气控式电机防爆通风控制系统的制作方法
专利名称：气控式电机防爆通风控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机通风控制系统，具体地说是一种系统组成元器件全部采用气 动元件的气控式电机防爆通风控制系统。
背景技术：
根据IEC标准或相关国家标准，要使得电气设备能够在易燃、易爆等危险环境下 正常使用，电气设备可采用以下不同型式隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充 砂型、浇封型，等等。在可燃气体、水蒸气或粉尘等易燃、易爆的危险环境下工作的电机，可 采用正压的型式来保障电机的安全运行。所谓“正压”是指将压缩空气或惰性气体等保护 气体通入电机外壳内，使电机外壳内压力高于环境大气压力，阻止外部危险气体进入电机 外壳，防止电机外壳内形成爆炸性气体环境，从而达到保障电机在危险环境下正常运行的 目的。电机通风控制系统的功能就是将保护气体供给源内的保护气体，通过一定的控制 手段引导入电机外壳内，将其中可能存在的危险气体吹扫清除，吹扫完成后继续通入保护 气体并保持电机外壳内部“正压”，以阻止外部危险气体进入电动机外壳。传统的电机通风 控制系统通常是由电气元器件组装而成，由于电气元器件在工作时极易产生电火花，容易 对设备产生不利影响。另外，电气器元件若采用防爆设计，无疑会大大增加系统的设计和制 造成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种气控式电机防爆通风控 制系统，该系统的组成元器件全部采用气动元件，以克服传统电机通风控制系统存在的不 足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低系统的设计和制造 成本。按照本发明提供的技术方案，气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于系统包 括气源、气动控制回路模块、卸压阀模块和防爆接线盒；所述气源用于提供保护气体；所述 气动控制回路模块与气源相连，气动控制回路模块具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和 小流量吹扫模式三种工作模式，气动控制回路模块与电机外壳的进气口连通；所述卸压阀 模块与气动控制回路模块相连，卸压阀模块具有打开或关闭电机外壳通风排气口的功能； 所述防爆接线盒内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制 回路模块中的防爆型警报/增压开关和电机互锁开关相连。作为本发明的进一步改进，所述气动控制回路模块包括手动二位二通换向阀、过 滤减压模块、第一流量调节阀、第二流量调节阀、第一气控二位三通阀、第二气控二位三通 阀、第三流量调节阀、微压气控比例压力阀、气控反比例流量阀、第三气控二位三通阀、二次 减压模块、微压气控二位三通阀、第四气控二位三通阀、微压差气控二位三通阀、第一过滤 器、第一单向节流阀、第一延时气容、第一气控二位二通阀、第二气控二位二通阀、第五气控二位三通阀、第六气控二位三通阀、第七气控二位三通阀、第八气控二位三通阀、气控二位 五通阀、第九气控二位三通阀、第二过滤器、第二单向节流阀、第十气控二位三通阀、第二延 时气容、第十一气控二位三通阀、第十二气控二位三通阀、第三过滤器、第三单向节流阀、第 十三气控二位三通阀、第三延时气容、第一微型气缸、第二微型气缸、电机互锁开关和警报/ 增压开关；所述卸压阀模块包括泄压阀壳体及装在泄压阀壳体内的快排阀、第三气控二位 二通阀和火花捕捉器；
所述手动二位二通换向阀的输入口与气源相连，手动二位二通换向阀用于切断或导通 气源与气动控制回路模块的连接；
所述过滤减压模块的输入口与手动二位二通换向阀的输出口相连，过滤减压模块用于 对进入气动控制回路模块中的保护气体进行过滤减压；
所述第一流量节流阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连；第一流量节流阀用于调 节大流量吹扫模式的通风流量；
所述第二流量节流阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连，第二流量调节阀用于调 节小流量吹扫模式的通风流量；
所述气控反比例流量阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连，气控反比例流量阀的 输出口与第二气控二位三通阀气控状态下的输入口相连，气控反比例流量阀的控制口与微 压气控比例压力阀的输出口相连；
所述第一气控二位三通阀常态下的输入口与第一流量节流阀的输出口相连，第一气控 二位三通阀气控状态下的输入口与第二流量节流阀的输出口相连；第一气控二位三通阀用 于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；
所述第二气控二位三通阀常态下的输入口与第一气控二位三通阀的输出口相连，第二 气控二位三通阀气控状态下的输入口与气控反比例流量阀的输出口相连；第二气控二位三 通阀的输出口与电机外壳的进气口连通；第二气控二位三通阀用于吹扫模式和泄漏补偿模 式的相互切换；
所述二次减压模块的输入口与过滤减压模块的输出口相连，二次减压模块用于进一步 降低保护气体的压力；
所述第三流量调节阀的输入口与二次减压模块的输出口相连，第三流量调节阀的输出 口与微压气控比例压力阀的输入口相连，第三流量调节阀用于调节微压气控比例压力阀的 输入流量；
所述微压气控比例压力阀的输入口与第三流量调节阀的输出口相连，微压气控比例压 力阀的输出口与气控反比例流量阀的控制口相连，微压气控比例压力阀用于调节气控反比 例流量阀的输出流量；
所述第三气控二位三通阀为常闭式，第三气控二位三通阀的输入口与过滤减压模块的 输出口相连，第三气控二位三通阀的输出口与第二气控二位三通阀的控制口相连；
所述微压气控二位三通阀为常闭式，微压气控二位三通阀的输入口与二次减压模块的 输出口相连；微压气控二位三通阀的输出口分为四个支路第一支路与微压差气控二位三 通阀的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀的控制口相连，第三支路与第六气控 二位三通阀的输入口相连，第四支路与第二微型气缸的进气口相连；微压气控二位三通阀 的控制口与电机外壳的进气口相通；所述第四气控二位三通阀为常闭式，第四气控二位三通阀的输入口与过滤减压模块的 输出口相连，第四气控二位三通阀的输出口与第七气控二位三通阀的输入口相连，第四气 控二位三通阀的控制口与微压气控二位三通阀的输出口相连；
所述微压差气控二位三通阀为常闭式，微压差气控二位三通阀的输入口与微压气控二 位三通阀的输出口相连；微压差气控二位三通阀的输出口依次经过第一过滤器、第一单向 节流阀与第一延时气容相连；
所述第一气控二位二通阀为常开式，第一气控二位二通阀的输入口与卸压阀模块中的 泄压阀壳体内腔相通；第一气控二位二通阀的输出口与微压差气控二位三通阀的第一控制 口相连；
所述第二气控二位二通阀为常开式，第二气控二位二通阀的输入口与火花捕捉器的内 腔室相通；第二气控二位二通阀的输出口与微压差气控二位三通阀的第二控制口相连；
所述第五气控二位三通阀为常开式，第五气控二位三通阀的输入口与第一单向节流阀 的输出口相连；第五气控二位三通阀的输出口与第六气控二位三通阀的控制口相连；第五 气控二位三通阀的控制口与微压气控二位三通阀的输出口相连；
所述第六气控二位三通阀为常开式，第六气控二位三通阀的输入口与微压气控二位三 通阀的输出口相连，所述第六气控二位三通阀的输出口分为六个支路第一支路与第五气 控二位三通阀的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通阀的另一个输入口相连，通过 第五气控二位三通阀作用于第六气控二位三通阀的控制口 ；第三支路与第八气控二位三通 阀的控制口相连；第四支路与第一微型气缸的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通 阀的输入口相连；第六支路与第九气控二位三通阀的输入口相连；
所述第七气控二位三通阀为常开式，第七气控二位三通阀的输入口与第四气控二位三 通阀的输出口相连，第七气控二位三通阀的输出口与快排阀的输入口相连；
所述第八气控二位三通阀为常闭式，第八气控二位三通阀的输入口与二次减压模块的 输出口相连；第八气控二位三通阀的输出口与气控二位五通阀的输入口相连，第八气控二 位三通阀的控制口与第六气控二位三通阀的输出口相连；
所述气控二位五通阀的输入口与第八气控二位三通阀的输出口相连；气控二位五通 阀常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀的控制口相连，第二支 路与第十三气控二位三通阀的输入口相连，第三支路与第十二气控二位三通阀的输入口相 连；气控二位五通阀气控状态下的输出口分为两个支路第一支路与第七气控二位三通阀 的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀的控制口相连；
所述第九气控二位三通阀为常开式，第九气控二位三通阀的输入口与第六气控二位三 通阀的输出口相连，第九气控二位三通阀的输出口依次经过第二过滤器、第二单向节流阀 与第二延时气容相连；
所述第十气控二位三通阀为常开式，第十气控二位三通阀的输入口与第六气控二位 三通阀的输出口相连，第十气控二位三通阀的输出口与第十一气控二位三通阀的输入口相 连，第十气控二位三通阀的控制口与第二单向节流阀的输出口相连；
所述第十一气控二位三通阀为常开式，第十一气控二位三通阀的输入口与第十气控二 位三通阀的输出口相连；第十一气控二位三通阀的输出口分为两个支路第一支路与气控 二位五通阀的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀的控制口相连；第十一气控二位三通阀的控制口与第十三气控二位三通阀的输出口相连；
所述第十二气控二位三通阀为常开式，第十二气控二位三通阀的输入口与气控二位五 通阀常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀的输出口依次经过第三过滤器、第三单 向节流阀与第三延时气容相连；第十二气控二位三通阀的控制口与第十一气控二位三通阀 的输出口相连；
所述第十三气控二位三通阀为常开式，第十三气控二位三通阀的输入口与气控二位 五通阀常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀的输出口分为两个支路第一支路与 第十一气控二位三通阀的控制口相连，第二支路与第九气控二位三通阀的控制口相连；第 十三气控二位三通阀的控制口与第三单向节流阀的输出口相连；
所述第一微型气缸为单作用气缸；所述电机互锁开关为双刀单掷防爆型开关；所述第 一微型气缸的活塞杆头部与电机互锁开关的操作头相抵；当第一微型气缸进入压缩空气 后，活塞杆伸出压下电机互锁开关的操作头，使得电机互锁开关闭合，进而使得电机电源接 通，电机开始运行；当第一微型气缸内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放电机 互锁开关的操作头，使得电机互锁开关断开，进而使得电机电源断开，电机停止运行；
所述第二微型气缸为单作用气缸；所述警报/增压开关为单刀双掷防爆型开关；所述 第二微型气缸的活塞杆头部与警报/增压开关的操作头相抵；当第二微型气缸进入压缩空 气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关的操作头，使得增压开关闭合，进而使得远程“增压” 状态指示器接通；当第二微型气缸内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放警报/ 增压开关的操作头，使得警报开关闭合，进而使得远程“压力故障警报器”接通，便于操作者 根据警报采取适当措施确保装置的安全(比如恢复至电机外壳的压力、关闭电源，等等)。所述快排阀的输入口与第七气控二位三通阀的输出口相连，快排阀的输出口与第 三气控二位二通阀的控制口相连；
所述第三气控二位二通阀为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭状 态；第三气控二位二通阀的输入口与电机外壳的通风排气口相连，第三气控二位二通阀的 输出口与火花捕捉器相通；
所述火花捕捉器是一个特殊设计的网板式火花捕捉器，其具有一个方形或圆筒型壳 体，壳体左端面固定有金属孔板，壳体右端面固定有多层金属滤网；金属孔板中央具有一个 矩形方孔，矩形方孔对吹扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉器内外具有一定的压 差，矩形方孔的通流面积越大，火花捕捉器的内外压差越小，反之，矩形方孔的通流面积越 小，火花捕捉器的内外压差越大；火花捕捉器的内腔室通过第二气控二位二通阀与微压差 气控二位三通阀的第二控制口相连；所述金属滤网用于捕捉火花，电机外壳内产生的火花 会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网上而沉降。作为本发明的进一步改进，所述泄压阀模块还包括具有限制电机外壳内最高气压 功能的微压气控二位二通阀，微压气控二位二通阀为常闭式，在控制口压力未达到开启压 力时，其处于常闭状态；微压气控二位二通阀的输入口与电机外壳的应急通风排气口相连， 微压气控二位二通阀的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀的控制口与电机外壳内部 相通，微压气控二位二通阀设定的开启压力与电机外壳内要求的最高压力相当。作为本发明的进一步改进，所述微压气控二位三通阀的输出口装有最小压力指示 器，微压气控二位三通阀气控换向后，最小压力指示器显示绿色，表明电机外壳内压力足够大，符合正压保护要求；若微压气控二位三通阀不能气控换向，则最小压力指示器显示红 色，表明电机外壳内压力较小，没有达到正压保护要求。作为本发明的进一步改进，所述微压差气控二位三通阀的输出口装有第一气动指 示器，微压差气控二位三通阀气控换向后，第一气动指示器显示黄色，第一延时气容开始充 气延时，表明大流量吹扫模式开启；当微压差气控二位三通阀恢复到常态后，第一气动指示 器显示黑色，表明大流量吹扫模式完成。作为本发明的进一步改进，所述第九气控二位三通阀的输出口装有第二气动指示 器，第九气控二位三通阀处于常态时，第二气动指示器显示黄色，第二延时气容开始充气延 时，表明泄漏补偿模式开启；当第九气控二位三通阀气控换向后，第二气动指示器显示黑 色，表明泄漏补偿模式完成。作为本发明的进一步改进，所述第十二气控二位三通阀的输出口装有第三气动指 示器，当第十二气控二位三通阀处于常态时，第三气动指示器显示黄色，第三延时气容开始 充气延时，表明小流量吹扫模式开启；当第十二气控二位三通阀气控换向后，第三气动指示 器显示黑色，表明小流量吹扫模式完成。本发明与现有技术相比，优点在于
