專利名稱：一種壓力控制氣動單元組合柜的制作方法
技術領域：
本發明涉及大型焦爐炭化室壓力調節系統的氣動執行機構的手動及自 動控制裝置，特別地涉及壓力控制氣動單元組合柜。
背景技術：
目前，焦爐系統已普遍采用自動化控制技術，把傳統焦爐對吸氣管壓力 粗放式的調節方式改變為通過調節每個炭化室上升管壓力來控制吸氣管壓 力的精細化調節方式，并實現了每個炭化室的推焦、裝煤、結焦過程的全 自動化操作，提高了焦炭的質量，降低對環境污染程度。而大型焦爐炭化 室壓力調節的所有執行機構為了安全防爆、都是通過壓力控制氣動單元組 合柜將電氣控制轉為氣路控制，來實現所有執行機構就地或遠程安全操作， 是炭化室壓力控制的核心單元。但，現有的壓力控制氣動單元組合柜技術 還存在很多不足有待進一步改進，主要表現在以下幾個方面
1、 壓力控制氣動單元組合柜無就地緊急操作功能，當遠程控制故障或 工藝需就地緊急操作時，則必須切換工況，才能進行上升管蓋、快注氨水 閥、活塞機械的獨立操作，對生產和維護帶來很大不便；
2、 壓力控制氣動單元組合柜中，氣路集成塊內精密加工的氣路、機械 密封的氣控先導閥，都需要驅動介質干燥純凈，但氣路系統未集成過濾單 元， 一旦驅動氣源含有雜質，對其氣路極易造成磨損甚至氣路堵塞而不能
正常工作； 、
3. 壓力控制氣動單元組合柜中，閥板上氣路流量調節螺釘孔太小，位 置不合理，不便于進行調整；
4. 壓力控制氣動單元組合柜在工作過程中產生很大的排氣噪音。 上述問題，是本技術領域亟待解決的技術難題。
發明內容
本發明的目的是解決上述現有氣控柜技術所存在的問題，提出一種新型 壓力控制氣動單元組合柜。
本發明提出的壓力控制氣動單元組合柜，包括箱體、氣路集成塊、先 導閥、電磁閥、管路及管件，還包括第一手動氣路換向閥，所述第一手動氣路換向閥采用三位五通氣路換向，用于通過切換操作實現焦爐炭化室推 焦、裝煤和結焦三種工藝之間的轉換。
優選的，所述第一手動氣路換向閥置為左位時，活塞機構氣缸伸出，
所述焦爐炭化室處于推焦工藝狀況；所述第一手動氣路換向閥置為右位時， 活塞機構氣缸收回，所述焦爐炭化室處于裝煤工藝狀況；所述第一手動氣 路換向閥置為中位時，活塞機構受雙作用閥門定位器的信號控制，所述焦 爐炭化室處于結焦工藝狀況。
優選的，還包括第二手動氣路換向閥，所述第二手動氣路換向閥采用 兩位三通氣路換向，用于手動控制快注氨水閥的開或關。
優選的，還包括帶鎖定單氣控先導閥，可通過手動操作來控制該帶鎖 定單氣控先導閥的換向，從而控制上升管蓋開或關。
優選的，在所述氣路集成塊的前端設置有止回閥，用于防止進入所述 氣路集成塊的動力氣源反串到管道，同時在氣源斷氣時可短時間使執行機 構保持原有狀態。
優選的，還包括過濾調壓單元，該過濾調壓單元與所述止回閥相連， 用于過濾動力氣源中的雜質，并調整所述壓力控制氣動單元組合柜內的氣 源工作壓力。
優選的，在所述氣路集成塊上設有氣量調節單元，用于調節動力氣源 進入所述氣路集成塊的氣體流量。
優選的，在所述氣路集成塊的正面加裝四個排氣消聲單元，分別用于 進行上升管蓋開排氣消聲、上升管蓋關排氣消聲、快注氨水閥開排氣消聲、 快注氨水閥關排氣消聲。
優選的，還包括電氣轉換開關和手動測試按鈕；所述電氣轉換開關， 用于正常工作模式與測試模式的轉換；所述手動測試按鈕，用于在所述測 試模式下通過對所述電磁閥的控制實現對上升管蓋和快注氨水閥的打開或 關閉測試。
