專利名稱：一體化變頻乙炔氣壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及壓縮機，尤其是涉及一種用于石化企業(yè)和金屬切割工藝領域的一體化變頻乙炔氣壓縮機。
背景技術：
乙炔氣壓縮機是以電石為原料生產溶解乙炔站內的主要生產設備之一，它對金屬切割工藝提供高效便利的灌瓶乙炔氣灌瓶動力?，F(xiàn)有用于乙炔氣生產乙炔壓縮機大多數(shù)是膜片式壓縮機，設備體積龐大、是同型號產品的兩倍，工作效率遠比活塞式乙炔壓縮機低，噪音大，且價格昂貴，一般企業(yè)難以承受。少數(shù)的活塞式乙炔壓縮機一般包括主機、電動機、進氣過濾器、油水分離器、注油器組件、水箱、進排氣管路及儀表調控裝置等，這些部件沒有形成整體，用戶使用起來非常不便，檢修、拆裝、維護困難；冷卻器多為單管冷卻，冷卻耗水量大，耗水量為5t/h以上，冷卻效果差，易造成壓縮機排氣溫度高。乙炔氣灌裝時，所處壓力會逐漸升高，當灌裝達到后期時，由于壓力升高，乙炔氣由于高溫而易分解并放出大量的熱，易導致爆炸，希望在灌裝后期有一種減緩壓力的功能。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供了一種立式II列往復活塞式整體結構、占地面積小、運行平穩(wěn)可靠、安全性好、冷卻效果顯著、電機的速度可控調節(jié)從而最終實現(xiàn)壓縮機排氣量的壓力控制的一體化變頻調速的乙炔氣壓縮機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型包括機身、電動機、潤滑站、進氣過濾器、油水分離器、注油器、水箱、進排氣管路、儀表及電控柜，特征是還包括底架，機身、電動機、進氣過濾器和潤滑站均安裝在底架上，在機身內設有曲軸和連桿構成的傳動機構，在機身內設有由氣缸、活塞和氣閥構成的壓縮機，電動機通過傳動皮帶與曲軸上的皮帶輪連接，內裝有潤滑油的潤滑站通過油管與機身連接，輸氣管的進氣口與氣缸頂部的出氣口連接，輸氣管的出氣口與進氣過濾器的進氣口連接。
水箱設在機身內，一級、二級、三級冷卻器盤管均浸放在水箱中。
在電控柜內設有可編程控制及變頻電路，可編程控制及變頻電路由變頻控制電路、空氣開關、交流接觸器組、頻率選擇開關、隔離式安全柵、工藝報警電路、壓力信號輸入電路、油泵電機驅動電路、壓縮機主電機驅動電路、控制電源和電源電路組成，變頻控制電路由變頻器轉速給定控制電路和變頻器啟動停止電路組成。
本實用新型具有如下優(yōu)點(1)采用直立雙列三級差動水冷整體結構一體化設計，實現(xiàn)壓縮機機組化結構，使產品具有體積小、結構緊湊、重量輕、安裝使用方便、易維護等特點；(2)可以通過手動或者編程控制實現(xiàn)排氣量的連續(xù)變化或分級輸出，從而實現(xiàn)了一臺代替多臺壓縮機的作用，滿足不同工況下的應用需求，節(jié)約成本，提高了效益；(3)實現(xiàn)了整機的智能控制，使產品的自動化大大提高。實現(xiàn)整機運行過程中的重要參數(shù)的實時顯示和監(jiān)控及多項指標的極限報警；(4)實現(xiàn)了乙炔氣灌裝后期有一種減緩壓力的功能；(5)實現(xiàn)了壓縮機主機與啟動油泵等輔助設備啟/停過程的聯(lián)鎖控制，避免了人為的誤操作；控制系統(tǒng)能根據氣流狀況適時起動防喘控制，使排氣順暢；(6)盤管式冷卻器冷卻效果更加明顯，與以往其它產品使用的冷卻器相比降低了10多度，每降低三攝氏度可使下一級功耗減少1％。據計算，產品制造成本是產品價格的60％，產品增加值為40％。耗水量為2.7t/h，比國內同行業(yè)的乙炔氣壓縮機耗水量小，節(jié)約水能源；檢修、拆裝容易。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的左視及電控柜的結構示意圖；圖3為本實用新型的冷卻器盤管在水箱中的結構示意圖；圖4為本實用新型的電路框圖；圖5為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
