CN104083996B - 一种空气干燥机故障自动处理装置和处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气干燥机故障自动处理装置和处理方法。所述空气干燥机采用集成模块式结构、包括气控组合阀；空气干燥机故障自动处理装置包括PLC控制器、安装在进气管路上的常开电磁阀、安装在旁通管路上的常闭电磁阀和安装在总排气口处的压力传感器；所述常开电磁阀、常闭电磁阀和压力传感器均与PLC控制器电连接。采用本发明，当机车空气干燥机出现故障出现大排风时，能快速反应，PLC控制器接收到压力传感器采集的电信号，发出指令关闭常开电磁阀，同时打开常闭电磁阀，使压缩空气直接供给用气设备。并发出故障报警信号给司乘人员提醒返段后再作维修处理，与此同时避免了大排风的故障，保证了机车的正常运行。

Description

一种空气干燥机故障自动处理装置和处理方法

技术领域

本发明涉及空气干燥机技术领域，尤其是涉及到当空气干燥机发生故障出现大排风时的自动处理装置和处理方法。

背景技术

目前在线运行的电力机车、内燃机车、城轨车、地铁车用空气干燥机时常发生因空气干燥机的故障出现大排风。这样会造成空气压缩机打风不起，风压不足而严重影响到机车的制动刹车系统的制动性能，引发制动失灵而造成机破事故，严重影响到行车安全。是各个运营单位十分头痛而又无法解决的束手问题。而空气干燥机的故障主要反映在：空气干燥机进气阀的故障；空气干燥机排气阀的故障；空气干燥机排污阀的故障；出气止回阀故障等。上述故障都是造成干燥机发生故障而造成大排风的主要原因。

传统式双塔空气干燥器风源系统如图1所示，传统式双塔空气干燥器风源系统中的空气干燥器包括有电磁排污阀16、两个排气阀、止回阀、现有技术中的油水分离器17、干燥塔18、塞门19等。

传统式双塔空气干燥机根本无法实现对出现的故障大排风实现智能自动控制。其原因为；一、传统式双塔空气干燥机采用控制方式是PUC时控器控制，只设置了一些转换时间的控制程序，无法实现智能控制。二、多个分散的阀的结构方式难以实现智能控制。如图1所示，这是一种传统双塔空气干燥机风源净化系统图，从图中可以看出空气干燥机出现故障大排风时，根本无法实现自动截止转换的功能。当出这种情况时一般只能采用人工手动关闭塞门K1、和手动打开旁通塞门K3的方式，有的空气干燥机装在机车底下，根本无法人工打开或关闭塞门。根本无法实现自动控制。

现有技术中，申请号为201210569044.7的发明公开了一种智能锅炉控制系统，包括控制器、键盘模块，还包括检测模块、故障处理模块和报警提示模块；所述控制器的输出端还连接有一液晶显示。申请号为200510081942.8的发明公开了一种干燥机及其控制方法,干燥机包括加热器、排气管、开关和控制器。设置加热器,用以加热空气。热空气流过排气管，当加热器的温度在预设温度氛围以外时,开关断开,制动加热器。申请号为201310687704.6的发明公开了一种机车故障的处理系统及方法，该系统包含车载设备和地面设备，车载设备被配置成无线发送机车故障信息与运行状态信息到地面设备，地面设备包括第一接收机、第一发射机、第一处理器以及地面专家库，第一接收机被配置成无线接收机车故障信息与运行状态信息，第一处理器被配置成确定机车故障信息所表示的故障是否与地面专家库中预先存储的故障相匹配，在相匹配的情况下从地面专家库提取相应的故障解决策略，以及通过第一发射机将故障解决策略无线发送至车载设备。申请号为200620107003.6的实用新型公开了一种带有故障报警器的排污装置,它设置有进口管、连接管、排污球阀、积水器和故障报警器,进口管和连接管均焊接在积水器上,排污球阀安装在装置的底部,并与积水器通过螺纹连接,故障报警器包括报警器壳体和传感器,传感器安装在故障报警器内,并与电气箱相连,而故障报警器则与报警器连接管连接。以上现有技术，均不能解决因空气干燥机发生故障而造成大排风的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种空气干燥机故障自动处理装置和处理方法，其能解决因空气干燥机发生故障而造成大排风的问题。

