过R28接电压比较器IC2.2的LM224的正端，电压比较器IC2.2的LM224的负端接+6V电压；IC2.2的输出端分两路，一路经电阻R31到集成放大电路IC3.6的输入端，IC3.6的输出端接小型继电器3SJ；另一路通过由R33、R34、R35、V8、C4组成的分压延时电路接到电压比较器IC2.3的LM224的正端，IC2.3的LM224的负端接+6V电压，IC2.3的输出端接R36到集成放大电路IC3.7的输入端，IC3.7的输出端接小型继电器4SJ。
专利摘要本实用新型涉及一种机电一体化设备，具体地说是一种防烟尘天车电控装置，用于存在大量烟尘环境的铸钢生产，钢炉出钢时天车吊起钢包使用的电控。在存有大量烟尘的环境中，起动接触器的主触接点及辅助接点上积存灰尘及周围存在导电尘埃，造成接触不良经常发热或产生弧光烧毁接点，极易发生故障。本实用新型防烟尘天车电控装置，包括电源变压器，还由电源部分、密封电路板、输出电路部分组成；密封电路板安装在天车的电控柜内，由上升信号处理部分、下降信号处理部分、高速信号处理部分组成。密封电路板输出部分外接六台真空接触器，这些电器元件的动触点是密封的，有效地防止烟尘的危害，延长了使用寿命，增加了天车的可靠性。
文档编号B66C17/00GK201301178SQ200820175658
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者张万壮, 张元泽 申请人:中煤张家口煤矿机械有限责任公司