本實用新型包括機身5、電動機1、潤滑站3、進氣過濾器2、一級油水分離器17、二級油水分離器10、油過濾器15、水箱7、儀表8及電控柜19，機身5、電動機1、進氣過濾器2和潤滑站3均安裝在底架4上，在機身1內設有曲軸13和連桿14構成的傳動機構，在機身1內設有由氣缸11、活塞12和氣閥構成的壓縮機，電動機1通過傳動皮帶與曲軸13上的皮帶輪6連接，內裝有潤滑油的潤滑站3通過油管與機身5連接，輸氣管9的進氣口與氣缸11頂部的出氣口連接，輸氣管9的出氣口與進氣過濾器2的進氣口連接。
水箱7設在機身5內，一級冷卻器盤管18、二級冷卻器盤管20和三級冷卻器盤管16均浸放在水箱7中。
在電控柜19內設有可編程控制及變頻電路，可編程控制及變頻電路由變頻控制電路、頻率給定電路、空氣開關QF、交流接觸器組KM1、KM2、頻率選擇開關SA2、隔離式安全柵GL1、GL2、工藝報警電路、壓力信號輸入電路、油泵電機驅動電路、壓縮機主電機驅動電路、控制電源220V和電源電路組成，壓力信號輸入電路又由潤滑油壓力信號輸入電路、進氣壓力信號輸入電路和排氣壓力信號輸入電路組成，變頻控制電路由變頻器轉速給定控制電路和變頻器啟動停止電路組成，變頻器轉速給定控制電路又由可編程控制器LOGO和變頻器BP構成，變頻器BP串聯(lián)在交流接觸器組KM1和壓縮機主電機M1之間，可編程控制器LOGO的輸出端X1、X2、X3分別接變頻器BP的多段速輸入端X1、X2、X3。
潤滑油壓力信號輸入電路由壓力控制器SP2(控制油壓)輸出一開關量，由接線端子A1、A2接入隔離式安全柵GL1的輸入端9、10腳，由隔離式安全柵GL1的輸出端5、6腳輸出給工藝報警電路的3、29端，當油壓低于整定值時，由工藝報警電路輸出停機命令給工藝故障綜合中間繼電器KA6使中間繼電器KA1斷開，變頻器的輸入端FWD和COM無運轉信號輸入，使變頻器BP停止工作，壓縮機停止運行。
進氣壓力信號輸入電路由電接點氨壓表SP1(控制進氣壓力)輸出一開關量，由接線端子A5、A6接入隔離式安全柵GL2的輸入端9、10腳，由隔離式安全柵GL2的輸出端5、6腳輸出給工藝報警電路的3、27端，當進氣壓力低于整定值時，由工藝報警電路輸出停機命令給工藝故障綜合中間繼電器KA6使中間繼電器KA1斷開，變頻器的輸入端FWD和COM無運轉信號輸入，使變頻器BP停止工作，壓縮機停止運行。
排氣壓力信號輸入電路由電接點氨壓表SP3(控制排氣壓力)輸出一開關量，由接線端子A3、A4接入隔離式安全柵GL1的輸入端11、12腳，由隔離式安全柵GL1的輸出端7、8腳輸出給工藝報警電路的3、33端，當排氣壓力高于整定值時，由工藝報警電路輸出停機命令給工藝故障綜合中間繼電器KA6使中間繼電器KA1斷開，變頻器的輸入端FWD和COM無運轉信號輸入，使變頻器BP停止工作，壓縮機停止運行。
變頻器啟動停止電路由啟動按鈕SB2、停止按鈕SB1、中間繼電器KA13的常開輔助觸點11、11a端子及交流接觸器KM1線圈組成，控制變頻器BP的上電，只有當油壓建立后即中間繼電器KA13的輔助觸點11、11a端子閉合后，交流接觸器KM1才會動作。