本发明采用的技术方案是：一种空气干燥机故障自动处理装置，所述空气干燥机故障自动处理装置设置在空气干燥机上，所述空气干燥机包括进气管路、旁通管路、上盖板、下盖板、吸附塔、气控阀、消音器，所述气控阀为气控组合阀，所述空气干燥机采用集成模块式结构，集成上盖板、下盖板、吸附塔、气控组合阀、消音器为一体，并且只设有一个总排气口；所述空气干燥机故障自动处理装置包括PLC控制器、安装在进气管路上的常开电磁阀、安装在旁通管路上的常闭电磁阀和安装在总排气口处的压力传感器；所述常开电磁阀、常闭电磁阀和压力传感器均与PLC控制器电连接。

所述气控组合阀包括阀体、位于阀体内上部的进气组件、位于阀体内下部的排气组件、密封连接在阀体两端的盖，阀体上设有进气口和排气口。

所述进气组件包括进气活塞杆和两个对称安装在进气活塞杆两端的进气活塞，进气活塞外径小于阀体内腔的内径；每个进气活塞上靠近盖的一端设有进气滑套；所述排气组件包括排气活塞杆、排气活塞、排气活塞套、导向块、密封块，所述排气活塞安装在排气活塞杆上靠近盖的一端，导向块和密封块安装在排气活塞杆的另一端，排气活塞套套装在排气活塞和导向块上，排气活塞套的外径小于阀体内腔的内径；所述排气组件有二个，分别是左排气组件和右排气组件，左排气组件和右排气组件左右对称安装在阀体内。

一种空气干燥机故障自动处理方法，采用上述空气干燥机故障自动处理装置对故障进行自动处理；当空气干燥机出现大排风故障时，安装在总排气口处的压力传感器检测到故障信号并把信号传给PLC控制器；PLC控制器发出关闭常开电磁阀和打开常闭电磁阀的指令；空气干燥机进气管路上的常开电磁阀关闭、旁通管路上的常闭电磁阀打开；压缩空气不能进入空气干燥机的吸附塔而从旁通管路进入用气设备，从而实现自动切换、自动处理空气干燥机大排风故障。

所述空气干燥机故障自动处理装置还包括报警装置，所述报警装置连接压力传感器和PLC控制器；当压力传感器检测到故障信号时，通过报警装置发出故障报警信号。

模块集成式空气干燥机采用新型模块集成式结构，可用于电力机车、内燃机车、城轨、地铁车辆上，其具有结构紧凑，模块少，外置配件少的先进设计方案，使其更易实现智能控制能有效解决因空气干燥机进气阀的故障、排气阀的故障、排污阀的故障、出气止回阀故障等故障而造成的空气干燥机大排风的问题。

采用本发明，当机车空气干燥机出现故障出现大排风时，能快速反应，PLC控制器接收到压力传感器采集的电信号，发出指令关闭常开电磁阀，同时打开常闭电磁阀，压缩空气直接通过旁通管路供给用风设备，该压缩空气质量不会有太多下降、还能保证用气的品质要求。并发出故障报警信号给司乘人员提醒返段后再作维修处理，与此同时避免了大排风的故障，保证了机车的正常运行。

附图说明

图1为现有技术中的传统双塔空气干燥机风源净化系统图；

图2为本发明中的模块集成式空气干燥机风源净化系统图；

图3为本发明中的智能控制的机车空气干燥机故障自动处理装置的结构示意图；

图4为本发明中的智能控制的机车空气干燥机故障自动处理装置原理图；

图5是本发明中的气控组合阀的主视结构示意图；

图6是本发明中的气控组合阀的左视结构示意图；

图7是本发明中的气控组合阀的进气组件结构示意图；

图8是本发明中的气控组合阀的排气组件结构示意图。

附图标记说明：

PLC控制器1、上盖板2、吸附塔3、下盖板4、气控组合阀5、压力传感器6、消音器7、进气管路8、常开电磁阀9、常闭电磁阀门10、旁通管路11、油水分离器12、精过滤器13、除尘过滤器14、压力表15、电磁排污阀16、现有技术中的油水分离器17、干燥器18、塞门19、阀体20、进气组件21、左排气组件22、盖23、端部密封圈24、右排气组件25、加热板26、气控组合阀进气口27、气控组合阀排气口28、左出气口29、右出气口30、左控制气口31、右控制气口32、进气活塞杆33、第一密封座34、第一密封垫圈35、第一密封圈36、进气活塞37、进气滑套38、第二密封圈39、第二密封座40、排气活塞杆41、排气活塞42、排气滑套43、第二密封垫圈44、第三密封圈45、第三密封座46、排气活塞套47、复位弹簧48、垫圈49、导向块50、第二密封垫圈51、第四密封圈52、密封块53、第五密封圈54、第六密封圈55。