(1)本发明中的组成元器件全部采用气动元件，克服了传统电机通风控制系统存在的 不足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低系统的设计和制 造成本；
(2)、本发明除了可以应用于电机的通风保护之外，也可以应用于其它正压外壳型电气 设备的通风保护，只需将电机更换为其它正压外壳型电气设备即可，这些正压外壳型电气 设备包括无内部释放和有限内释放的电气设备。
图1为本发明的元器件连接情况示意图。附图标记说明A-气动控制回路模块、B-卸压阀模块、C-防爆接线盒、1-气源、 2-手动二位二通换向阀、3-过滤减压模块、4-第二流量调节阀、5-第一流量调节阀、6-第 一气控二位三通阀、7-第二气控二位三通阀、8-第三流量节流阀、9-微压气控比例压力阀、 10-气控反比例流量阀、11-第三气控二位三通阀、12-二次减压模块、13-微压气控二位三 通阀、14-最小压力指示器、15-第四气控二位三通阀、16-微压差气控二位三通阀、17-第一 气动指示器、18-第一过滤器、19-第一单向节流阀、20-第一延时气容、21-第一气控二位二 通阀、22-第二气控二位二通阀、23-第五气控二位三通阀、24-第六气控二位三通阀、25-第 七气控二位三通阀、26-第八气控二位三通阀、27-气控二位五通阀、28-第九气控二位三通 阀、29-第二气动指示器、30-第二过滤器、31-第二单向节流阀、32-第十气控二位三通阀、 33-第二延时气容、34-第i^一气控二位三通阀、35-第十二气控二位三通阀、36-第三气动 指示器、37-第三过滤器、38-第三单向节流阀、39-第十三气控二位三通阀、40-第三延时气 容、41-第一微型气缸、42-第二微型气缸、43-电机互锁开关、44-警报/增压开关、45-快排 阀、46-第三气控二位二通阀、47-火花捕捉器、47a-金属孔板、47b-金属滤网、48-微压气控 二位二通阀、49-电机外壳、50-泄压阀壳体。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明所述的气控式电机防爆通风控制系统主要由气源1、气动控制 回路模块A、卸压阀模块B和防爆接线盒C组成。其中，气源1用于提供惰性气体、压缩空 气等保护气体。所述气动控制回路模块A与气源1相连，气动控制回路模块A具有大流量 吹扫模式、泄漏补偿模式和小流量吹扫模式三种工作模式。所述卸压阀模块B与气动控制 回路模块A相连，卸压阀模块B具有打开或关闭电机外壳49通风排气口的功能。所述防爆 接线盒C内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制回路模 A块中的防爆型警报/增压开关44和电机互锁开关43相连。如图1所示，所述气动控制回路模块A主要由手动二位二通换向阀2、过滤减压模 块3、第一流量调节阀5、第二流量调节阀4、第一气控二位三通阀6、第二气控二位三通阀 7、第三流量调节阀8、微压气控比例压力阀9、气控反比例流量阀10、第三气控二位三通阀 11、二次减压模块12、微压气控二位三通阀13、第四气控二位三通阀15、微压差气控二位三 通阀16、第一过滤器18、第一单向节流阀19、第一延时气容20、第一气控二位二通阀21、第 二气控二位二通阀22、第五气控二位三通阀23、第六气控二位三通阀M、第七气控二位三 通阀25、第八气控二位三通阀沈、气控二位五通阀27、第九气控二位三通阀观、第二过滤器 30、第二单向节流阀31、第十气控二位三通阀32、第二延时气容33、第十一气控二位三通阀 34、第十二气控二位三通阀35、第三过滤器37、第三单向节流阀38、第十三气控二位三通阀 39、第三延时气容40、第一微型气缸41、第二微型气缸42、电机互锁开关43和警报/增压开 关44组成；所述卸压阀模块B主要由泄压阀壳体50及装在泄压阀壳体50内的快排阀45、 气控二位二通阀46和火花捕捉器47组成。本发明中各元器件的连接情况如图1所示(本发明中，各阀的常态均是指控制口 换向压力为零时的状态；常开式是指常态下打开，气控状态下关闭；常闭式是指常态下关 闭，气控状态下打开)
所述手动二位二通换向阀2的输入口与气源1相连，手动二位二通换向阀2用于切断 或导通气源1与气动控制回路模块A的连接；
所述过滤减压模块3的输入口与手动二位二通换向阀2的输出口相连，过滤减压模块 3用于对进入气动控制回路模块A中的保护气体进行过滤减压；
所述第一流量节流阀5的输入口与过滤减压模块3的输出口相连；第一流量节流阀A 用于调节大流量吹扫模式的通风流量；
所述第二流量节流阀4的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，第二流量调节阀4 用于调节小流量吹扫模式的通风流量；
所述气控反比例流量阀10的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，气控反比例流量 阀10的输出口与第二气控二位三通阀7气控状态下的输入口相连，气控反比例流量阀10 的控制口与微压气控比例压力阀9的输出口相连；
所述第一气控二位三通阀6常态下的输入口与第一流量节流阀5的输出口相连，第一 气控二位三通阀6气控状态下的输入口与第二流量节流阀4的输出口相连；第一气控二位 三通阀6用于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；
所述第二气控二位三通阀7常态下的输入口与第一气控二位三通阀6的输出口相连，
12第二气控二位三通阀7气控状态下的输入口与气控反比例流量阀10的输出口相连；第二气 控二位三通阀7的输出口与电机外壳49的进气口连通；第二气控二位三通阀7用于吹扫模 式和泄漏补偿模式的相互切换；
所述二次减压模块12的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，二次减压模块12用 于进一步降低保护气体的压力；
所述第三流量调节阀8的输入口与二次减压模块12的输出口相连，第三流量调节阀8 的输出口与微压气控比例压力阀9的输入口相连，第三流量调节阀8用于调节微压气控比 例压力阀9的输入流量；
所述微压气控比例压力阀9的输入口与第三流量调节阀8的输出口相连，微压气控比 例压力阀9的输出口与气控反比例流量阀10的控制口相连，微压气控比例压力阀9用于调 节气控反比例流量阀10的输出流量；
所述第三气控二位三通阀11为常闭式，第三气控二位三通阀11的输入口与过滤减压 模块3的输出口相连，第三气控二位三通阀11的输出口与第二气控二位三通阀7的控制口 相连；
所述微压气控二位三通阀13为常闭式，微压气控二位三通阀13的输入口与二次减压 模块12的输出口相连；微压气控二位三通阀13的输出口分为四个支路第一支路与微压 差气控二位三通阀16的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀15的控制口相连，第 三支路与第六气控二位三通阀M的输入口相连，第四支路与第二微型气缸42的进气口相 连；微压气控二位三通阀13的控制口与电机外壳49的进气口相通；
所述第四气控二位三通阀15为常闭式，第四气控二位三通阀15的输入口与过滤减压 模块3的输出口相连，第四气控二位三通阀15的输出口与第七气控二位三通阀25的输入 口相连，第四气控二位三通阀15的控制口与微压气控二位三通阀13的输出口相连；
所述微压差气控二位三通阀16为常闭式，微压差气控二位三通阀16的输入口与微压 气控二位三通阀13的输出口相连；微压差气控二位三通阀16的输出口依次经过第一过滤 器18、第一单向节流阀19与第一延时气容20相连；
所述第一气控二位二通阀21为常开式，第一气控二位二通阀21的输入口与卸压阀模 块B中的泄压阀壳体50内腔相通；第一气控二位二通阀21的输出口与微压差气控二位三 通阀16的第一控制口相连；
所述第二气控二位二通阀22为常开式，第二气控二位二通阀22的输入口与火花捕捉 器47的内腔室相通；第二气控二位二通阀22的输出口与微压差气控二位三通阀16的第二 控制口相连；
所述第五气控二位三通阀23为常开式，第五气控二位三通阀23的输入口与第一单向 节流阀19的排气口相连；第五气控二位三通阀23的输出口与第六气控二位三通阀M的控 制口相连；第五气控二位三通阀23的控制口与微压气控二位三通阀13的输出口相连；
所述第六气控二位三通阀M为常开式，第六气控二位三通阀M的输入口与微压气控 二位三通阀13的输出口相连，所述第六气控二位三通阀M的输出口分为六个支路第一支 路与第五气控二位三通阀23的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通阀23的另一个 输入口相连，通过第五气控二位三通阀23作用于第六气控二位三通阀24的控制口 ；第三支 路与第八气控二位三通阀26的控制口相连；第四支路与第一微型气缸41的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通阀32的输入口相连；第六支路与第九气控二位三通阀观的 输入口相连；
所述第七气控二位三通阀25为常开式，第七气控二位三通阀25的输入口与第四气控 二位三通阀15的输出口相连，第七气控二位三通阀25的输出口与快排阀45的输入口相 连；
所述第八气控二位三通阀26为常闭式，第八气控二位三通阀沈的输入口与二次减压 模块12的输出口相连；第八气控二位三通阀沈的输出口与气控二位五通阀27的输入口相 连，第八气控二位三通阀沈的控制口与第六气控二位三通阀M的输出口相连；
所述气控二位五通阀27的输入口与第八气控二位三通阀沈的输出口相连；气控二 位五通阀27常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀6的控制口 相连，第二支路与第十三气控二位三通阀39的输入口相连，第三支路与第十二气控二位三 通阀35的输入口相连；气控二位五通阀27气控状态下的输出口分为两个支路第一支路 与第七气控二位三通阀25的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀11的控制口相 连；
所述第九气控二位三通阀观为常开式，第九气控二位三通阀观的输入口与第六气控 二位三通阀M的输出口相连，第九气控二位三通阀观的输出口依次经过第二过滤器30、第 二单向节流阀31与第二延时气容33相连；
所述第十气控二位三通阀32为常开式，第十气控二位三通阀32的输入口与第六气控 二位三通阀M的输出口相连，第十气控二位三通阀32的输出口与第十一气控二位三通阀 34的输入口相连，第十气控二位三通阀32的控制口与第二单向节流阀31的输出口相连； 所述第十一气控二位三通阀34为常开式，第十一气控二位三通阀34的输入口与第十 气控二位三通阀32的输出口相连；第十一气控二位三通阀34的输出口分为两个支路第 一支路与气控二位五通阀27的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀35的控制 口相连；第十一气控二位三通阀34的控制口与第十三气控二位三通阀39的输出口相连；
所述第十二气控二位三通阀35为常开式，第十二气控二位三通阀35的输入口与气控 二位五通阀27常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀35的输出口依次经过第三过 滤器37、第三单向节流阀38与第三延时气容40相连；第十二气控二位三通阀35的控制口 与第十一气控二位三通阀；34的输出口相连；
所述第十三气控二位三通阀39为常开式，第十三气控二位三通阀39的输入口与气控 二位五通阀27常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀39的输出口分为两个支路第 一支路与第十一气控二位三通阀34的控制口相连，第二支路与第九气控二位三通阀观的 控制口相连；第十三气控二位三通阀39的控制口与第三单向节流阀38的输出口相连；
所述第一微型气缸41为单作用气缸；所述电机互锁开关43为双刀单掷防爆型开关； 所述第一微型气缸41的活塞杆头部与电机互锁开关43的操作头相抵；当第一微型气缸41 进入压缩空气后，活塞杆伸出压下电机互锁开关43的操作头，使得电机互锁开关43闭合， 进而使得电机电源接通，电机开始运行；当第一微型气缸41内的压缩空气排出后，活塞杆 缩进缸筒，从而释放电机互锁开关41的操作头，使得电机互锁开关43断开，进而使得电机 电源断开，电机停止运行；
所述第二微型气缸42为单作用气缸；所述警报/增压开关44为单刀双掷防爆型开关；所述第二微型气缸42的活塞杆头部与警报/增压开关44的操作头相抵；当第二微型气缸 42进入压缩空气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关44的操作头，使得增压开关闭合，进而 使得远程“增压”状态指示器接通；当第二微型气缸42内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸 筒，从而释放警报/增压开关44的操作头，使得警报开关闭合，进而使得远程“压力故障警 报器”接通，便于操作者根据警报采取适当措施确保装置的安全(比如恢复至电机外壳的 压力、关闭电源，等等)。所述快排阀45的输入口与第七气控二位三通阀25的输出口相连，快排阀45的输 出口与第三气控二位二通阀46的控制口相连；