油泵電機驅動電路由啟動按鈕SB3、停止按鈕SB4、熱繼電器FR的常閉輔助觸點2、4端子及交流接觸器KM2線圈組成，控制油泵電機M2的啟停。當油泵電機過載時，熱繼電器FR動作，油泵電機M2停止運轉。
壓縮機主電機驅動電路由啟動按鈕SB5、停止按鈕SB6、交流接觸器KM2的常開輔助觸點21、23端子、工藝故障綜合中間繼電器KA6的常閉輔助觸點23、25端子、熱繼電器FR的常閉輔助觸點2、4端子及中間繼電器KA1的線圈組成，控制壓縮機主電機M1的啟停。只有當油泵電機M2啟動且油壓建立后，壓縮機主電機M1才允許啟動，運行中若出現(xiàn)工藝故障或油泵電機M2過載，均能使壓縮機主電機M1停止運行。
頻率給定電路由可編程控制器LOGO、頻率選擇開關SA2、中間繼電器KA7～12、及指示燈HL8～13組成。用戶可根據實際用氣量來選擇不同的排氣量，比如將頻率選擇開關SA2旋至“50％排氣量”時，中間繼電器KA7得電動作，相應的指示燈HL8被點亮，同時中間繼電器KA7的常開輔助觸頭閉合輸出給可編程控制器LOGO的輸入端I1，可編程控制器LOGO內部已編好程序，通過可編程控制器LOGO的輸出端X1、X2、X3輸出開關量至變頻器BP的多段速輸入端X1、X2、X3，再對變頻器BP進行頻率設定為25Hz，使之對應于“50％排氣量”時的轉速。同樣，不同檔位的頻率選擇輸出給可編程控制器LOGO的I1～I6輸入端，就會輸出不同的Q1～Q3狀態(tài)，對變頻器BP的多段頻率進行設定，使之對應于不同排氣量時的頻率，達到壓縮機不同轉速運行的需求。
電源電路由隔離變壓器T、壓敏電阻RV、熔斷器FU、開關式穩(wěn)壓電源DY和穩(wěn)壓二極管VD組成，電源電路輸出+24V電壓，供給壓力信號輸入電路中的安全式隔離柵GL1和GL2，作為安全式隔離柵GL1和GL2的工作電源。
使用用法用戶在開機前通過頻率選擇開關SA2選定所需的頻率，即所需的排氣量，然后再啟動壓縮機，且在壓縮機運轉中可通過旋轉頻率選擇開關SA2而任意改變當前轉速，即改變當前的排氣量，以滿足現(xiàn)場的需求。
啟動壓縮機時，合上空氣開關QF，接通控制電源開關SA1，先啟動油泵電機M2，按啟動按鈕SB3，待油壓建立后(即接入11和11a電路中的中間繼電器KA13的常開輔助觸點閉合)變頻器BP方可允許通電，按變頻器上電按鈕SB2，變頻器BP上電，之后按主機啟動按鈕SB5，壓縮機運轉。
當出現(xiàn)壓縮機主電機M1過載、潤滑油壓力低、進氣欠壓、排氣超壓等故障時，均能使壓縮機停止運轉，并有相應的指示燈顯示為哪種故障。
正常停機時，先按主機停止按鈕SB6，壓縮機停止運轉，再按變頻器停止按鈕SB1，變頻器BP斷電，再按油泵電機停止按鈕SB4，油泵電機停止運轉。最后斷開控制電源開關SA1，空氣開關QF。
壓縮機工作時由曲軸13、連桿14組成的傳動機構將電動機1帶動皮帶輪6的轉動變?yōu)橥鶑椭本€運動，并通過連桿14帶動活塞12在氣缸11內作往復運動?；钊?2向下運動時，一級進氣閥打開、排氣閥關閉，二級進氣閥關閉、排氣閥打開，三級進氣閥打開、排氣閥關閉；活塞向上運動時，一級進氣閥關閉、排氣閥打開，二級進氣閥打開、排氣閥關閉，三級進氣閥關閉、排氣閥打開；各級排出的氣體排出后分別進入一級冷卻器盤管18、二級冷卻器盤管20和三級冷卻器盤管16進行冷卻，冷卻后進入一級油水分離器17、二級油水分離器10進行油水分離。壓縮機各運動部件所產生的旋轉運動摩擦熱，主要由潤滑油帶走將熱量導出。