優選的，所述箱體采用304不銹鋼材料，所述管路連接采用不銹鋼脹箍 式連接形式，各管接頭采用不銹鋼錐型口連接接頭，所述氣路集成塊采用 航空鋁精密加工而成。本發明所提出的壓力控制氣動單元組合柜及壓力控制系統，成功解決了 現有技術中所存在的操作不便、氣路易磨損堵塞、噪音大等問題。本發明 適用于大型焦爐炭化室的壓力調節場合，可以有效地實現煉焦生產過程中 炭化室的壓力精確控制。
圖1為本發明壓力控制氣動單元組合柜一種實施例的控制原理框圖； 圖2為本發明壓力控制氣動單元組合柜一種實施例的結構圖。 附圖標記
1 10-外部氣路連接口， 11-第一手動氣路換向閥，12-第二手動氣路換向 閥，13-帶復位雙氣控先導閥，14-帶鎖定單氣控先導閥，15-帶復位雙氣控 先導閥，16 20-帶復位單氣控先導閥，21 24-防爆電磁閥，25 28-手動 按鈕，29-止回閥，30-過濾減壓單元，31-氣量調節單元，32 35-排氣消 聲單元，36-氣源壓力指示表，37 40-電氣連接端子排，41-電氣轉換開關。
具體實施例方式
下面結合圖1和圖2，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的 描述。以下所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部實施 例。基于本發明的技術方案，本領域普通技術人員在不進行創造性勞動的 情況下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
本壓力控制氣動單元組合柜主要采用手動氣路換向閥、止回閥、單氣 控先導閥、雙氣控先導閥、防爆電磁換，并配合氣路集成塊和電氣測試按 鈕等主要單元進行邏輯組合完成工藝控制。
第一手動氣路換向閥ll處于左位時，進入推焦工況。具體的實現過程
如下
壓縮空氣經第一手動氣路換向閥11到達帶復位單氣控先導閥17的氣控 端，推動帶復位單氣控先導閥17換向，壓縮空氣不能通過帶復位單氣控先 導閥17、帶復位單氣控先導閥19和帶復位單氣控先導閥18，帶復位單氣控 先導閥20氣控端排空，在彈簧復位后，壓縮空氣經閥第一手動氣路換向閥 11、帶復位單氣控先導閥19到達外部氣路連接口6，驅動外部活塞氣缸下行 (伸出)，外部氣路連接口6與連接閥門定位器的外部氣路連接口9斷開，外
6部氣路連接口7與連接閥門定位器的外部氣路連接口8斷開，外部閥門定位 器不能控制活塞氣缸工作。此時，防爆電磁閥23和防爆電磁閥24無論是得 電還是失電時，帶復位單氣控先導閥16閥在彈簧作用下復位，不能換向， 壓縮空氣經帶復位單氣控先導閥16閥和氣路集成塊上的外部氣路連接口 5 ， 推動外部快速氨水閥打開，同時氣路集成塊上的外部氣路連接口4與排氣消 聲單元33連通進行快速氨水閥開排氣消聲。手動換向閥12不起作用。此時， 防爆電磁閥21和防爆電磁閥22無論是得電還是失電時，帶鎖定單氣控先導 閥14在彈簧作用下復位，不能換向，壓縮空氣經帶鎖定單氣控先導閥14和 氣路集成塊上的外部氣路連接口3，推動外部上升管蓋打開，同時氣路集成 塊上的外部氣路連接口2與排氣消聲單元32連通進行上升管蓋開排氣消聲。 但是，可以通過帶鎖定單氣控先導閥14的機械手動功能進行換向，實現該 外部上升管蓋動作。
第一手動氣路換向閥ll處于中位時，進入結焦工況。具體的實現過程 如下