所述第三气控二位二通阀46为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭 状态；第三气控二位二通阀46的输入口与电机外壳49的通风排气口相连，第三气控二位二 通阀46的输出口与火花捕捉器47相通；
所述火花捕捉器47是一个特殊设计的网板式火花捕捉器，其具有一个方形或圆筒型 壳体，壳体左端面固定有金属孔板47a，壳体右端面固定有多层金属滤网47b ；所述金属孔 板47a中央具有一个矩形方孔，矩形方孔对吹扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉 器47内外具有一定的压差，矩形方孔的通流面积越大，火花捕捉器47的内外压差越小，反 之，矩形方孔的通流面积越小，火花捕捉器47的内外压差越大；火花捕捉器47的内腔室通 过第二气控二位二通阀22与微压差气控二位三通阀16的第二控制口相连；所述金属滤网 47b用于捕捉火花，电机外壳49内产生的火花会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网47b 上而沉降。如图1所示，所述泄压阀模块B还设有用于限制电机外壳49内最高气压的微压气 控二位二通阀48，微压气控二位二通阀48为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其 处于常闭状态；微压气控二位二通阀48的输入口与电机外壳49的应急通风排气口相连，微 压气控二位二通阀48的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀48的控制口与电机外壳 49内部相通，微压气控二位二通阀48设定的开启压力与电机外壳49内要求的最高压力相 当。本发明的工作原理如下
首先打开气源1开关，向气动控制回路模块A通入保护气体，电机外壳49的通风排气 口打开，流量较大的保护气体通入电机外壳49开始吹扫其内的危险气体，大流量吹扫模式 启动并开始计时，达到设定的吹扫时间后，电机外壳49的通风排气口关闭；此时，泄漏补偿 模式启动并开始计时，达到设定的泄漏补偿时间后，电机外壳49的通风排气口打开；流量 较小的保护气体通入电机外壳49开始吹扫换气，小流量吹扫模式启动并开始计时，达到设 定的吹扫时间后，电机外壳49的通风排气口关闭；小流量吹扫模式关闭后，泄漏补偿模式 再次开启，当泄漏补偿模式关闭后，小流量吹扫模式再次开启，这样小流量吹扫模式和泄漏 补偿模式周期性循环启动和关闭。依据上述工作原理，本发明的详细工作过程如下
系统启动时，首先按下手动二位二通换向阀2换向按钮，气源1内的保护气体进入气动 控制回路模块A，经过滤减压模块3过滤和减压处理后，分别通入各分支气路。1.大流量吹扫模式
保护气体经过过滤减压模块3处理后，经过第一流量节流阀5 (输出大流量)，然后分别
15通过第一气控二位三通阀6 (处于常态，控制口换向压力为零)和第二气控二位三通阀7 (处 于常态，控制口换向压力为零)，随后进入电机外壳49。当电机外壳49内的压力达到微压气控二位三通阀13的换向压力(该换向压力一 般不高于IOmbar)后，微压气控二位三通阀13换向，微压气控二位三通阀13处于气控状态 下的打开状态，经二次减压模块12再次减压后的保护气体通过微压气控二位三通阀13后 分为四路第一支路作为微压差气控二位三通阀16的输入气压；第二支路作为第四气控二 位三通阀15的换向气压；第三支路作为第六气控二位三通阀M的输入气压；第四支路作 为第二微型气缸42的进气压力，使第二微型气缸42的活塞杆伸出，压下警报/增压开关44 的操作头，增压开关闭合，进而使得远程“增压”状态指示器接通。当第四气控二位三通阀15气控换向后，第四气控二位三通阀15处于气控状态下 的打开状态，经过滤减压模块3处理后的保护气体依次通过第四气控二位三通阀15、第六 气控二位三通阀25 (处于常态，控制口换向压力为零)通入快排阀45，作为快排阀45的输 入气压，快排阀45的输出气压作为第三气控二位二通阀46的换向压力推动第三气控二位 二通阀46换向，第三气控二位二通阀46处于气控状态下的打开状态，即电机外壳49的通 风排气口打开，吹扫进入电机外壳49内的保护气体由第三气控二位二通阀46排出电机外 壳49，并通过火花捕捉器47排入大气，大流量吹扫模式启动。当火花捕捉器47内腔室与泄压阀壳体50之间的压差大于微压差气控二位三通阀 16的换向压力(一般不高于IOmbar)时，微压差气控二位三通阀16换向，微压差气控二位三 通阀16处于气控状态下的打开状态，微压差气控二位三通阀16的输出气流经第一过滤器 18过滤和第一单向节流阀19节流后进入第一延时气容20，当第一延时气容20内的压力达 到第六气控二位三通阀M的最低换向压力后，第六气控二位三通阀M换向。微压差气控 二位三通阀16开始换向到第六气控二位三通阀M开始换向的时间即为大流量吹扫模式的 吹扫时间。2.泄漏补偿模式
当第六气控二位三通阀M气控换向后，微压气控二位三通阀13的输出气压通过第六 气控二位三通阀M后分为六路第一支路作为第五气控二位三通阀23的换向压力使其换 向；第二支路通过第五气控二位三通阀23作用于第六气控二位三通阀M的控制口，作为其 换向压力；第三支路作为第八气控二位三通阀26的换向压力使其换向；第四支路作为第一 微型气缸41的进气压力，使第一微型气缸41的活塞杆伸出，压下电机互锁开关43的操作 头，电机互锁开关43闭合，进而使电机电源接通，电机开始运行；第五支路作为第十气控二 位三通阀32的输入气压，通过第十气控二位三通阀32 (处于常态，控制口换向压力为零)和 第十一气控二位三通阀34 (处于常态，控制口换向压力为零)后作用于气控二位五通阀27 的控制口，作为气控二位五通阀27的换向压力；第六支路通入第九气控二位三通阀观，第 九气控二位三通阀28的输出气流经过第二滤器30过滤和第二单向节流阀31节流后进入 第二延时气容33。第十气控二位三通阀32 (处于常态，控制口换向压力为零)的输出气压通过第十一 气控二位三通阀34 (处于常态，控制口换向压力为零)后分为两路第一支路作为气控二位 五通阀27的换向气压使其换向；第二支路作为第十二气控二位三通阀35的换向压力使其 换向，则第三延时气容40内压力泄掉，第十三气控二位三通阀39恢复到常态(控制口换向
16压力为零)。当第八气控二位三通阀沈和气控二位三通阀27气控换向后，第八气控二位三通 阀沈处于气控状态下的打开状态；经二次减压模块12减压后的保护气体通过第八气控二 位三通阀沈和气控二位三通阀27后分为两路第一支路作为第七气控二位三通阀25的 换向压力使其换向，第七气控二位三通阀25换向后处于关闭状态，快排阀45的输入气压泄 掉，快排阀45迅速排气，第三气控二位二通阀46恢复到正常的关闭状态(控制口换向压力 为零)，从而使电机外壳49的通风排气口关闭；第二支路作为第三气控二位三通阀11的换 向压力使其换向，第三气控二位三通阀11处于气控状态下的打开状态，经过滤减压模块3 处理后的保护气体通过第三气控二位三通阀11，作为第二气控二位三通阀7的换向压力使 其换向，第二气控二位三通阀7与气控反比例流量阀10接通，泄漏补偿模式启动。泄漏补偿量的调节是由微压气控比例压力阀9和气控反比例流量阀10的协调工 作来实现的，泄漏补偿量的调节过程如下经二次减压模块12减压后的保护气体通过第三 流量节流阀8节流后，作为微压气控比例压力阀9的输入气压；当电机外壳49内压力由于 泄漏而变化时，也即微压气控比例压力阀9的控制压力由于泄漏而变化，则微压气控比例 压力阀9的输出气压也随控制压力的变化而变化；随着微压气控比例压力阀9的输出气压 的变化，气控反比例流量阀10的输出流量(即泄漏补偿量)成反比例变化随着微压气控比 例压力阀9的输出气压的增大，气控反比例流量阀10的输出流量降低；反之，随着微压气控 比例压力阀9的输出气压的降低，气控反比例流量阀10的输出流量增大。当第二延时气容33内压力达到第十气控二位三通阀32的最低换向压力后，第十 气控二位三通阀32换向，第六气控二位三通阀M开始换向到第十气控二位三通阀32开始 换向的时间即为泄漏补偿模式的补偿时间。3.小流量吹扫模式
当第十气控二位三通阀32气控换向后，使得两路气压泄掉第一路是使得气控二位五 通阀27的换向压力泄掉(换向压力为零)，气控二位五通阀27恢复至常态，从而使第七气控 二位三通阀25的换向压力也随之泄掉(控制口换向压力为零)，第七气控二位三通阀25恢 复至常态下的打开状态，则第四气控二位三通阀15的输出气压通过第七气控二位三通阀 25作为快排阀45的输入气压，快排阀45的输出气压作为第三气控二位二通阀46的换向压 力使得其气控换向，也即电机外壳49的通风排气口打开；第二路是使得气控二位三通阀35 的换向压力泄掉(控制口换向压力为零)。当气控二位五通阀27的换向压力泄掉时，第三气控二位三通阀11的换向压力也 随之泄掉(控制口换向压力为零)，进而使得第二气控二位三通阀7的换向压力泄掉，第二气 控二位三通阀7恢复到常态(控制口换向压力为零)。当气控二位五通阀27的换向压力泄掉时，第八气控二位三通阀沈的输出气压通 过气控二位五通阀27后分为三路第一支路作为第一气控二位三通阀6的换向压力使其换 向，则第二流量节流阀4的输出气流通过第一气控二位三通阀6和第二气控二位三通阀7 后进入电机外壳49，吹扫进入电机外壳49内的保护气体由第三气控二位二通阀46排出电 机外壳49，并通过火花捕捉器47排入大气，小流量吹扫模式启动；第二支路通过第十三气 控二位三通阀39作为第九气控二位三通阀28和第i^一气控二位三通阀34的换向压力使 其换向，第二延时气容33内气压泄掉，第十气控二位三通阀32恢复到常态(控制口换向压力为零);第三支路通过第十二气控二位三通阀35，经第三过滤器37过滤和第三单向节流阀 38节流后进入第三延时气容40，当第三延时气容40内压力达到第十三气控二位三通阀39 的最低换向压力后，第十三气控二位三通阀39换向至关闭状态，气控二位五通阀27的换向 压力泄掉开始换向到第十三气控二位三通阀39开始换向的时间即为小流量吹扫模式的吹 扫时间。当第十三气控二位三通阀39气控换向后，第九气控二位三通阀观和第十一气控 二位三通阀34的换向压力泄掉(控制口换向压力为零)，第二延时气容33开始充气，气控二 位五通阀27气控换向，使得第十二气控二位三通阀25和第三气控二位三通阀11气控换 向，进而第二气控二位三通阀7气控换向，泄漏补偿模式再次启动，泄漏补偿模式结束后， 小流量吹扫模式将启动，这样，两种模式循环交替运行。另外，本发明的气动控制回路模块中还设置有四个指示器，分别用于指示电机外 壳49内的压力状态以及工作模式状态。在微压气控二位三通阀13的输出口装有最小压力指示器14，微压气控二位三通 阀13气控换向后，最小压力指示器14显示绿色，表明电机外壳49内压力足够大，符合正压 保护要求；若微压气控二位三通阀13不能气控换向，则最小压力指示器14显示红色，表明 电机外壳49内压力较小，没有达到正压保护要求。在微压差气控二位三通阀16的输出口装有第一气动指示器17，微压差气控二位 三通阀16气控换向后，第一气动指示器17显示黄色，第一延时气容20开始充气延时，表明 大流量吹扫模式开启；当微压差气控二位三通阀16恢复到常态后，第一气动指示器17显示 黑色，表明大流量吹扫模式完成。在气控二位三通阀28的输出口装有第二气动指示器四，第九气控二位三通阀28 处于常态时，第二气动指示器四显示黄色，第二延时气容33开始充气延时，表明泄漏补偿 模式开启；当第九气控二位三通阀观气控换向后，第二气动指示器四显示黑色，表明泄漏 补偿模式完成。在第十二气控二位三通阀35的输出口装有第三气动指示器36，当第十二气控二 位三通阀35处于常态时，第三气动指示器36显示黄色，第三延时气容40开始充气延时，表 明小流量吹扫模式开启；当第十二气控二位三通阀35气控换向后，第三气动指示器36显示 黑色，表明小流量吹扫模式完成。
18
权利要求
1.气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于系统包括气源(1)、气动控制回路模块 (A)、卸压阀模块(B)和防爆接线盒(C)；所述气源(1)用于提供保护气体；所述气动控制回 路模块(A)与气源(1)相连，气动控制回路模块(A)具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和 小流量吹扫模式三种工作模式，气动控制回路模块(A)与电机外壳(49)的进气口连通；所 述卸压阀模块(B)与气动控制回路模块(A)相连，卸压阀模块(B)具有打开或关闭电机外壳 (49)通风排气口的功能；所述防爆接线盒(C)内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端 子，通过防爆电缆与气动控制回路模(A)块中的防爆型警报/增压开关(44)和电机互锁开 关(43)相连。