具体实施方式

如图2所示，是智能模块集成式空气干燥机风源净化系统图，所述空气干燥机包括进气管路8、旁通管路11、上盖板2、下盖板4、吸附塔3、气控阀5、压力传感器6、消音器7、油水分离器12、精过滤器13、除尘过滤器14、电控柜15，所述气控阀为气控组合阀5，所述空气干燥机采用集成模块式结构，集成上盖板、下盖板、吸附塔、气控组合阀、消音器为一体，并且只设有一个总排气口。如图2、图3所示，所述空气干燥机故障自动处理装置设置在空气干燥机上，所述空气干燥机故障自动处理装置包括PLC控制器1、安装在进气管路上的常开电磁阀9、安装在旁通管路上的常闭电磁阀10和安装在总排气口处的压力传感器6；所述常开电磁阀9、常闭电磁阀10和压力传感器6均与PLC控制器1电连接。

从图2、图3中可以看出，采用模块集成式结构的空气干燥机，只有一个总排气口，在这个总排气口设置压力传感器，当压力传感器采集到的不正常压力信号（当机车因机械阀门故障或电路故障、密封失效，出现长排故障时）后，反馈到PLC控制器，PLC控制器给出指令，关闭空气干燥机的进气管路上的常开电磁阀并同时打开旁通管路上的常闭电磁阀，使压缩空气直接供给用气设备，达到应急使用，处理空气干燥机大排风的故障的目的，消除机车可能出现的事故。同时发出报警信号以提醒机车乘务员，返段后作维修处理。所以智能控制模块式机车空气干燥机能方便地对机车空气干燥机大排风的故障实现自动处理，极大的保证了行车安全。

如图4所示，为智能控制的机车空气干燥机故障自动处理装置原理图。当智能模块集成式空气干燥机出现大排风故障时，装在总排气口的压力传感器发出故障报警信号并把电信号传给干燥机上的PLC控制器，PLC控制器给出常开电磁阀关闭和常闭电磁阀打开的指令后，装在干燥机进气管路上的常开电磁阀关闭、旁通管路上的常闭电磁阀打开，使压缩空气不能进入干燥机而从旁通管路进入用气设备。从而实现自动切换、自动处理干燥机大排风故障的目的。

下面对本发明的原理作进一步详细说明。

智能控制的机车空气干燥机故障自动处理装置，它是如何实现对机车空气干燥机出现大排风故障实施自动控制的呢?机车上空气干燥机出现大排风故障时，通常是因为几种控制阀中的一种阀出现故障而造成的或者同时因二个气控阀出现故障而造成的。传统双塔空气干燥机因设计及结构上的原因根本无法解决的。当空气干燥机出现大排风故障时，只能人工关断空气干燥机进气口的截断阀门、并打开旁通管路上的截断阀门。操作不便、有时根本无法解决。而智能模块集成式空气干燥机能很好地解决这个问题。因为采用集成模块式结构后，它集成了上盖板、下盖板、吸附塔、气控组合阀、消音器等主要配件为一体、并且只有一个总排气口，这样的优化结构为空气干燥机智能控制的实现提供了便利。当空气干燥机出现大排风的故障时，在模块集成式干燥机上的气控组合阀、消音器的总排气口，装有一压力传感器，当压力传感器检测到大排风而造成不正常的压力信号时，把电信号传到PLC控制器，PLC控制器发出指令，装在干燥机进气管路上的常开电磁阀关闭、并同时打开旁通管路上的常闭电磁阀为开通状态，这时抛开了空气干燥机主体，使从空气压缩机出来的空气直接从旁通管路进入用气设备。从而切断空气干燥机大排风故障的风路，使压缩空气直接进入用气设备，自动完成了故障排除，从而保证了机车运行安全。

以下对上述气控组合阀作进一步说明。

如图5至图6所示，气控组合阀包括阀体20、密封连接在阀体两端的盖23、安装在盖上的端部密封圈24、设置在阀体内部的进气组件21、排气组件、安装在阀体下面的加热板26。阀体上设有气控组合阀进气口27和气控组合阀排气口28，所述进气组件位于阀体内上部，所述排气组件位于阀体内下部。所述排气组件包括左排气组件22和右排气组件23。气控组合阀的阀体上还设置有控制气口和出气口，所述控制气口包括左控制气口31和右控制气口32，所述出气口包括左出气口29和右出气口30。