帶復位氣控先導閥17、帶復位單氣控先導閥18先導氣排空，在彈簧復 位后，壓縮空氣經帶復位氣控先導閥17、帶復位單氣控先導閥18到達帶復 位單氣控先導閥19、帶復位單氣控先導閥20先導口，推動帶復位單氣控先 導閥19、帶復位單氣控先導閥20換向，氣路集成塊上的外部氣路連接口6與 連接閥門定位器的外部氣路連接口9連通，氣路集成塊上的外部氣路連接口 7與連接閥門定位器的外部氣路連接口8連通，外部活塞氣缸由外接閥門定 位器控制、調節氣缸位置。此時防爆電磁閥24得電，防爆電磁閥23失電時， 壓縮空氣通過防爆電磁閥24電磁閥流到雙帶復位雙氣控先導閥15的右先導 口，推動帶復位雙氣控先導閥15換向，經過帶復位單氣控先導閥17流過來 的壓縮空氣通過帶復位雙氣控先導閥15、第二手動氣路換向閥12流到帶復 位單氣控先導閥16的左先導口，推動帶復位單氣控先導閥16換向，壓縮空 氣經帶復位單氣控先導閥16和氣路集成塊上的外部氣路連接口 4流到外部 快速氨水閥控制氣缸，控制該閥門關閉，同時氣路集成塊上的外部氣路連 接口5與排氣消聲單元35連通進行快速氨水閥關排氣消聲。此時可通過第二 手動氣路換向閥12來控制帶復位單氣控先導閥16先導氣的通斷，從而控制
7帶復位單氣控先導閥16閥換向，進而控制外部快速氨水閥的開關。當防爆 電磁閥23得電，防爆電磁閥24失電時，壓縮空氣通過防爆電磁閥23流到帶 復位雙氣控先導閥15的左先導口，推動帶復位雙氣控先導閥15換向，經過 帶復位單氣控先導閥17流過來的壓縮空氣不能通過帶復位雙氣控先導閥 15，截斷帶復位單氣控先導閥16的先導氣源，帶復位單氣控先導閥16在彈 簧力作用下復位，壓縮空氣經帶復位單氣控先導閥16和氣路集成塊上的外 部氣路連接口5流到外部快速氨水閥氣缸，控制外部快速氨水閥開，同時氣 路集成塊上的外部氣路連接口 4與排氣消聲單元33連通進行快速氨水閥開 排氣消聲。此時第二手動氣路換向閥12不起作用。當防爆電磁閥22得電， 防爆電磁閥21失電時，壓縮空氣通過防爆電磁閥22流到帶復位雙氣控先導 閥13的右先導口，推動帶復位雙氣控先導閥13換向，經過帶復位單氣控先 導閥17流過來的壓縮空氣通過帶復位雙氣控先導閥13流到帶鎖定單氣控先 導閥14的左先導口，推動帶鎖定單氣控先導閥14換向，壓縮空氣經帶鎖定 單氣控先導閥14和氣路集成塊上的外部氣路連接口 2流到外部上升管蓋氣 缸，控制外部上升管蓋關，同時氣路集成塊上的外部氣路連接口3與排氣消 聲單元34連通進行上升管蓋關排氣消聲。此時第二手動氣路換向閥12不起 作用。當防爆電磁閥21得電，防爆電磁閥22失電時，壓縮空氣通過防爆電 磁閥21流到帶復位雙氣控先導閥13的左先導口，推動帶復位雙氣控先導閥 13換向，經過帶復位單氣控先導閥17流過來的壓縮空氣不能通過帶復位雙 氣控先導閥13，截斷了帶鎖定單氣控先導閥14的先導氣源，帶鎖定單氣控 先導閥14在彈簧力作用下復位，壓縮空氣經帶鎖定單氣控先導閥14和氣路 集成塊上的外部氣路連接口3流到外部上升管蓋氣缸，控制外部上升管蓋 開，同時氣路集成塊上的外部氣路連接口2與排氣消聲單元32連通進行上升 管蓋開排氣消聲。此時帶鎖定單氣控先導閥14的機械手動起作用，可通過 機械手動來控制帶鎖定單氣控先導閥14的換向，從而控制外部上升管蓋開 或關。
第一手動氣路換向閥ll處于右位時，進入裝煤工況。具體的實現過程 如下
帶復位單氣控先導閥17、帶復位單氣控先導閥19、帶復位單氣控先導閥20的先導氣排空，在彈簧復位后，壓縮空氣經第一手動氣路換向閥ll、 帶復位單氣控先導閥20閥和氣路集成塊上的外部氣路連接口6輸出，驅動外 部活塞氣缸上行(收回)，氣路集成塊上的外部氣路連接口6與連接閥門定 位器的外部氣路連接口9斷開，氣路集成塊上的外部氣路連接口7與連接閥 門定位器的外部氣路連接口8斷開，外部閥門定位器不能控制活塞氣缸工 作。此時，帶復位單氣控先導閥17復位，帶復位單氣控先導閥18閥氣控換 向，有先導氣流入下一級。