2.如权利要求1所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述气动控制回 路模块(A)包括手动二位二通换向阀(2)、过滤减压模块(3)、第一流量调节阀(5)、第二流 量调节阀(4)、第一气控二位三通阀(6 )、第二气控二位三通阀(7 )、第三流量调节阀(8 )、微 压气控比例压力阀(9)、气控反比例流量阀(10)、第三气控二位三通阀(11)、二次减压模块 (12)、微压气控二位三通阀(13)、第四气控二位三通阀(15)、微压差气控二位三通阀(16)、 第一过滤器(18)、第一单向节流阀(19)、第一延时气容(20)、第一气控二位二通阀(21)、 第二气控二位二通阀(22)、第五气控二位三通阀(23)、第六气控二位三通阀(24)、第七气 控二位三通阀(25)、第八气控二位三通阀(26)、气控二位五通阀(27)、第九气控二位三通 阀(28)、第二过滤器(30)、第二单向节流阀(31)、第十气控二位三通阀(32)、第二延时气容 (33)、第i^一气控二位三通阀(34)、第十二气控二位三通阀(35)、第三过滤器(37)、第三单 向节流阀(38)、第十三气控二位三通阀(39)、第三延时气容(40)、第一微型气缸(41)、第二 微型气缸(42)、电机互锁开关(43)和警报/增压开关(44)；所述卸压阀模块(B)包括泄压 阀壳体(50 )及装在泄压阀壳体(50 )内的快排阀(45 )、气控二位二通阀(46 )和火花捕捉器 (47)；所述手动二位二通换向阀(2 )的输入口与气源(1)相连，手动二位二通换向阀(2 )用于 切断或导通气源(1)与气动控制回路模块(A)的连接；所述过滤减压模块(3)的输入口与手动二位二通换向阀(2)的输出口相连，过滤减压 模块(3)用于对进入气动控制回路模块(A)中的保护气体进行过滤减压；所述第一流量节流阀(5)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连；第一流量节流 阀(A)用于调节大流量吹扫模式的通风流量；所述第二流量节流阀(4)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，第二流量调节 阀(4)用于调节小流量吹扫模式的通风流量；所述气控反比例流量阀(10)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，气控反比例 流量阀(10)的输出口与第二气控二位三通阀(7)气控状态下的输入口相连，气控反比例流 量阀(10)的控制口与微压气控比例压力阀(9)的输出口相连；所述第一气控二位三通阀(6)常态下的输入口与第一流量节流阀(5)的输出口相连， 第一气控二位三通阀(6)气控状态下的输入口与第二流量节流阀(4)的输出口相连；第一 气控二位三通阀(6)用于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；所述第二气控二位三通阀(7)常态下的输入口与第一气控二位三通阀(6)的输出口 相连，第二气控二位三通阀(7)气控状态下的输入口与气控反比例流量阀(10)的输出口相 连；第二气控二位三通阀(7)的输出口与电机外壳(49)的进气口连通；第二气控二位三通阀(7)用于吹扫模式和泄漏补偿模式的相互切换；所述二次减压模块(12)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，二次减压模块 (12)用于进一步降低保护气体的压力；所述第三流量调节阀(8)的输入口与二次减压模块(12)的输出口相连，第三流量调节 阀(8)的输出口与微压气控比例压力阀(9)的输入口相连，第三流量调节阀(8)用于调节微 压气控比例压力阀(9)的输入流量；所述微压气控比例压力阀(9)的输入口与第三流量调节阀(8)的输出口相连，微压气 控比例压力阀(9)的输出口与气控反比例流量阀(10)的控制口相连，微压气控比例压力阀 (9)用于调节气控反比例流量阀(10)的输出流量；所述第三气控二位三通阀(11)为常闭式，第三气控二位三通阀(11)的输入口与过滤 减压模块(3)的输出口相连，第三气控二位三通阀(11)的输出口与第二气控二位三通阀 (7)的控制口相连；所述微压气控二位三通阀(13)为常闭式，微压气控二位三通阀(13)的输入口与二次 减压模块(12)的输出口相连；微压气控二位三通阀(13)的输出口分为四个支路第一支路 与微压差气控二位三通阀(16)的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀(15)的控 制口相连，第三支路与第六气控二位三通阀(24)的输入口相连，第四支路与第二微型气缸 (42)的进气口相连；微压气控二位三通阀(13)的控制口与电机外壳49的进气口相通；所述第四气控二位三通阀(15)为常闭式，第四气控二位三通阀(15)的输入口与过滤 减压模块(3)的输出口相连，第四气控二位三通阀(15)的输出口与第七气控二位三通阀 (25)的输入口相连，第四气控二位三通阀(15)的控制口与微压气控二位三通阀(13)的输 出口相连；所述微压差气控二位三通阀(16)为常闭式，微压差气控二位三通阀(16)的输入口与 微压气控二位三通阀(13)的输出口相连；微压差气控二位三通阀(16)的输出口依次经过 第一过滤器(18)、第一单向节流阀(19)与第一延时气容(20)相连；所述第一气控二位二通阀(21)为常开式，第一气控二位二通阀(21)的输入口与卸压 阀模块(B)中的泄压阀壳体(50)内腔相通；第一气控二位二通阀(21)的输出口与微压差气 控二位三通阀(16)的第一控制口相连；所述第二气控二位二通阀(22)为常开式，第二气控二位二通阀(22)的输入口与火花 捕捉器(47)的内腔室相通；第二气控二位二通阀(22)的输出口与微压差气控二位三通阀 (16)的第二控制口相连;所述第五气控二位三通阀(23)为常开式，第五气控二位三通阀(23)的输入口与第一 单向节流阀(19)的排气口相连；第五气控二位三通阀(23)的输出口与第六气控二位三通 阀(24)的控制口相连；第五气控二位三通阀(23)的控制口与微压气控二位三通阀(13)的 输出口相连；所述第六气控二位三通阀(24)为常开式，第六气控二位三通阀(24)的输入口与微压 气控二位三通阀(13)的输出口相连，所述第六气控二位三通阀(24)的输出口分为六个支 路第一支路与第五气控二位三通阀(23)的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通 阀(23)的另一个输入口相连，通过第五气控二位三通阀(23)作用于第六气控二位三通阀 (24)的控制口 ；第三支路与第八气控二位三通阀(26)的控制口相连；第四支路与第一微型气缸(41)的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通阀(32)的输入口相连；第六支路与 第九气控二位三通阀的输入口(28)相连；所述第七气控二位三通阀(25)为常开式，第七气控二位三通阀(25)的输入口与第四 气控二位三通阀(15)的输出口相连，第七气控二位三通阀(25)的输出口与快排阀(45)的 输入口相连；所述第八气控二位三通阀(26)为常闭式，第八气控二位三通阀(26)的输入口与二次 减压模块(12)的输出口相连；第八气控二位三通阀(26)的输出口与气控二位五通阀(27) 的输入口相连，第八气控二位三通阀(26)的控制口与第六气控二位三通阀(24)的输出口 相连；所述气控二位五通阀(27)的输入口与第八气控二位三通阀(26)的输出口相连；气控 二位五通阀(27)常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀(6)的 控制口相连，第二支路与第十三气控二位三通阀(39)的输入口相连，第三支路与第十二气 控二位三通阀(35)的输入口相连；气控二位五通阀(27)气控状态下的输出口分为两个支 路第一支路与第七气控二位三通阀(25)的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀 (11)的控制口相连；所述第九气控二位三通阀(28)为常开式，第九气控二位三通阀(28)的输入口与第六 气控二位三通阀(24)的输出口相连，第九气控二位三通阀(28)的输出口依次经过第二过 滤器(30)、第二单向节流阀(31)与第二延时气容(33)相连；所述第十气控二位三通阀(32)为常开式，第十气控二位三通阀(32)的输入口与第六 气控二位三通阀(24)的输出口相连，第十气控二位三通阀(32)的输出口与第i^一气控二 位三通阀(34)的输入口相连，第十气控二位三通阀(32)的控制口与第二单向节流阀(31) 的输出口相连；所述第十一气控二位三通阀(34)为常开式，第十一气控二位三通阀(34)的输入口与 第十气控二位三通阀(32)的输出口相连；第十一气控二位三通阀(34)的输出口分为两个 支路第一支路与气控二位五通阀(27)的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀 (35)的控制口相连；第i^一气控二位三通阀(34)的控制口与第十三气控二位三通阀(39) 的输出口相连；所述第十二气控二位三通阀(35)为常开式，第十二气控二位三通阀(35)的输入口与 气控二位五通阀(27)常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀(35)的输出口依次经 过第三过滤器(37)、第三单向节流阀(38)与第三延时气容(40)相连；第十二气控二位三通 阀(35)的控制口与第十一气控二位三通阀(34)的输出口相连；所述第十三气控二位三通阀(39)为常开式，第十三气控二位三通阀(39)的输入口与 气控二位五通阀(27)常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀(39)的输出口分为两 个支路第一支路与第十一气控二位三通阀(34)的控制口相连，第二支路与第九气控二位 三通阀(28)的控制口相连；第十三气控二位三通阀(39)的控制口与第三单向节流阀(38) 的输出口相连；所述第一微型气缸(41)为单作用气缸；所述电机互锁开关(43)为双刀单掷防爆型开 关；所述第一微型气缸(41)的活塞杆头部与电机互锁开关(43)的操作头相抵；当第一微型 气缸(41)进入压缩空气后，活塞杆伸出压下电机互锁开关(43)的操作头，使得电机互锁开关(43)闭合，进而使得电机电源接通，电机开始运行；当第一微型气缸(41)内的压缩空气 排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放电机互锁开关(41)的操作头，使得电机互锁开关(43) 断开，进而使得电机电源断开，电机停止运行；所述第二微型气缸(42)为单作用气缸；所述警报/增压开关(44)为单刀双掷防爆型 开关；所述第二微型气缸(42)的活塞杆头部与警报/增压开关(44)的操作头相抵；当第二 微型气缸(42 )进入压缩空气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关(44 )的操作头，使得增压 开关闭合，进而使得远程“增压”状态指示器接通；当第二微型气缸(42)内的压缩空气排出 后，活塞杆缩进缸筒，从而释放警报/增压开关(44)的操作头，使得警报开关闭合，进而使 得远程“压力故障警报器”接通；所述快排阀(45)的输入口与第七气控二位三通阀(25)的输出口相连，快排阀(45)的 输出口与第三气控二位二通阀(46 )的控制口相连；所述第三气控二位二通阀(46)为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常 闭状态；第三气控二位二通阀(46 )的输入口与电机外壳(49 )的通风排气口相连，第三气控 二位二通阀(46)的输出口与火花捕捉器(47)相通；所述火花捕捉器(47)具有一个壳体，壳体左端面固定有金属孔板(47a)，壳体右端面 固定有多层金属滤网(47b)；所述金属孔板(47a)中央具有一个矩形方孔，矩形方孔对吹 扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉器(47)内外具有一定的压差，矩形方孔的通流 面积越大，火花捕捉器(47 )的内外压差越小，反之，矩形方孔的通流面积越小，火花捕捉器(47)的内外压差越大；火花捕捉器(47)的内腔室通过第二气控二位二通阀(22)与微压 差气控二位三通阀(16)的第二控制口相连；所述金属滤网(47b)用于捕捉火花，电机外壳 (49)内产生的火花会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网(47b)上而沉降。
3.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述泄压阀模块 (B)还包括具有限制电机外壳(49)内最高气压功能的微压气控二位二通阀(48)，微压气控 二位二通阀(48)为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭状态；微压气控 二位二通阀(48)的输入口与电机外壳(49)的应急通风排气口相连，微压气控二位二通阀(48)的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀(48)的控制口与电机外壳(49)内部相通， 微压气控二位二通阀(48)设定的开启压力与电机外壳(49)内要求的最高压力相当。
4.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述微压气控二 位三通阀(13)的输出口装有最小压力指示器(14)，微压气控二位三通阀(13)气控换向后， 最小压力指示器(14)显示绿色，表明电机外壳(49)内压力足够大，符合正压保护要求；若 微压气控二位三通阀(13)不能气控换向，则最小压力指示器(14)显示红色，表明电机外壳(49)内压力较小，没有达到正压保护要求。
5.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述微压差气控 二位三通阀(16)的输出口装有第一气动指示器(17)，微压差气控二位三通阀(16)气控换 向后，第一气动指示器(17)显示黄色，第一延时气容(20)开始充气延时，表明大流量吹扫 模式开启；当微压差气控二位三通阀(16)恢复到常态后，第一气动指示器(17)显示黑色， 表明大流量吹扫模式完成。
6.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述第九气控二 位三通阀(28)的输出口装有第二气动指示器(29)，第九气控二位三通阀(28)处于常态时，第二气动指示器(29)显示黄色，第二延时气容(33)开始充气延时，表明泄漏补偿模式开 启；当第九气控二位三通阀(28)气控换向后，第二气动指示器(29)显示黑色，表明泄漏补 偿模式完成。
7.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述第十二气控 二位三通阀(35)的输出口装有第三气动指示器(36)，当第十二气控二位三通阀(35)处于 常态时，第三气动指示器(36)显示黄色，第三延时气容(40)开始充气延时，表明小流量吹 扫模式开启；当第十二气控二位三通阀(35)气控换向后，第三气动指示器(36)显示黑色， 表明小流量吹扫模式完成。
全文摘要
