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1、(10)申请公布号 CN 102878292 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 7 8 2 9 2 A *CN102878292A* (21)申请号 201210361652.9 (22)申请日 2012.09.15 F16J 13/24(2006.01) B01J 3/04(2006.01) (71)申请人山东科技大学 地址 266590 山东省青岛市经济技术开发区 前湾港路579号山东科技大学 (72)发明人王进野 吕春艳 王帅 程百林 张继良 (54) 发明名称 具有安全联锁功能的快开门压力容器减速机 及其工作方法 (57) 摘要 本发明公开了一种具有。
2、安全联锁功能的快开 门压力容器减速机及其工作方法，它是在减速机 的轴伸端上安装有棘轮，在减速机本体上安装有 微控制器、电机驱动装置和安全销；安全销向下 移动时插入棘轮的棘齿中；所述的微控制器信号 输入端与压力容器上的压力信号传感器、门开关 信号传感器和阀开关信号传感器连接，控制端与 电机驱动装置连接；所述的电机驱动装置包括电 机和减速器，减速器轴上设有摆杆和凸轮，摆杆上 固定一刹车线，刹车线另一端与安全销连接；凸 轮旁还安装有行程开关。本发明闭锁安全销采用 上下运动方式，其联锁可靠性比水平运动方式要 高，由于销子上下移动且可视性好，可不设置声光 显示报警功能。 (51)Int.Cl. 权利要求。
3、书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种具有安全联锁功能的快开门压力容器减速机，它包括减速机本体；其特征在 于，在减速机的轴伸端上安装有棘轮，在减速机本体上安装有微控制器、电机驱动装置和能 有上下移动的安全销；安全销向下移动时插入棘轮的棘齿中，从而实现闭锁；所述的微控 制器信号输入端与压力容器上的压力信号传感器、门开关信号传感器和阀开关信号传感器 连接，控制端与电机驱动装置连接；所述的电机驱动装置包括电机和减速器，减速器轴上设 有摆杆和凸轮，摆杆上固定一刹车线，刹车线另一端。
4、与安全销连接，电机正反转时刹车线推 拉安全销上下运动；凸轮旁还安装有控制电机正反转和旋转角度大小的行程开关。 2.如权利要求1所述的快开门压力容器减速机，其特征在于，所述的安全销由两部分 组成，上部是一个柱体，上部柱体安装在棘轮顶部的销座内，下部是一个锥面体，锥面体活 动连接在柱体上，锥面体从销座下面露出后有一定的摆动角度，摆动角度不大于10度。 3.如权利要求1所述的快开门压力容器减速机，其特征在于，所述的微控制器与电机 驱动装置均采用安全工作电压并安装在减速机本体的密封箱内。 4.如权利要求1所述的快开门压力容器减速机，其特征在于，所述的减速机本体为手 摇式。 5.如权利要求1所述的快开门。
5、压力容器减速机，其特征在于，所述的减速机本体为电 动式，并将行程开关常开触点串入到启动减速机电机的电源电路中。 6.如权利要求1-5任一所述的快开门压力容器减速机的工作方法，其特征在于，当压 力容器一个工作过程完成需要开门时，打开放气阀，当容器内压力减小到安全压力时，压力 信号传感器发出信号，微控器控制电机转动，安全销被钢绞线向上拉起，实现解锁，解锁后 减速机才能转动开启釜门。当快开门关闭时，只有到达预定部位且余压放气阀关闭后，门开 关信号传感器发出信号，放气阀阀开关信号传感器发出信号，微控器控制电机转动，安全销 才能在钢绞线推力和自重作用下插入到棘轮齿槽内实现闭锁，进气阀门打开，方可开始加 。
6、压。 权 利 要 求 书CN 102878292 A 1/3页 3 具有安全联锁功能的快开门压力容器减速机及其工作方法 技术领域 0001 本发明涉及蒸压釜等快开门式大型压力容器。 背景技术 0002 蒸压釜等快开门式压力容器，是广泛应用于化工、轻工、建材、航空、医药、食品等 行业的关键性大型机电设备。该设备快开门时主要由减速机来开启釜门(盖)。当关门不 到位或余汽未排尽发生误操作，致使带压开门时，常发生伤人事故，给国家和企业造成极大 损失。为确保蒸压釜的安全使用和提高快开门式压力容器的使用可靠性，中华人民共和国 国家质量监督检验检疫总局颁发的压力容器安全技术监察规程第四十九条规定：快开门 式。
7、压力容器应设计安全联锁装置。 0003 目前应用于快开门压力容器的安全联锁控制装置大多为专用的独立系统。联锁控 制装置主要由压力传感器、位置开关、控制器、电动执行器和圆柱形安全销等组成，在压力 容器的釜门(盖)上焊接有圆孔的金属板，通过电动执行器驱动圆柱形安全销水平进入或 退出圆孔，实现闭锁功能。当蒸压釜蒸养过程完成，压力传感器检测到容器内压力达到安全 压力后，闭锁装置自动退出解锁，方可通过减速机开启釜门(盖)。当快开门(盖)关闭到 达预定部位且余压放气阀关闭后，闭锁装置自动加锁，进气口阀门打开后，方可开始进气加 压。 0004 目前的安全联锁系统主要不足是：控制器均安装在控制室或车间墙上，距。