此時，防爆電磁閥24得電和防爆電磁閥23失電 時，壓縮空氣通過防爆電磁閥24電磁閥流到帶復位雙氣控先導閥15的右先 導口，推動帶復位雙氣控先導閥15換向，壓縮空氣經帶復位單氣控先導閥 17和帶復位雙氣控先導閥15、第二手動氣路換向閥12流到帶復位單氣控先 導閥16的左先導口，推動帶復位單氣控先導閥16換向，壓縮空氣經帶復位 單氣控先導閥16和氣路集成塊上的外部氣路連接口4，推動外部快速氨水閥 關閉。此時，可通過第二手動氣路換向閥12來控制帶復位單氣控先導閥16 先導氣的通斷，從而控制帶復位單氣控先導閥16換向，進而控制外部快速 氨水閥的開或關。當防爆電磁閥23得電，防爆電磁閥24失電時，壓縮空氣 通過防爆電磁閥23流到帶復位雙氣控先導閥15的左先導口，推動帶復位雙 氣控先導閥15換向，經過帶復位單氣控先導閥17流過來的壓縮空氣不能通 過帶復位雙氣控先導閥15，而截斷了帶復位單氣控先導閥16的先導氣源， 帶復位單氣控先導閥16在彈簧力作用下復位，壓縮空氣經帶復位單氣控先 導閥16和氣路集成塊上的外部氣路連接口5，推動外部快速氨水閥打開，同 時氣路集成塊上的外部氣路連接口4與排氣消聲單元33連通進行快速氨水 閥開排氣消聲。此時，第二手動氣路換向閥12不起控制作用。此時防爆電 磁閥22得電，防爆電磁閥21失電時，壓縮空氣通過防爆電磁閥22流到帶復 位雙氣控先導閥13的右先導口，推動帶復位雙氣控先導閥13換向，經過帶 復位單氣控先導閥17流過來的壓縮空氣通過帶復位雙氣控先導閥13流到帶 鎖定單氣控先導閥14的左先導口，推動帶鎖定單氣控先導閥14換向，壓縮 空氣經帶鎖定單氣控先導閥14和氣路集成塊上的外部氣路連接口2流到外 部上升管蓋氣缸，同時外部氣路連接口3連通排氣消聲單元控制外部上升 管蓋關。此時帶鎖定單氣控先導閥14的機械手動不起作用。當防爆電磁閥
921得電，防爆電磁閥22失電時，壓縮空氣通過防爆電磁閥21流到帶復位雙 氣控先導閥13的左先導口，推動帶復位雙氣控先導閥13換向，經過帶復位 單氣控先導閥17流過來的壓縮空氣不能通過帶復位雙氣控先導閥13，而截 斷了帶鎖定單氣控先導閥14的先導氣源，帶鎖定單氣控先導閥14在彈簧力 作用下復位，壓縮空氣經帶鎖定單氣控先導閥14和氣路集成塊上的外部氣 路連接口3流到外部上升管蓋氣缸，控制外部上升管蓋開，同時氣路集成塊 上的外部氣路連接口 2與排氣消聲單元32連通進行上升管蓋開排氣消聲。此 時帶鎖定單氣控先導閥14的機械手動起作用，可通過帶鎖定單氣控先導閥 14的機械手動換向，從而控制外部上升管蓋的開或關。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在氣路集成塊的正前方加裝 有氣量調節單元31，該氣量調節單元31為螺釘孔，用于調節進入氣路集成 塊的氣體流量。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在氣路集成塊上的外部氣路 連接口 IO是為連接外部閥門定位器的氣源接口 ，用于提供閥門定位器氣路 必須的工作氣源。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在柜內的電氣連接端子排37 用于連接外部上升管蓋、快速氨水閥的開關極限電氣信號，電氣連接端子 排38用于連接外部活塞機構位置信號及其它外部設備電氣信號，電氣連接 端子排39用于連接21、 22、 23、 24防爆電磁閥的遠程控制電氣信號，電氣 連接端子排40用于連接21、 22、 23、 24防爆電磁閥的就地手動按鈕電氣信 號。