本发明涉及气控式电机防爆通风控制系统。气动控制回路模块与气源相连，气动控制回路模块具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和小流量吹扫模式，气动控制回路模块与电机外壳的进气口连通；卸压阀模块与气动控制回路模块相连，卸压阀模块具有打开或关闭电机外壳通风排气口的功能；防爆接线盒内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制回路模块中的防爆型警报/增压开关和电机互锁开关相连。本发明全部采用气动元件，克服了传统电机通风控制系统存在的不足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低了系统的设计制造成本。
文档编号H02K9/02GK102094859SQ20101059628
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者张连仁, 方清华, 王春丽 申请人:无锡气动技术研究所有限公司
技术领域：
本发明涉及一种电机通风控制系统，具体地说是一种系统组成元器件全部采用气 动元件的气控式电机防爆通风控制系统。
背景技术：
根据IEC标准或相关国家标准，要使得电气设备能够在易燃、易爆等危险环境下 正常使用，电气设备可采用以下不同型式隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充 砂型、浇封型，等等。在可燃气体、水蒸气或粉尘等易燃、易爆的危险环境下工作的电机，可 采用正压的型式来保障电机的安全运行。所谓“正压”是指将压缩空气或惰性气体等保护 气体通入电机外壳内，使电机外壳内压力高于环境大气压力，阻止外部危险气体进入电机 外壳，防止电机外壳内形成爆炸性气体环境，从而达到保障电机在危险环境下正常运行的 目的。电机通风控制系统的功能就是将保护气体供给源内的保护气体，通过一定的控制 手段引导入电机外壳内，将其中可能存在的危险气体吹扫清除，吹扫完成后继续通入保护 气体并保持电机外壳内部“正压”，以阻止外部危险气体进入电动机外壳。传统的电机通风 控制系统通常是由电气元器件组装而成，由于电气元器件在工作时极易产生电火花，容易 对设备产生不利影响。另外，电气器元件若采用防爆设计，无疑会大大增加系统的设计和制 造成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种气控式电机防爆通风控 制系统，该系统的组成元器件全部采用气动元件，以克服传统电机通风控制系统存在的不 足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低系统的设计和制造 成本。按照本发明提供的技术方案，气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于系统包 括气源、气动控制回路模块、卸压阀模块和防爆接线盒；所述气源用于提供保护气体；所述 气动控制回路模块与气源相连，气动控制回路模块具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和 小流量吹扫模式三种工作模式，气动控制回路模块与电机外壳的进气口连通；所述卸压阀 模块与气动控制回路模块相连，卸压阀模块具有打开或关闭电机外壳通风排气口的功能； 所述防爆接线盒内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制 回路模块中的防爆型警报/增压开关和电机互锁开关相连。作为本发明的进一步改进，所述气动控制回路模块包括手动二位二通换向阀、过 滤减压模块、第一流量调节阀、第二流量调节阀、第一气控二位三通阀、第二气控二位三通 阀、第三流量调节阀、微压气控比例压力阀、气控反比例流量阀、第三气控二位三通阀、二次 减压模块、微压气控二位三通阀、第四气控二位三通阀、微压差气控二位三通阀、第一过滤 器、第一单向节流阀、第一延时气容、第一气控二位二通阀、第二气控二位二通阀、第五气控二位三通阀、第六气控二位三通阀、第七气控二位三通阀、第八气控二位三通阀、气控二位 五通阀、第九气控二位三通阀、第二过滤器、第二单向节流阀、第十气控二位三通阀、第二延 时气容、第十一气控二位三通阀、第十二气控二位三通阀、第三过滤器、第三单向节流阀、第 十三气控二位三通阀、第三延时气容、第一微型气缸、第二微型气缸、电机互锁开关和警报/ 增压开关；所述卸压阀模块包括泄压阀壳体及装在泄压阀壳体内的快排阀、第三气控二位 二通阀和火花捕捉器；
所述手动二位二通换向阀的输入口与气源相连，手动二位二通换向阀用于切断或导通 气源与气动控制回路模块的连接；
所述过滤减压模块的输入口与手动二位二通换向阀的输出口相连，过滤减压模块用于 对进入气动控制回路模块中的保护气体进行过滤减压；
所述第一流量节流阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连；第一流量节流阀用于调 节大流量吹扫模式的通风流量；
所述第二流量节流阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连，第二流量调节阀用于调 节小流量吹扫模式的通风流量；
所述气控反比例流量阀的输入口与过滤减压模块的输出口相连，气控反比例流量阀的 输出口与第二气控二位三通阀气控状态下的输入口相连，气控反比例流量阀的控制口与微 压气控比例压力阀的输出口相连；
所述第一气控二位三通阀常态下的输入口与第一流量节流阀的输出口相连，第一气控 二位三通阀气控状态下的输入口与第二流量节流阀的输出口相连；第一气控二位三通阀用 于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；
所述第二气控二位三通阀常态下的输入口与第一气控二位三通阀的输出口相连，第二 气控二位三通阀气控状态下的输入口与气控反比例流量阀的输出口相连；第二气控二位三 通阀的输出口与电机外壳的进气口连通；第二气控二位三通阀用于吹扫模式和泄漏补偿模 式的相互切换；
所述二次减压模块的输入口与过滤减压模块的输出口相连，二次减压模块用于进一步 降低保护气体的压力；
所述第三流量调节阀的输入口与二次减压模块的输出口相连，第三流量调节阀的输出 口与微压气控比例压力阀的输入口相连，第三流量调节阀用于调节微压气控比例压力阀的 输入流量；
所述微压气控比例压力阀的输入口与第三流量调节阀的输出口相连，微压气控比例压 力阀的输出口与气控反比例流量阀的控制口相连，微压气控比例压力阀用于调节气控反比 例流量阀的输出流量；
所述第三气控二位三通阀为常闭式，第三气控二位三通阀的输入口与过滤减压模块的 输出口相连，第三气控二位三通阀的输出口与第二气控二位三通阀的控制口相连；
所述微压气控二位三通阀为常闭式，微压气控二位三通阀的输入口与二次减压模块的 输出口相连；微压气控二位三通阀的输出口分为四个支路第一支路与微压差气控二位三 通阀的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀的控制口相连，第三支路与第六气控 二位三通阀的输入口相连，第四支路与第二微型气缸的进气口相连；微压气控二位三通阀 的控制口与电机外壳的进气口相通；所述第四气控二位三通阀为常闭式，第四气控二位三通阀的输入口与过滤减压模块的 输出口相连，第四气控二位三通阀的输出口与第七气控二位三通阀的输入口相连，第四气 控二位三通阀的控制口与微压气控二位三通阀的输出口相连；
所述微压差气控二位三通阀为常闭式，微压差气控二位三通阀的输入口与微压气控二 位三通阀的输出口相连；微压差气控二位三通阀的输出口依次经过第一过滤器、第一单向 节流阀与第一延时气容相连；
所述第一气控二位二通阀为常开式，第一气控二位二通阀的输入口与卸压阀模块中的 泄压阀壳体内腔相通；第一气控二位二通阀的输出口与微压差气控二位三通阀的第一控制 口相连；
所述第二气控二位二通阀为常开式，第二气控二位二通阀的输入口与火花捕捉器的内 腔室相通；第二气控二位二通阀的输出口与微压差气控二位三通阀的第二控制口相连；
所述第五气控二位三通阀为常开式，第五气控二位三通阀的输入口与第一单向节流阀 的输出口相连；第五气控二位三通阀的输出口与第六气控二位三通阀的控制口相连；第五 气控二位三通阀的控制口与微压气控二位三通阀的输出口相连；
所述第六气控二位三通阀为常开式，第六气控二位三通阀的输入口与微压气控二位三 通阀的输出口相连，所述第六气控二位三通阀的输出口分为六个支路第一支路与第五气 控二位三通阀的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通阀的另一个输入口相连，通过 第五气控二位三通阀作用于第六气控二位三通阀的控制口 ；第三支路与第八气控二位三通 阀的控制口相连；第四支路与第一微型气缸的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通 阀的输入口相连；第六支路与第九气控二位三通阀的输入口相连；
所述第七气控二位三通阀为常开式，第七气控二位三通阀的输入口与第四气控二位三 通阀的输出口相连，第七气控二位三通阀的输出口与快排阀的输入口相连；
所述第八气控二位三通阀为常闭式，第八气控二位三通阀的输入口与二次减压模块的 输出口相连；第八气控二位三通阀的输出口与气控二位五通阀的输入口相连，第八气控二 位三通阀的控制口与第六气控二位三通阀的输出口相连；
所述气控二位五通阀的输入口与第八气控二位三通阀的输出口相连；气控二位五通 阀常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀的控制口相连，第二支 路与第十三气控二位三通阀的输入口相连，第三支路与第十二气控二位三通阀的输入口相 连；气控二位五通阀气控状态下的输出口分为两个支路第一支路与第七气控二位三通阀 的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀的控制口相连；
所述第九气控二位三通阀为常开式，第九气控二位三通阀的输入口与第六气控二位三 通阀的输出口相连，第九气控二位三通阀的输出口依次经过第二过滤器、第二单向节流阀 与第二延时气容相连；
所述第十气控二位三通阀为常开式，第十气控二位三通阀的输入口与第六气控二位 三通阀的输出口相连，第十气控二位三通阀的输出口与第十一气控二位三通阀的输入口相 连，第十气控二位三通阀的控制口与第二单向节流阀的输出口相连；
所述第十一气控二位三通阀为常开式，第十一气控二位三通阀的输入口与第十气控二 位三通阀的输出口相连；第十一气控二位三通阀的输出口分为两个支路第一支路与气控 二位五通阀的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀的控制口相连；第十一气控二位三通阀的控制口与第十三气控二位三通阀的输出口相连；
所述第十二气控二位三通阀为常开式，第十二气控二位三通阀的输入口与气控二位五 通阀常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀的输出口依次经过第三过滤器、第三单 向节流阀与第三延时气容相连；第十二气控二位三通阀的控制口与第十一气控二位三通阀 的输出口相连；
所述第十三气控二位三通阀为常开式，第十三气控二位三通阀的输入口与气控二位 五通阀常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀的输出口分为两个支路第一支路与 第十一气控二位三通阀的控制口相连，第二支路与第九气控二位三通阀的控制口相连；第 十三气控二位三通阀的控制口与第三单向节流阀的输出口相连；
所述第一微型气缸为单作用气缸；所述电机互锁开关为双刀单掷防爆型开关；所述第 一微型气缸的活塞杆头部与电机互锁开关的操作头相抵；当第一微型气缸进入压缩空气 后，活塞杆伸出压下电机互锁开关的操作头，使得电机互锁开关闭合，进而使得电机电源接 通，电机开始运行；当第一微型气缸内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放电机 互锁开关的操作头，使得电机互锁开关断开，进而使得电机电源断开，电机停止运行；
所述第二微型气缸为单作用气缸；所述警报/增压开关为单刀双掷防爆型开关；所述 第二微型气缸的活塞杆头部与警报/增压开关的操作头相抵；当第二微型气缸进入压缩空 气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关的操作头，使得增压开关闭合，进而使得远程“增压” 状态指示器接通；当第二微型气缸内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放警报/ 增压开关的操作头，使得警报开关闭合，进而使得远程“压力故障警报器”接通，便于操作者 根据警报采取适当措施确保装置的安全(比如恢复至电机外壳的压力、关闭电源，等等)。所述快排阀的输入口与第七气控二位三通阀的输出口相连，快排阀的输出口与第 三气控二位二通阀的控制口相连；
所述第三气控二位二通阀为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭状 态；第三气控二位二通阀的输入口与电机外壳的通风排气口相连，第三气控二位二通阀的 输出口与火花捕捉器相通；