如图7所示，所述进气组件包括进气活塞杆33和两个对称安装在进气活塞杆两端的进气活塞37，进气活塞外径小于阀体内腔的内径；每个进气活塞靠近盖的一端设有进气滑套38、第二密封圈39和第二密封座40，另一端设有第一密封座34、第一密封垫圈35和第一密封圈36。将进气活塞杆、第一密封座、第一密封垫圈、第一密封圈、进气活塞、进气滑套、第二密封圈、第二密封座依次连接好。

如图8所示，所述排气组件包括排气活塞杆41、排气活塞42、排气活塞套47、导向块50、密封块53，所述排气活塞安装在排气活塞杆上靠近盖的一端，导向块和密封块安装在排气活塞杆的另一端，排气活塞套套装在排气活塞和导向块上，排气活塞套的外径小于阀体内腔的内径；左排气组件和右排气组件左右对称安装在阀体内。所述排气组件还包括位于排气活塞和导向块之间的复位弹簧48，所述复位弹簧采用不锈钢材料制成；所述排气活塞邻近盖的一端设置有排气滑套43、第二密封垫圈44、第三密封圈45、第三密封座46、第六密封圈55，另一端设置有垫圈49、第二密封垫圈51、第四密封圈52、第五密封圈54。将排气活塞杆、排气活塞、排气滑套、第二密封垫圈、第三密封圈、第三密封座、排气活塞套、复位弹簧、垫圈、导向块、第二密封垫圈、第四密封圈、密封块、第五密封圈、第六密封圈依次连接好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空气干燥机故障自动处理装置，所述空气干燥机故障自动处理装置设置在空气干燥机上，所述空气干燥机包括进气管路、旁通管路、上盖板、下盖板、吸附塔、气控阀、消音器，其特征是，所述气控阀为气控组合阀，所述空气干燥机采用集成模块式结构，集成上盖板、下盖板、吸附塔、气控组合阀、消音器为一体，并且只设有一个总排气口；所述空气干燥机故障自动处理装置包括PLC控制器、安装在进气管路上的常开电磁阀、安装在旁通管路上的常闭电磁阀和安装在总排气口处的压力传感器；所述常开电磁阀、常闭电磁阀和压力传感器均与PLC控制器电连接；

所述气控组合阀包括阀体、位于阀体内上部的进气组件、位于阀体内下部的排气组件、密封连接在阀体两端的盖，阀体上设有进气口和排气口；

所述进气组件包括进气活塞杆和两个对称安装在进气活塞杆两端的进气活塞，进气活塞外径小于阀体内腔的内径；每个进气活塞上靠近盖的一端设有进气滑套；

所述排气组件包括排气活塞杆、排气活塞、排气活塞套、导向块、密封块，所述排气活塞安装在排气活塞杆上靠近盖的一端，导向块和密封块安装在排气活塞杆的另一端，排气活塞套套装在排气活塞和导向块上，排气活塞套的外径小于阀体内腔的内径；所述排气组件有二个，分别是左排气组件和右排气组件，左排气组件和右排气组件左右对称安装在阀体内；

所述下盖板、气控组合阀、消音器连成一体，消音器包括进气口和排气口，消音器的进气口与气控组合阀的排气口相连接，消音器的排气口设置为整个空气干燥机的总排气口；

所述的空气干燥机故障自动处理装置还包括报警装置，所述报警装置连接压力传感器和PLC控制器。

2.如权利要求1所述的空气干燥机故障自动处理装置，其特征是，还包括安装在常开电磁阀附近的温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器电连接。

3.如权利要求1所述的空气干燥机故障自动处理装置，其特征是，空气干燥机还包括除尘过滤器，所述空气干燥机故障自动处理装置还包括安装在除尘过滤器上的湿度显示器和压力露点测试报警装置。

4.一种空气干燥机故障自动处理方法，其特征是，采用权利要求1至2中任一项所述的空气干燥机故障自动处理装置对故障进行自动处理；当空气干燥机出现大排风故障时，安装在总排气口处的压力传感器检测到故障信号并把信号传给PLC控制器；PLC控制器发出关闭常开电磁阀和打开常闭电磁阀的指令；空气干燥机进气管路上的常开电磁阀关闭、旁通管路上的常闭电磁阀打开；压缩空气不能进入空气干燥机的吸附塔而从旁通管路进入用气设备，从而实现自动切换、自动处理空气干燥机大排风故障。

5.如权利要求4所述的空气干燥机故障自动处理方法，其特征是，所述空气干燥机故障自动处理装置还包括报警装置，所述报警装置连接压力传感器和PLC控制器；当压力传感器检测到故障信号时，通过报警装置发出故障报警信号。