8、离釜体 检测开关及执行器较远，需要通过多根较长的电缆线连接，安装穿线工作量大、费用高，而 且蒸压釜为大型高温高压蒸养设备，现场工作环境不好，极易发生接触不良与短路等安全 事故；该系统需在釜门(盖)上焊接带孔的金属板及釜体旁安装执行装置，降低了压力容器 的安全可靠性，而且还存有安全销不能在釜门(盖)的板孔内可靠安全出入的故障隐患；另 外，该系统存在控制器、电动执行器体积较大、重量较重等不足。 0005 目前，已出现采用电磁离合器控制减速机的轴实现联锁的控制方案，但由于存在 故障或断电后不易解除闭锁之缺点，故现场应用较少。 发明内容 0006 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有安全联锁。
9、功能的快开门压力 容器减速机。 0007 技术方案是，一种具有安全联锁功能的快开门压力容器减速机，它包括减速机本 体；其特征是：在减速机的轴伸端上安装有棘轮，在减速机本体上安装有微控制器、电机驱 动装置和可上下移动的安全销；安全销向下移动时插入棘轮的棘齿中，从而实现闭锁；所 述的微控制器信号输入端与压力容器上的压力信号传感器、门开关信号传感器和阀开关信 号传感器连接，控制端与电机驱动装置连接；所述的电机驱动装置包括电机和减速器，减速 器轴上设有摆杆和凸轮，摆杆上固定一刹车线，刹车线另一端与安全销连接，电机正反转时 刹车线推拉安全销上下运动；凸轮旁还安装有控制电机正反转和旋转角度大小的行程开 说。
10、 明 书CN 102878292 A 2/3页 4 关。 0008 为了使安全销便于插入棘齿中，安全销由两部分组成，上部是一个柱体，上部柱体 安装在棘轮顶部的销座内，下部是一个锥面体，锥面体活动连接在柱体上，锥面体从销座下 面露出后有一定的摆动角度。 0009 所述的微控制器与电机驱动装置均采用安全工作电压并安装在减速机本体的密 封箱内。 0010 所述的减速机本体可以手摇式，亦可以电动式。 0011 当采用电动式减速机时，应将行程开关常开触点串入到启动减速机电机的电源电 路中，只有安全销被拉起解锁的同时，使凸轮正好压合行程开关，电动式减速机才能通电启 动。 0012 工作原理是：当压力容器一。
11、个工作过程完成需要开门时，打开放气阀，当容器内压 力减小到安全压力时，压力信号传感器发出信号，微控器控制电机转动，安全销被钢绞线向 上拉起，实现解锁，解锁后减速机才能转动开启釜门(盖)。当快开门(盖)关闭时，只有到 达预定部位且余压放气阀关闭后，门开关信号传感器发出信号，放气阀阀开关信号传感器 发出信号，微控器控制电机转动，安全销才能在钢绞线推力和自重作用下插入到棘轮齿槽 内实现闭锁，进气阀门打开，方可开始加压。 0013 本发明将目前开关门减速机与安全联锁控制系统创造性的结合在一起，成为具有 安全联锁功能的机电一体化减速机。由于本装置闭锁安全销采用上下运动方式，其联锁可 靠性比水平运动方式要。
12、高，由于销子上下移动且可视性好，可不设置声光显示报警功能。本 发明由于安装布线少，所以结构紧凑、机电一体化，密封好，实用可靠，提高了压力容器的安 全可靠性。微控制器与电机驱动装置，具有耗电少、重量轻、联锁可靠性高等优点。 附图说明 0014 图1是手摇式实施例结构示意框图； 0015 图2是电机驱动装置的结构图； 0016 图3是图2中凸轮的右视图。 0017 图例说明：1-减速机本体，2-微控制器，3-电机驱动装置，4-刹车线，5-凸轮， 6-棘轮，7-电机，8-减速器，9-摆杆，10-行程开关，11-手摇把， 0018 12-销座，13-安全销，a-压力信号传感器，b-门开关信号传感器，c。
13、-阀开关信号 传感器。 具体实施方式 0019 如图1所示，一种具有安全联锁功能的快开门压力容器减速机，它包括减速机本 体1；其中在减速机本体1的轴伸端上安装有棘轮6，在减速机本体1上安装有微控制器2、 电机驱动装置3和可上下移动的安全销13；所述的安全销13由两部分组成，上部是一个柱 体，上部柱体安装在棘轮顶部的销座12内，下部是一个锥面体，锥面体活动连接在柱体上， 锥面体从销座12下面露出后有一定的摆动角度，摆动角度不大于10度，安全销13向下移 动时锥面体插入棘轮6的棘齿中，从而实现闭锁；所述的微控制器2信号输入端与压力容器 上的压力信号传感器a、门开关信号传感器b和阀开关信号传感器c连。
14、接，控制端与电机驱 说 明 书CN 102878292 A 3/3页 5 动装置3连接；所述的电机驱动装置3如图2所示，它包括电机7和减速器8，减速器8轴 上设有摆杆9和凸轮5，摆杆9上固定一刹车线4，刹车线4另一端与安全销13连接，电机 7正反转时钢绞线4推拉安全销13上下运动；图3的右视图进一步说明了凸轮5旁还安装 有控制电机7正反转和旋转角度大小的行程开关10。为了保证使用安全，所述的微控制器 2与电机驱动装置3均采用安全工作电压并安装在减速机本体1的密封箱内。 0020 图1所示的减速机本体1为手摇式，通过手摇把11操作减速机转动。 0021 减速机本体1亦可以采用电动式，可以用电动机替代手摇把11。 0022 当采用电动式减速机时，应将行程开关10常开触点串入到启动减速机电机的控 制电路中，只有安全销被拉起解锁的同时，使凸轮5正好压合行程开关10，电动式减速机才 能通电启动。 说 明 书CN 102878292 A 1/2页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102878292 A 2/2页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102878292 A 。