所述火花捕捉器是一个特殊设计的网板式火花捕捉器，其具有一个方形或圆筒型壳 体，壳体左端面固定有金属孔板，壳体右端面固定有多层金属滤网；金属孔板中央具有一个 矩形方孔，矩形方孔对吹扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉器内外具有一定的压 差，矩形方孔的通流面积越大，火花捕捉器的内外压差越小，反之，矩形方孔的通流面积越 小，火花捕捉器的内外压差越大；火花捕捉器的内腔室通过第二气控二位二通阀与微压差 气控二位三通阀的第二控制口相连；所述金属滤网用于捕捉火花，电机外壳内产生的火花 会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网上而沉降。作为本发明的进一步改进，所述泄压阀模块还包括具有限制电机外壳内最高气压 功能的微压气控二位二通阀，微压气控二位二通阀为常闭式，在控制口压力未达到开启压 力时，其处于常闭状态；微压气控二位二通阀的输入口与电机外壳的应急通风排气口相连， 微压气控二位二通阀的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀的控制口与电机外壳内部 相通，微压气控二位二通阀设定的开启压力与电机外壳内要求的最高压力相当。作为本发明的进一步改进，所述微压气控二位三通阀的输出口装有最小压力指示 器，微压气控二位三通阀气控换向后，最小压力指示器显示绿色，表明电机外壳内压力足够大，符合正压保护要求；若微压气控二位三通阀不能气控换向，则最小压力指示器显示红 色，表明电机外壳内压力较小，没有达到正压保护要求。作为本发明的进一步改进，所述微压差气控二位三通阀的输出口装有第一气动指 示器，微压差气控二位三通阀气控换向后，第一气动指示器显示黄色，第一延时气容开始充 气延时，表明大流量吹扫模式开启；当微压差气控二位三通阀恢复到常态后，第一气动指示 器显示黑色，表明大流量吹扫模式完成。作为本发明的进一步改进，所述第九气控二位三通阀的输出口装有第二气动指示 器，第九气控二位三通阀处于常态时，第二气动指示器显示黄色，第二延时气容开始充气延 时，表明泄漏补偿模式开启；当第九气控二位三通阀气控换向后，第二气动指示器显示黑 色，表明泄漏补偿模式完成。作为本发明的进一步改进，所述第十二气控二位三通阀的输出口装有第三气动指 示器，当第十二气控二位三通阀处于常态时，第三气动指示器显示黄色，第三延时气容开始 充气延时，表明小流量吹扫模式开启；当第十二气控二位三通阀气控换向后，第三气动指示 器显示黑色，表明小流量吹扫模式完成。本发明与现有技术相比，优点在于
(1)本发明中的组成元器件全部采用气动元件，克服了传统电机通风控制系统存在的 不足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低系统的设计和制 造成本；
(2)、本发明除了可以应用于电机的通风保护之外，也可以应用于其它正压外壳型电气 设备的通风保护，只需将电机更换为其它正压外壳型电气设备即可，这些正压外壳型电气 设备包括无内部释放和有限内释放的电气设备。
图1为本发明的元器件连接情况示意图。附图标记说明A-气动控制回路模块、B-卸压阀模块、C-防爆接线盒、1-气源、 2-手动二位二通换向阀、3-过滤减压模块、4-第二流量调节阀、5-第一流量调节阀、6-第 一气控二位三通阀、7-第二气控二位三通阀、8-第三流量节流阀、9-微压气控比例压力阀、 10-气控反比例流量阀、11-第三气控二位三通阀、12-二次减压模块、13-微压气控二位三 通阀、14-最小压力指示器、15-第四气控二位三通阀、16-微压差气控二位三通阀、17-第一 气动指示器、18-第一过滤器、19-第一单向节流阀、20-第一延时气容、21-第一气控二位二 通阀、22-第二气控二位二通阀、23-第五气控二位三通阀、24-第六气控二位三通阀、25-第 七气控二位三通阀、26-第八气控二位三通阀、27-气控二位五通阀、28-第九气控二位三通 阀、29-第二气动指示器、30-第二过滤器、31-第二单向节流阀、32-第十气控二位三通阀、 33-第二延时气容、34-第i^一气控二位三通阀、35-第十二气控二位三通阀、36-第三气动 指示器、37-第三过滤器、38-第三单向节流阀、39-第十三气控二位三通阀、40-第三延时气 容、41-第一微型气缸、42-第二微型气缸、43-电机互锁开关、44-警报/增压开关、45-快排 阀、46-第三气控二位二通阀、47-火花捕捉器、47a-金属孔板、47b-金属滤网、48-微压气控 二位二通阀、49-电机外壳、50-泄压阀壳体。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明所述的气控式电机防爆通风控制系统主要由气源1、气动控制 回路模块A、卸压阀模块B和防爆接线盒C组成。其中，气源1用于提供惰性气体、压缩空 气等保护气体。所述气动控制回路模块A与气源1相连，气动控制回路模块A具有大流量 吹扫模式、泄漏补偿模式和小流量吹扫模式三种工作模式。所述卸压阀模块B与气动控制 回路模块A相连，卸压阀模块B具有打开或关闭电机外壳49通风排气口的功能。所述防爆 接线盒C内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制回路模 A块中的防爆型警报/增压开关44和电机互锁开关43相连。如图1所示，所述气动控制回路模块A主要由手动二位二通换向阀2、过滤减压模 块3、第一流量调节阀5、第二流量调节阀4、第一气控二位三通阀6、第二气控二位三通阀 7、第三流量调节阀8、微压气控比例压力阀9、气控反比例流量阀10、第三气控二位三通阀 11、二次减压模块12、微压气控二位三通阀13、第四气控二位三通阀15、微压差气控二位三 通阀16、第一过滤器18、第一单向节流阀19、第一延时气容20、第一气控二位二通阀21、第 二气控二位二通阀22、第五气控二位三通阀23、第六气控二位三通阀M、第七气控二位三 通阀25、第八气控二位三通阀沈、气控二位五通阀27、第九气控二位三通阀观、第二过滤器 30、第二单向节流阀31、第十气控二位三通阀32、第二延时气容33、第十一气控二位三通阀 34、第十二气控二位三通阀35、第三过滤器37、第三单向节流阀38、第十三气控二位三通阀 39、第三延时气容40、第一微型气缸41、第二微型气缸42、电机互锁开关43和警报/增压开 关44组成；所述卸压阀模块B主要由泄压阀壳体50及装在泄压阀壳体50内的快排阀45、 气控二位二通阀46和火花捕捉器47组成。本发明中各元器件的连接情况如图1所示(本发明中，各阀的常态均是指控制口 换向压力为零时的状态；常开式是指常态下打开，气控状态下关闭；常闭式是指常态下关 闭，气控状态下打开)
所述手动二位二通换向阀2的输入口与气源1相连，手动二位二通换向阀2用于切断 或导通气源1与气动控制回路模块A的连接；
所述过滤减压模块3的输入口与手动二位二通换向阀2的输出口相连，过滤减压模块 3用于对进入气动控制回路模块A中的保护气体进行过滤减压；
所述第一流量节流阀5的输入口与过滤减压模块3的输出口相连；第一流量节流阀A 用于调节大流量吹扫模式的通风流量；
所述第二流量节流阀4的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，第二流量调节阀4 用于调节小流量吹扫模式的通风流量；
所述气控反比例流量阀10的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，气控反比例流量 阀10的输出口与第二气控二位三通阀7气控状态下的输入口相连，气控反比例流量阀10 的控制口与微压气控比例压力阀9的输出口相连；
所述第一气控二位三通阀6常态下的输入口与第一流量节流阀5的输出口相连，第一 气控二位三通阀6气控状态下的输入口与第二流量节流阀4的输出口相连；第一气控二位 三通阀6用于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；
所述第二气控二位三通阀7常态下的输入口与第一气控二位三通阀6的输出口相连，
12第二气控二位三通阀7气控状态下的输入口与气控反比例流量阀10的输出口相连；第二气 控二位三通阀7的输出口与电机外壳49的进气口连通；第二气控二位三通阀7用于吹扫模 式和泄漏补偿模式的相互切换；
所述二次减压模块12的输入口与过滤减压模块3的输出口相连，二次减压模块12用 于进一步降低保护气体的压力；
所述第三流量调节阀8的输入口与二次减压模块12的输出口相连，第三流量调节阀8 的输出口与微压气控比例压力阀9的输入口相连，第三流量调节阀8用于调节微压气控比 例压力阀9的输入流量；
所述微压气控比例压力阀9的输入口与第三流量调节阀8的输出口相连，微压气控比 例压力阀9的输出口与气控反比例流量阀10的控制口相连，微压气控比例压力阀9用于调 节气控反比例流量阀10的输出流量；
所述第三气控二位三通阀11为常闭式，第三气控二位三通阀11的输入口与过滤减压 模块3的输出口相连，第三气控二位三通阀11的输出口与第二气控二位三通阀7的控制口 相连；
所述微压气控二位三通阀13为常闭式，微压气控二位三通阀13的输入口与二次减压 模块12的输出口相连；微压气控二位三通阀13的输出口分为四个支路第一支路与微压 差气控二位三通阀16的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀15的控制口相连，第 三支路与第六气控二位三通阀M的输入口相连，第四支路与第二微型气缸42的进气口相 连；微压气控二位三通阀13的控制口与电机外壳49的进气口相通；
所述第四气控二位三通阀15为常闭式，第四气控二位三通阀15的输入口与过滤减压 模块3的输出口相连，第四气控二位三通阀15的输出口与第七气控二位三通阀25的输入 口相连，第四气控二位三通阀15的控制口与微压气控二位三通阀13的输出口相连；
所述微压差气控二位三通阀16为常闭式，微压差气控二位三通阀16的输入口与微压 气控二位三通阀13的输出口相连；微压差气控二位三通阀16的输出口依次经过第一过滤 器18、第一单向节流阀19与第一延时气容20相连；
所述第一气控二位二通阀21为常开式，第一气控二位二通阀21的输入口与卸压阀模 块B中的泄压阀壳体50内腔相通；第一气控二位二通阀21的输出口与微压差气控二位三 通阀16的第一控制口相连；
所述第二气控二位二通阀22为常开式，第二气控二位二通阀22的输入口与火花捕捉 器47的内腔室相通；第二气控二位二通阀22的输出口与微压差气控二位三通阀16的第二 控制口相连；
所述第五气控二位三通阀23为常开式，第五气控二位三通阀23的输入口与第一单向 节流阀19的排气口相连；第五气控二位三通阀23的输出口与第六气控二位三通阀M的控 制口相连；第五气控二位三通阀23的控制口与微压气控二位三通阀13的输出口相连；
所述第六气控二位三通阀M为常开式，第六气控二位三通阀M的输入口与微压气控 二位三通阀13的输出口相连，所述第六气控二位三通阀M的输出口分为六个支路第一支 路与第五气控二位三通阀23的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通阀23的另一个 输入口相连，通过第五气控二位三通阀23作用于第六气控二位三通阀24的控制口 ；第三支 路与第八气控二位三通阀26的控制口相连；第四支路与第一微型气缸41的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通阀32的输入口相连；第六支路与第九气控二位三通阀观的 输入口相连；
所述第七气控二位三通阀25为常开式，第七气控二位三通阀25的输入口与第四气控 二位三通阀15的输出口相连，第七气控二位三通阀25的输出口与快排阀45的输入口相 连；
所述第八气控二位三通阀26为常闭式，第八气控二位三通阀沈的输入口与二次减压 模块12的输出口相连；第八气控二位三通阀沈的输出口与气控二位五通阀27的输入口相 连，第八气控二位三通阀沈的控制口与第六气控二位三通阀M的输出口相连；
所述气控二位五通阀27的输入口与第八气控二位三通阀沈的输出口相连；气控二 位五通阀27常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀6的控制口 相连，第二支路与第十三气控二位三通阀39的输入口相连，第三支路与第十二气控二位三 通阀35的输入口相连；气控二位五通阀27气控状态下的输出口分为两个支路第一支路 与第七气控二位三通阀25的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀11的控制口相 连；
所述第九气控二位三通阀观为常开式，第九气控二位三通阀观的输入口与第六气控 二位三通阀M的输出口相连，第九气控二位三通阀观的输出口依次经过第二过滤器30、第 二单向节流阀31与第二延时气容33相连；
所述第十气控二位三通阀32为常开式，第十气控二位三通阀32的输入口与第六气控 二位三通阀M的输出口相连，第十气控二位三通阀32的输出口与第十一气控二位三通阀 34的输入口相连，第十气控二位三通阀32的控制口与第二单向节流阀31的输出口相连； 所述第十一气控二位三通阀34为常开式，第十一气控二位三通阀34的输入口与第十 气控二位三通阀32的输出口相连；第十一气控二位三通阀34的输出口分为两个支路第 一支路与气控二位五通阀27的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀35的控制 口相连；第十一气控二位三通阀34的控制口与第十三气控二位三通阀39的输出口相连；
所述第十二气控二位三通阀35为常开式，第十二气控二位三通阀35的输入口与气控 二位五通阀27常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀35的输出口依次经过第三过 滤器37、第三单向节流阀38与第三延时气容40相连；第十二气控二位三通阀35的控制口 与第十一气控二位三通阀；34的输出口相连；
所述第十三气控二位三通阀39为常开式，第十三气控二位三通阀39的输入口与气控 二位五通阀27常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀39的输出口分为两个支路第 一支路与第十一气控二位三通阀34的控制口相连，第二支路与第九气控二位三通阀观的 控制口相连；第十三气控二位三通阀39的控制口与第三单向节流阀38的输出口相连；
所述第一微型气缸41为单作用气缸；所述电机互锁开关43为双刀单掷防爆型开关； 所述第一微型气缸41的活塞杆头部与电机互锁开关43的操作头相抵；当第一微型气缸41 进入压缩空气后，活塞杆伸出压下电机互锁开关43的操作头，使得电机互锁开关43闭合， 进而使得电机电源接通，电机开始运行；当第一微型气缸41内的压缩空气排出后，活塞杆 缩进缸筒，从而释放电机互锁开关41的操作头，使得电机互锁开关43断开，进而使得电机 电源断开，电机停止运行；