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在氣路集成塊的正前方加裝 氣源壓力指示表36，用于實時指示進入氣路集成塊的工作氣源壓力。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在氣路集成塊的前端加裝止 回閥29，防止進入氣路集成塊的動力氣源反串到管道，而降低了機構執行 速度。同時在氣源斷氣時，可短時間使執行機構保持原有狀態。
本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜在氣路入口即外部氣路連接 口l處加裝了過濾減壓單元30，用于過濾外部動力氣源雜質及調整進入壓力 控制氣動單元組合柜的氣源工作壓力。本發明所提供的壓力控制氣動單元組合柜的控制狀態表如表l所示。表 中，工況手動換向閥即為本實施例中所述的第一手動氣路換向閥，快注閥 手動切換閥即為本實施例中所述的第二手動氣路換向閥。
就地控制模式工藝 狀態遠程控制模 式工況手 動換向 閥快注閥 手動切 換閥上升 管蓋快注 閥活塞機 構可控制端口
裝煤工況手動換右可控制關閉關閉收回2、 4、 7輸出
向閥右結焦(置中)中可控制關閉關閉受控2、 3、 4、 5、 6、 7
快注閥手動右可電氣控制
推焦切換閥左開啟打開打開伸出3、 5、 6輸出
(置右)左表l控制狀態表
本壓力控制氣動單元組合柜為現場安裝調試方便，特增加了上升管蓋
開25、上升管蓋關26、快速氨水閥開27、快速氨水閥關28四個手動按鈕， 用于模擬控制外部上升管蓋和快速氨水閥的獨立動作情況，從而紿安裝、 曰常維護和檢修帶來便利。本壓力控制氣動單元組合柜采用了電氣轉換開 關41。當電氣轉換開關41置為左邊時，由PLCM程控制信號分別控制防爆電 磁閥21、 22、 23、 24的得電或失電。當電氣轉換開關41置為右邊時，由手 動按鈕25、 26、 27、 28分別控制防爆電磁閥21、 22、 23、 24的得電或失電。 本發明的內部氣路釆用氣路集成塊與帶有機械密封的高效率長壽型氣 控先導閥配合，氣路高度集成，反應迅速、運作效率高，氣路集成塊內置 氣量調節結構使氣路更加簡化，不銹鋼箱體和全不銹鋼管件，保障壓力控 制氣動單元組合柜在惡劣環境的適應性和耐用性。本發明所描述的壓力控
ii制氣動單元組合柜及壓力控制系統，應用于大型焦爐炭化室壓力控制生產 工藝。
以上所述，僅為本發明的一部分具體實施方式
，本發明的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內, 可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。本發明實 施例的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種壓力控制氣動單元組合柜，包括箱體、氣路集成塊、先導閥、電磁閥、管路及管件，其特征在于還包括第一手動氣路換向閥，所述第一手動氣路換向閥采用三位五通氣路換向，用于通過切換操作實現焦爐炭化室推焦、裝煤和結焦三種工藝之間的轉換。
2、 根據權利要求l所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 所述第一手動氣路換向閥置為左位時，活塞機構氣缸伸出，所述焦爐炭化室處于推焦工藝狀況；所述第一手動氣路換向閥置為右位時，活塞機構氣缸收回，所述焦爐 炭化^處于裝煤工藝狀況；所述第一手動氣路換向閥置為中位時，活塞機構受雙作用閥門定位器 的信號控制，所述焦爐炭化室處于結焦工藝狀況。