權利要求1.一種一體化變頻乙炔氣壓縮機，包括機身(5)、電動機(1)、潤滑站(3)、進氣過濾器(2)、一級油水分離器(17)、二級油水分離器(10)、油過濾器(15)、水箱(7)、儀表(8)及電控柜(19)，其特征在于還包括底架(4)，機身(5)、電動機(1)、進氣過濾器(2)和潤滑站(3)均安裝在底架(4)上，在機身(1)內設有曲軸(13)和連桿(14)構成的傳動機構，在機身(1)上設有由氣缸(11)、活塞(12)和氣閥構成的壓縮機，電動機(1)通過傳動皮帶與曲軸(13)上的皮帶輪(6)連接，內裝有潤滑油的潤滑站(3)通過油管與機身(5)連接，輸氣管(9)的進氣口與氣缸(11)頂部的出氣口連接，輸氣管(9)的出氣口與進氣過濾器2的進氣口連接。
2.如權利要求1所述的一體化變頻乙炔氣壓縮機，其特征在于水箱(7)設在機身(5)內，一級冷卻器盤管(18)、二級冷卻器盤管(20)和三級冷卻器盤管(16)均浸放在水箱(7)中。
3.如權利要求1所述的一體化變頻乙炔氣壓縮機，其特征在于在電控柜(19)內設有可編程控制及變頻電路，可編程控制及變頻電路中的變頻控制電路由變頻器轉速給定控制電路和變頻器啟動停止電路組成，變頻器轉速給定控制電路又由可編程控制器(LOGO)和變頻器(BP)構成，變頻器(BP)串聯(lián)在交流接觸器組(KM1)和壓縮機主電機(M1)之間，可編程控制器(LOGO)的輸出端(X1、X2、X3)分別接變頻器(BP)的多段速輸入端(X1、X2、X 3)，壓力信號輸入電路又由潤滑油壓力信號輸入電路、進氣壓力信號輸入電路和排氣壓力信號輸入電路組成，潤滑油壓力信號輸入電路由壓力控制器(SP2)輸出一開關量，由接線端子(A1、A2)接入隔離式安全柵(GL1)的輸入端(9、10)腳，由隔離式安全柵(GL1)的輸出端(5、6)腳輸出給工藝報警電路的(3、29)端，進氣壓力信號輸入電路由電接點氨壓表(SP1)輸出一開關量，由接線端子(A5、A6)接入隔離式安全柵(GL2)的輸入端(9、10)腳，由隔離式安全柵(GL2)的輸出端(5、6)腳輸出給工藝報警電路的(3、27)端，排氣壓力信號輸入電路由電接點氨壓表(SP3)輸出一開關量，由接線端子(A3、A4)接入隔離式安全柵(GL1)的輸入端(11、12)腳，由隔離式安全柵(GL1)的輸出端(7、8)腳輸出給工藝報警電路的(3、33)端。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化變頻乙炔氣壓縮機，它包括機身、電動機、潤滑站、水箱及電控柜等，特征是機身、電動機及潤滑站等均安裝在底架上，在機身上設有由曲軸和連桿構成的傳動機構和由氣缸、活塞和氣閥構成的壓縮機。一至三級冷卻器盤管均浸在水箱中。在電控柜內設有可編程控制及變頻電路。本實用新型具有如下優(yōu)點(1)直立雙列三級差動水冷機組化結構，結構緊湊、重量輕、安裝使用方便易維護；(2)可通過手動或編程控制實現(xiàn)排氣量的連續(xù)變化或分級輸出；(3)整機重要參數(shù)實時顯示和監(jiān)控及多項指標的極限報警；(4)乙炔氣灌裝后期減緩壓力的功能；(5)壓縮機主機與輔助設備啟/停過程的聯(lián)鎖控制；(6)盤管式冷卻器效果顯著。
文檔編號F04B49/08GK2929246SQ20062009726
公開日2007年8月1日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權日2006年6月16日
發(fā)明者湯振武, 劉耿亮, 廖愛英, 曾勤貞, 余秀琴, 劉素萍, 伍沛凌, 黃旭林 申請人:江西氣體壓縮機有限公司