所述第二微型气缸42为单作用气缸；所述警报/增压开关44为单刀双掷防爆型开关；所述第二微型气缸42的活塞杆头部与警报/增压开关44的操作头相抵；当第二微型气缸 42进入压缩空气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关44的操作头，使得增压开关闭合，进而 使得远程“增压”状态指示器接通；当第二微型气缸42内的压缩空气排出后，活塞杆缩进缸 筒，从而释放警报/增压开关44的操作头，使得警报开关闭合，进而使得远程“压力故障警 报器”接通，便于操作者根据警报采取适当措施确保装置的安全(比如恢复至电机外壳的 压力、关闭电源，等等)。所述快排阀45的输入口与第七气控二位三通阀25的输出口相连，快排阀45的输 出口与第三气控二位二通阀46的控制口相连；
所述第三气控二位二通阀46为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭 状态；第三气控二位二通阀46的输入口与电机外壳49的通风排气口相连，第三气控二位二 通阀46的输出口与火花捕捉器47相通；
所述火花捕捉器47是一个特殊设计的网板式火花捕捉器，其具有一个方形或圆筒型 壳体，壳体左端面固定有金属孔板47a，壳体右端面固定有多层金属滤网47b ；所述金属孔 板47a中央具有一个矩形方孔，矩形方孔对吹扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉 器47内外具有一定的压差，矩形方孔的通流面积越大，火花捕捉器47的内外压差越小，反 之，矩形方孔的通流面积越小，火花捕捉器47的内外压差越大；火花捕捉器47的内腔室通 过第二气控二位二通阀22与微压差气控二位三通阀16的第二控制口相连；所述金属滤网 47b用于捕捉火花，电机外壳49内产生的火花会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网47b 上而沉降。如图1所示，所述泄压阀模块B还设有用于限制电机外壳49内最高气压的微压气 控二位二通阀48，微压气控二位二通阀48为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其 处于常闭状态；微压气控二位二通阀48的输入口与电机外壳49的应急通风排气口相连，微 压气控二位二通阀48的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀48的控制口与电机外壳 49内部相通，微压气控二位二通阀48设定的开启压力与电机外壳49内要求的最高压力相 当。本发明的工作原理如下
首先打开气源1开关，向气动控制回路模块A通入保护气体，电机外壳49的通风排气 口打开，流量较大的保护气体通入电机外壳49开始吹扫其内的危险气体，大流量吹扫模式 启动并开始计时，达到设定的吹扫时间后，电机外壳49的通风排气口关闭；此时，泄漏补偿 模式启动并开始计时，达到设定的泄漏补偿时间后，电机外壳49的通风排气口打开；流量 较小的保护气体通入电机外壳49开始吹扫换气，小流量吹扫模式启动并开始计时，达到设 定的吹扫时间后，电机外壳49的通风排气口关闭；小流量吹扫模式关闭后，泄漏补偿模式 再次开启，当泄漏补偿模式关闭后，小流量吹扫模式再次开启，这样小流量吹扫模式和泄漏 补偿模式周期性循环启动和关闭。依据上述工作原理，本发明的详细工作过程如下
系统启动时，首先按下手动二位二通换向阀2换向按钮，气源1内的保护气体进入气动 控制回路模块A，经过滤减压模块3过滤和减压处理后，分别通入各分支气路。1.大流量吹扫模式
保护气体经过过滤减压模块3处理后，经过第一流量节流阀5 (输出大流量)，然后分别
15通过第一气控二位三通阀6 (处于常态，控制口换向压力为零)和第二气控二位三通阀7 (处 于常态，控制口换向压力为零)，随后进入电机外壳49。当电机外壳49内的压力达到微压气控二位三通阀13的换向压力(该换向压力一 般不高于IOmbar)后，微压气控二位三通阀13换向，微压气控二位三通阀13处于气控状态 下的打开状态，经二次减压模块12再次减压后的保护气体通过微压气控二位三通阀13后 分为四路第一支路作为微压差气控二位三通阀16的输入气压；第二支路作为第四气控二 位三通阀15的换向气压；第三支路作为第六气控二位三通阀M的输入气压；第四支路作 为第二微型气缸42的进气压力，使第二微型气缸42的活塞杆伸出，压下警报/增压开关44 的操作头，增压开关闭合，进而使得远程“增压”状态指示器接通。当第四气控二位三通阀15气控换向后，第四气控二位三通阀15处于气控状态下 的打开状态，经过滤减压模块3处理后的保护气体依次通过第四气控二位三通阀15、第六 气控二位三通阀25 (处于常态，控制口换向压力为零)通入快排阀45，作为快排阀45的输 入气压，快排阀45的输出气压作为第三气控二位二通阀46的换向压力推动第三气控二位 二通阀46换向，第三气控二位二通阀46处于气控状态下的打开状态，即电机外壳49的通 风排气口打开，吹扫进入电机外壳49内的保护气体由第三气控二位二通阀46排出电机外 壳49，并通过火花捕捉器47排入大气，大流量吹扫模式启动。当火花捕捉器47内腔室与泄压阀壳体50之间的压差大于微压差气控二位三通阀 16的换向压力(一般不高于IOmbar)时，微压差气控二位三通阀16换向，微压差气控二位三 通阀16处于气控状态下的打开状态，微压差气控二位三通阀16的输出气流经第一过滤器 18过滤和第一单向节流阀19节流后进入第一延时气容20，当第一延时气容20内的压力达 到第六气控二位三通阀M的最低换向压力后，第六气控二位三通阀M换向。微压差气控 二位三通阀16开始换向到第六气控二位三通阀M开始换向的时间即为大流量吹扫模式的 吹扫时间。2.泄漏补偿模式
当第六气控二位三通阀M气控换向后，微压气控二位三通阀13的输出气压通过第六 气控二位三通阀M后分为六路第一支路作为第五气控二位三通阀23的换向压力使其换 向；第二支路通过第五气控二位三通阀23作用于第六气控二位三通阀M的控制口，作为其 换向压力；第三支路作为第八气控二位三通阀26的换向压力使其换向；第四支路作为第一 微型气缸41的进气压力，使第一微型气缸41的活塞杆伸出，压下电机互锁开关43的操作 头，电机互锁开关43闭合，进而使电机电源接通，电机开始运行；第五支路作为第十气控二 位三通阀32的输入气压，通过第十气控二位三通阀32 (处于常态，控制口换向压力为零)和 第十一气控二位三通阀34 (处于常态，控制口换向压力为零)后作用于气控二位五通阀27 的控制口，作为气控二位五通阀27的换向压力；第六支路通入第九气控二位三通阀观，第 九气控二位三通阀28的输出气流经过第二滤器30过滤和第二单向节流阀31节流后进入 第二延时气容33。第十气控二位三通阀32 (处于常态，控制口换向压力为零)的输出气压通过第十一 气控二位三通阀34 (处于常态，控制口换向压力为零)后分为两路第一支路作为气控二位 五通阀27的换向气压使其换向；第二支路作为第十二气控二位三通阀35的换向压力使其 换向，则第三延时气容40内压力泄掉，第十三气控二位三通阀39恢复到常态(控制口换向
16压力为零)。当第八气控二位三通阀沈和气控二位三通阀27气控换向后，第八气控二位三通 阀沈处于气控状态下的打开状态；经二次减压模块12减压后的保护气体通过第八气控二 位三通阀沈和气控二位三通阀27后分为两路第一支路作为第七气控二位三通阀25的 换向压力使其换向，第七气控二位三通阀25换向后处于关闭状态，快排阀45的输入气压泄 掉，快排阀45迅速排气，第三气控二位二通阀46恢复到正常的关闭状态(控制口换向压力 为零)，从而使电机外壳49的通风排气口关闭；第二支路作为第三气控二位三通阀11的换 向压力使其换向，第三气控二位三通阀11处于气控状态下的打开状态，经过滤减压模块3 处理后的保护气体通过第三气控二位三通阀11，作为第二气控二位三通阀7的换向压力使 其换向，第二气控二位三通阀7与气控反比例流量阀10接通，泄漏补偿模式启动。泄漏补偿量的调节是由微压气控比例压力阀9和气控反比例流量阀10的协调工 作来实现的，泄漏补偿量的调节过程如下经二次减压模块12减压后的保护气体通过第三 流量节流阀8节流后，作为微压气控比例压力阀9的输入气压；当电机外壳49内压力由于 泄漏而变化时，也即微压气控比例压力阀9的控制压力由于泄漏而变化，则微压气控比例 压力阀9的输出气压也随控制压力的变化而变化；随着微压气控比例压力阀9的输出气压 的变化，气控反比例流量阀10的输出流量(即泄漏补偿量)成反比例变化随着微压气控比 例压力阀9的输出气压的增大，气控反比例流量阀10的输出流量降低；反之，随着微压气控 比例压力阀9的输出气压的降低，气控反比例流量阀10的输出流量增大。当第二延时气容33内压力达到第十气控二位三通阀32的最低换向压力后，第十 气控二位三通阀32换向，第六气控二位三通阀M开始换向到第十气控二位三通阀32开始 换向的时间即为泄漏补偿模式的补偿时间。3.小流量吹扫模式
当第十气控二位三通阀32气控换向后，使得两路气压泄掉第一路是使得气控二位五 通阀27的换向压力泄掉(换向压力为零)，气控二位五通阀27恢复至常态，从而使第七气控 二位三通阀25的换向压力也随之泄掉(控制口换向压力为零)，第七气控二位三通阀25恢 复至常态下的打开状态，则第四气控二位三通阀15的输出气压通过第七气控二位三通阀 25作为快排阀45的输入气压，快排阀45的输出气压作为第三气控二位二通阀46的换向压 力使得其气控换向，也即电机外壳49的通风排气口打开；第二路是使得气控二位三通阀35 的换向压力泄掉(控制口换向压力为零)。当气控二位五通阀27的换向压力泄掉时，第三气控二位三通阀11的换向压力也 随之泄掉(控制口换向压力为零)，进而使得第二气控二位三通阀7的换向压力泄掉，第二气 控二位三通阀7恢复到常态(控制口换向压力为零)。当气控二位五通阀27的换向压力泄掉时，第八气控二位三通阀沈的输出气压通 过气控二位五通阀27后分为三路第一支路作为第一气控二位三通阀6的换向压力使其换 向，则第二流量节流阀4的输出气流通过第一气控二位三通阀6和第二气控二位三通阀7 后进入电机外壳49，吹扫进入电机外壳49内的保护气体由第三气控二位二通阀46排出电 机外壳49，并通过火花捕捉器47排入大气，小流量吹扫模式启动；第二支路通过第十三气 控二位三通阀39作为第九气控二位三通阀28和第i^一气控二位三通阀34的换向压力使 其换向，第二延时气容33内气压泄掉，第十气控二位三通阀32恢复到常态(控制口换向压力为零);第三支路通过第十二气控二位三通阀35，经第三过滤器37过滤和第三单向节流阀 38节流后进入第三延时气容40，当第三延时气容40内压力达到第十三气控二位三通阀39 的最低换向压力后，第十三气控二位三通阀39换向至关闭状态，气控二位五通阀27的换向 压力泄掉开始换向到第十三气控二位三通阀39开始换向的时间即为小流量吹扫模式的吹 扫时间。当第十三气控二位三通阀39气控换向后，第九气控二位三通阀观和第十一气控 二位三通阀34的换向压力泄掉(控制口换向压力为零)，第二延时气容33开始充气，气控二 位五通阀27气控换向，使得第十二气控二位三通阀25和第三气控二位三通阀11气控换 向，进而第二气控二位三通阀7气控换向，泄漏补偿模式再次启动，泄漏补偿模式结束后， 小流量吹扫模式将启动，这样，两种模式循环交替运行。另外，本发明的气动控制回路模块中还设置有四个指示器，分别用于指示电机外 壳49内的压力状态以及工作模式状态。在微压气控二位三通阀13的输出口装有最小压力指示器14，微压气控二位三通 阀13气控换向后，最小压力指示器14显示绿色，表明电机外壳49内压力足够大，符合正压 保护要求；若微压气控二位三通阀13不能气控换向，则最小压力指示器14显示红色，表明 电机外壳49内压力较小，没有达到正压保护要求。在微压差气控二位三通阀16的输出口装有第一气动指示器17，微压差气控二位 三通阀16气控换向后，第一气动指示器17显示黄色，第一延时气容20开始充气延时，表明 大流量吹扫模式开启；当微压差气控二位三通阀16恢复到常态后，第一气动指示器17显示 黑色，表明大流量吹扫模式完成。在气控二位三通阀28的输出口装有第二气动指示器四，第九气控二位三通阀28 处于常态时，第二气动指示器四显示黄色，第二延时气容33开始充气延时，表明泄漏补偿 模式开启；当第九气控二位三通阀观气控换向后，第二气动指示器四显示黑色，表明泄漏 补偿模式完成。在第十二气控二位三通阀35的输出口装有第三气动指示器36，当第十二气控二 位三通阀35处于常态时，第三气动指示器36显示黄色，第三延时气容40开始充气延时，表 明小流量吹扫模式开启；当第十二气控二位三通阀35气控换向后，第三气动指示器36显示 黑色，表明小流量吹扫模式完成。
18
权利要求
1.气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于系统包括气源(1)、气动控制回路模块 (A)、卸压阀模块(B)和防爆接线盒(C)；所述气源(1)用于提供保护气体；所述气动控制回 路模块(A)与气源(1)相连，气动控制回路模块(A)具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和 小流量吹扫模式三种工作模式，气动控制回路模块(A)与电机外壳(49)的进气口连通；所 述卸压阀模块(B)与气动控制回路模块(A)相连，卸压阀模块(B)具有打开或关闭电机外壳 (49)通风排气口的功能；所述防爆接线盒(C)内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端 子，通过防爆电缆与气动控制回路模(A)块中的防爆型警报/增压开关(44)和电机互锁开 关(43)相连。