3、 根據權利要求1或2所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于-還包括第二手動氣路換向閥，所述第二手動氣路換向閥采用兩位三通氣路換向，用于手動控制快注氨水閥的開或關。
4、 根據權利要求3所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 還包括帶鎖定單氣控先導閥，可通過手動操作來控制該帶鎖定單氣控先導閥的換向，從而控制上升管蓋開或關。
5、 根據權利要求4所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 在所述氣路集成塊的前端設置有止回閥，用于防止進入所述氣路集成塊的動力氣源反串到管道，同時在氣源斷氣時可短時間使執行機構保持原 有狀態。
6、 根據權利要求5所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于還包括過濾調壓單元，該過濾調壓單元與所述止回閥相連，用于過濾 動力氣源中的雜質，并調整所述壓力控制氣動單元組合柜內的氣源工作壓 力。
7、 根據權利要求6所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于-在所述氣路集成塊上設有氣量調節單元，用于調節動力氣源進入所述氣路集成塊的氣體流量。
8、 根據權利要求7所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 在所述氣路集成塊的正面加裝四個排氣消聲單元，分別用于進行上升管蓋開排氣消聲、上升管蓋關排氣消聲、快注氨水閥開排氣消聲、快注氨 水閥關排氣消聲。
9、 根據權利要求8所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 還包括電氣轉換開關和手動測試按鈕；所述電氣轉換開關，用于正常工作模式與測試模式的轉換； 所述手動測試按鈕，用于在所述測試模式下通過對所述電磁閥的控制 實現對上升管蓋和快注氨水閥的打開或關閉測試。
10、 根據權利要求9所述的壓力控制氣動單元組合柜，其特征在于 所述箱體采用304不銹鋼材料，所述管路連接采用不銹鋼脹箍式連接形式，各管接頭采用不銹鋼錐型口連接接頭，所述氣路集成塊采用航空鋁精 密加工而成。
全文摘要
本發明提出了一種壓力控制氣動單元組合柜，涉及大型焦爐炭化室壓力調節系統的氣動執行機構的手動及自動控制裝置領域。本發明提出的壓力控制氣動單元組合柜，包括箱體、氣路集成塊、先導閥、電磁閥、管路及管件，還包括第一手動氣路換向閥，所述第一手動氣路換向閥采用三位五通氣路換向，用于通過切換操作實現焦爐炭化室推焦、裝煤和結焦三種工藝之間的轉換。本發明適用于大型焦爐炭化室壓力調節系統的氣動執行機構的就地及遠程控制，方便的實現煉焦生產過程中炭化室的壓力精確控制。
文檔編號C10B41/06GK101580722SQ20091006275
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月19日 優先權日2009年6月19日
發明者青 張, 張偉國, 張前毅, 林介邦, 洋 汪, 熊宜亮, 斌 王, 祁陽生, 鄭世權, 翔 馬, 魏宏杰, 輝 龔 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司