2.如权利要求1所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述气动控制回 路模块(A)包括手动二位二通换向阀(2)、过滤减压模块(3)、第一流量调节阀(5)、第二流 量调节阀(4)、第一气控二位三通阀(6 )、第二气控二位三通阀(7 )、第三流量调节阀(8 )、微 压气控比例压力阀(9)、气控反比例流量阀(10)、第三气控二位三通阀(11)、二次减压模块 (12)、微压气控二位三通阀(13)、第四气控二位三通阀(15)、微压差气控二位三通阀(16)、 第一过滤器(18)、第一单向节流阀(19)、第一延时气容(20)、第一气控二位二通阀(21)、 第二气控二位二通阀(22)、第五气控二位三通阀(23)、第六气控二位三通阀(24)、第七气 控二位三通阀(25)、第八气控二位三通阀(26)、气控二位五通阀(27)、第九气控二位三通 阀(28)、第二过滤器(30)、第二单向节流阀(31)、第十气控二位三通阀(32)、第二延时气容 (33)、第i^一气控二位三通阀(34)、第十二气控二位三通阀(35)、第三过滤器(37)、第三单 向节流阀(38)、第十三气控二位三通阀(39)、第三延时气容(40)、第一微型气缸(41)、第二 微型气缸(42)、电机互锁开关(43)和警报/增压开关(44)；所述卸压阀模块(B)包括泄压 阀壳体(50 )及装在泄压阀壳体(50 )内的快排阀(45 )、气控二位二通阀(46 )和火花捕捉器 (47)；所述手动二位二通换向阀(2 )的输入口与气源(1)相连，手动二位二通换向阀(2 )用于 切断或导通气源(1)与气动控制回路模块(A)的连接；所述过滤减压模块(3)的输入口与手动二位二通换向阀(2)的输出口相连，过滤减压 模块(3)用于对进入气动控制回路模块(A)中的保护气体进行过滤减压；所述第一流量节流阀(5)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连；第一流量节流 阀(A)用于调节大流量吹扫模式的通风流量；所述第二流量节流阀(4)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，第二流量调节 阀(4)用于调节小流量吹扫模式的通风流量；所述气控反比例流量阀(10)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，气控反比例 流量阀(10)的输出口与第二气控二位三通阀(7)气控状态下的输入口相连，气控反比例流 量阀(10)的控制口与微压气控比例压力阀(9)的输出口相连；所述第一气控二位三通阀(6)常态下的输入口与第一流量节流阀(5)的输出口相连， 第一气控二位三通阀(6)气控状态下的输入口与第二流量节流阀(4)的输出口相连；第一 气控二位三通阀(6)用于大流量吹扫模式和小流量吹扫模式的相互切换；所述第二气控二位三通阀(7)常态下的输入口与第一气控二位三通阀(6)的输出口 相连，第二气控二位三通阀(7)气控状态下的输入口与气控反比例流量阀(10)的输出口相 连；第二气控二位三通阀(7)的输出口与电机外壳(49)的进气口连通；第二气控二位三通阀(7)用于吹扫模式和泄漏补偿模式的相互切换；所述二次减压模块(12)的输入口与过滤减压模块(3)的输出口相连，二次减压模块 (12)用于进一步降低保护气体的压力；所述第三流量调节阀(8)的输入口与二次减压模块(12)的输出口相连，第三流量调节 阀(8)的输出口与微压气控比例压力阀(9)的输入口相连，第三流量调节阀(8)用于调节微 压气控比例压力阀(9)的输入流量；所述微压气控比例压力阀(9)的输入口与第三流量调节阀(8)的输出口相连，微压气 控比例压力阀(9)的输出口与气控反比例流量阀(10)的控制口相连，微压气控比例压力阀 (9)用于调节气控反比例流量阀(10)的输出流量；所述第三气控二位三通阀(11)为常闭式，第三气控二位三通阀(11)的输入口与过滤 减压模块(3)的输出口相连，第三气控二位三通阀(11)的输出口与第二气控二位三通阀 (7)的控制口相连；所述微压气控二位三通阀(13)为常闭式，微压气控二位三通阀(13)的输入口与二次 减压模块(12)的输出口相连；微压气控二位三通阀(13)的输出口分为四个支路第一支路 与微压差气控二位三通阀(16)的输入口相连，第二支路与第四气控二位三通阀(15)的控 制口相连，第三支路与第六气控二位三通阀(24)的输入口相连，第四支路与第二微型气缸 (42)的进气口相连；微压气控二位三通阀(13)的控制口与电机外壳49的进气口相通；所述第四气控二位三通阀(15)为常闭式，第四气控二位三通阀(15)的输入口与过滤 减压模块(3)的输出口相连，第四气控二位三通阀(15)的输出口与第七气控二位三通阀 (25)的输入口相连，第四气控二位三通阀(15)的控制口与微压气控二位三通阀(13)的输 出口相连；所述微压差气控二位三通阀(16)为常闭式，微压差气控二位三通阀(16)的输入口与 微压气控二位三通阀(13)的输出口相连；微压差气控二位三通阀(16)的输出口依次经过 第一过滤器(18)、第一单向节流阀(19)与第一延时气容(20)相连；所述第一气控二位二通阀(21)为常开式，第一气控二位二通阀(21)的输入口与卸压 阀模块(B)中的泄压阀壳体(50)内腔相通；第一气控二位二通阀(21)的输出口与微压差气 控二位三通阀(16)的第一控制口相连；所述第二气控二位二通阀(22)为常开式，第二气控二位二通阀(22)的输入口与火花 捕捉器(47)的内腔室相通；第二气控二位二通阀(22)的输出口与微压差气控二位三通阀 (16)的第二控制口相连;所述第五气控二位三通阀(23)为常开式，第五气控二位三通阀(23)的输入口与第一 单向节流阀(19)的排气口相连；第五气控二位三通阀(23)的输出口与第六气控二位三通 阀(24)的控制口相连；第五气控二位三通阀(23)的控制口与微压气控二位三通阀(13)的 输出口相连；所述第六气控二位三通阀(24)为常开式，第六气控二位三通阀(24)的输入口与微压 气控二位三通阀(13)的输出口相连，所述第六气控二位三通阀(24)的输出口分为六个支 路第一支路与第五气控二位三通阀(23)的控制口相连；第二支路与第五气控二位三通 阀(23)的另一个输入口相连，通过第五气控二位三通阀(23)作用于第六气控二位三通阀 (24)的控制口 ；第三支路与第八气控二位三通阀(26)的控制口相连；第四支路与第一微型气缸(41)的进气口相连；第五支路与第十气控二位三通阀(32)的输入口相连；第六支路与 第九气控二位三通阀的输入口(28)相连；所述第七气控二位三通阀(25)为常开式，第七气控二位三通阀(25)的输入口与第四 气控二位三通阀(15)的输出口相连，第七气控二位三通阀(25)的输出口与快排阀(45)的 输入口相连；所述第八气控二位三通阀(26)为常闭式，第八气控二位三通阀(26)的输入口与二次 减压模块(12)的输出口相连；第八气控二位三通阀(26)的输出口与气控二位五通阀(27) 的输入口相连，第八气控二位三通阀(26)的控制口与第六气控二位三通阀(24)的输出口 相连；所述气控二位五通阀(27)的输入口与第八气控二位三通阀(26)的输出口相连；气控 二位五通阀(27)常态下的输出口分为三个支路第一支路与第一气控二位三通阀(6)的 控制口相连，第二支路与第十三气控二位三通阀(39)的输入口相连，第三支路与第十二气 控二位三通阀(35)的输入口相连；气控二位五通阀(27)气控状态下的输出口分为两个支 路第一支路与第七气控二位三通阀(25)的控制口相连，第二支路与第三气控二位三通阀 (11)的控制口相连；所述第九气控二位三通阀(28)为常开式，第九气控二位三通阀(28)的输入口与第六 气控二位三通阀(24)的输出口相连，第九气控二位三通阀(28)的输出口依次经过第二过 滤器(30)、第二单向节流阀(31)与第二延时气容(33)相连；所述第十气控二位三通阀(32)为常开式，第十气控二位三通阀(32)的输入口与第六 气控二位三通阀(24)的输出口相连，第十气控二位三通阀(32)的输出口与第i^一气控二 位三通阀(34)的输入口相连，第十气控二位三通阀(32)的控制口与第二单向节流阀(31) 的输出口相连；所述第十一气控二位三通阀(34)为常开式，第十一气控二位三通阀(34)的输入口与 第十气控二位三通阀(32)的输出口相连；第十一气控二位三通阀(34)的输出口分为两个 支路第一支路与气控二位五通阀(27)的控制口相连，第二支路与第十二气控二位三通阀 (35)的控制口相连；第i^一气控二位三通阀(34)的控制口与第十三气控二位三通阀(39) 的输出口相连；所述第十二气控二位三通阀(35)为常开式，第十二气控二位三通阀(35)的输入口与 气控二位五通阀(27)常态下的输出口相连，第十二气控二位三通阀(35)的输出口依次经 过第三过滤器(37)、第三单向节流阀(38)与第三延时气容(40)相连；第十二气控二位三通 阀(35)的控制口与第十一气控二位三通阀(34)的输出口相连；所述第十三气控二位三通阀(39)为常开式，第十三气控二位三通阀(39)的输入口与 气控二位五通阀(27)常态下的输出口相连，第十三气控二位三通阀(39)的输出口分为两 个支路第一支路与第十一气控二位三通阀(34)的控制口相连，第二支路与第九气控二位 三通阀(28)的控制口相连；第十三气控二位三通阀(39)的控制口与第三单向节流阀(38) 的输出口相连；所述第一微型气缸(41)为单作用气缸；所述电机互锁开关(43)为双刀单掷防爆型开 关；所述第一微型气缸(41)的活塞杆头部与电机互锁开关(43)的操作头相抵；当第一微型 气缸(41)进入压缩空气后，活塞杆伸出压下电机互锁开关(43)的操作头，使得电机互锁开关(43)闭合，进而使得电机电源接通，电机开始运行；当第一微型气缸(41)内的压缩空气 排出后，活塞杆缩进缸筒，从而释放电机互锁开关(41)的操作头，使得电机互锁开关(43) 断开，进而使得电机电源断开，电机停止运行；所述第二微型气缸(42)为单作用气缸；所述警报/增压开关(44)为单刀双掷防爆型 开关；所述第二微型气缸(42)的活塞杆头部与警报/增压开关(44)的操作头相抵；当第二 微型气缸(42 )进入压缩空气后，活塞杆伸出压下警报/增压开关(44 )的操作头，使得增压 开关闭合，进而使得远程“增压”状态指示器接通；当第二微型气缸(42)内的压缩空气排出 后，活塞杆缩进缸筒，从而释放警报/增压开关(44)的操作头，使得警报开关闭合，进而使 得远程“压力故障警报器”接通；所述快排阀(45)的输入口与第七气控二位三通阀(25)的输出口相连，快排阀(45)的 输出口与第三气控二位二通阀(46 )的控制口相连；所述第三气控二位二通阀(46)为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常 闭状态；第三气控二位二通阀(46 )的输入口与电机外壳(49 )的通风排气口相连，第三气控 二位二通阀(46)的输出口与火花捕捉器(47)相通；所述火花捕捉器(47)具有一个壳体，壳体左端面固定有金属孔板(47a)，壳体右端面 固定有多层金属滤网(47b)；所述金属孔板(47a)中央具有一个矩形方孔，矩形方孔对吹 扫空气具有一定的节流作用，使得火花捕捉器(47)内外具有一定的压差，矩形方孔的通流 面积越大，火花捕捉器(47 )的内外压差越小，反之，矩形方孔的通流面积越小，火花捕捉器(47)的内外压差越大；火花捕捉器(47)的内腔室通过第二气控二位二通阀(22)与微压 差气控二位三通阀(16)的第二控制口相连；所述金属滤网(47b)用于捕捉火花，电机外壳 (49)内产生的火花会随着吹扫空气的流动撞击到金属滤网(47b)上而沉降。
3.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述泄压阀模块 (B)还包括具有限制电机外壳(49)内最高气压功能的微压气控二位二通阀(48)，微压气控 二位二通阀(48)为常闭式，在控制口压力未达到开启压力时，其处于常闭状态；微压气控 二位二通阀(48)的输入口与电机外壳(49)的应急通风排气口相连，微压气控二位二通阀(48)的输出口与外界相通，微压气控二位二通阀(48)的控制口与电机外壳(49)内部相通， 微压气控二位二通阀(48)设定的开启压力与电机外壳(49)内要求的最高压力相当。
4.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述微压气控二 位三通阀(13)的输出口装有最小压力指示器(14)，微压气控二位三通阀(13)气控换向后， 最小压力指示器(14)显示绿色，表明电机外壳(49)内压力足够大，符合正压保护要求；若 微压气控二位三通阀(13)不能气控换向，则最小压力指示器(14)显示红色，表明电机外壳(49)内压力较小，没有达到正压保护要求。
5.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述微压差气控 二位三通阀(16)的输出口装有第一气动指示器(17)，微压差气控二位三通阀(16)气控换 向后，第一气动指示器(17)显示黄色，第一延时气容(20)开始充气延时，表明大流量吹扫 模式开启；当微压差气控二位三通阀(16)恢复到常态后，第一气动指示器(17)显示黑色， 表明大流量吹扫模式完成。
6.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述第九气控二 位三通阀(28)的输出口装有第二气动指示器(29)，第九气控二位三通阀(28)处于常态时，第二气动指示器(29)显示黄色，第二延时气容(33)开始充气延时，表明泄漏补偿模式开 启；当第九气控二位三通阀(28)气控换向后，第二气动指示器(29)显示黑色，表明泄漏补 偿模式完成。
7.如权利要求2所述的气控式电机防爆通风控制系统，其特征在于所述第十二气控 二位三通阀(35)的输出口装有第三气动指示器(36)，当第十二气控二位三通阀(35)处于 常态时，第三气动指示器(36)显示黄色，第三延时气容(40)开始充气延时，表明小流量吹 扫模式开启；当第十二气控二位三通阀(35)气控换向后，第三气动指示器(36)显示黑色， 表明小流量吹扫模式完成。
全文摘要
本发明涉及气控式电机防爆通风控制系统。气动控制回路模块与气源相连，气动控制回路模块具有大流量吹扫模式、泄漏补偿模式和小流量吹扫模式，气动控制回路模块与电机外壳的进气口连通；卸压阀模块与气动控制回路模块相连，卸压阀模块具有打开或关闭电机外壳通风排气口的功能；防爆接线盒内设置有用于报警和联锁电路使用的接线端子，通过防爆电缆与气动控制回路模块中的防爆型警报/增压开关和电机互锁开关相连。本发明全部采用气动元件，克服了传统电机通风控制系统存在的不足，在满足易燃、易爆危险环境下电机的通风和泄漏补偿的基础上，降低了系统的设计制造成本。
文档编号H02K9/02GK102094859SQ20101059628
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者张连仁, 方清华, 王春丽 申请人:无锡气动技术研究所有限公司
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