專利名稱：火力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對設(shè)置于燃?xì)馄骶叩娜紵斓臍怏w供給量進(jìn)行控制、進(jìn)行燃燒嘴的點消火及火力調(diào)節(jié)的火力調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)的火力調(diào)節(jié)裝置已知的有日本專利特許第2129580號公報，它是一種在各燃燒嘴上安裝有用于火力調(diào)節(jié)的相當(dāng)于流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動式的電動閥的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中使用通常的電機(jī)，因此，需要在包含電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分上設(shè)置位置傳感器。并通過該位置傳感器在檢測電動閥的開度的同時調(diào)節(jié)開度。
在這種火力調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)中，為檢測電動閥的開度，必須設(shè)置位置傳感器。并必須在經(jīng)常對位置傳感器的輸出信號進(jìn)行檢查的同時進(jìn)行電動閥的開度調(diào)節(jié)。
在此場合，作為驅(qū)動流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電機(jī)，一般考慮使用步進(jìn)電機(jī)，并由向步進(jìn)電機(jī)供給的脈沖數(shù)來控制開度。這樣，若使用步進(jìn)電機(jī)，則可將其開度保持在所定的開度位置上。
但是，在使用步進(jìn)電機(jī)的場合，有可能出現(xiàn)從供給的脈沖數(shù)中想定的開度與實際開度存在著誤差這樣一種脫調(diào)的錯誤。
為此，盡管考慮有不檢測流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度、而是單由向步進(jìn)電機(jī)供給的脈沖數(shù)進(jìn)行開度控制的方法，但對于脫調(diào)仍需補正。
為此，本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種在由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)時、不需要由位置傳感器始終監(jiān)視流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度但可正確補正錯誤的火力調(diào)節(jié)裝置。
本

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的火力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)是，將由電機(jī)驅(qū)動對供給燃燒嘴氣體的燃?xì)饬窟M(jìn)行增減控制并在閉閥位置上使氣體的供給停止的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在對向流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的氣體的供給通道進(jìn)行開閉的電磁式安全閥的下游側(cè)，其特征在于，將步進(jìn)電機(jī)用作所述電機(jī)，由向步進(jìn)電機(jī)供給的脈沖數(shù)來控制所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度，同時將開關(guān)的作動位置設(shè)定在靠近于流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度所需點火的燃?xì)饬康奈恢玫娜]側(cè)上，一旦到達(dá)該開關(guān)的作動位置，即通過開關(guān)的作動對由所述脈沖數(shù)規(guī)定的開度與實際開度存在的誤差進(jìn)行補正。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于在將流量控制機(jī)構(gòu)從全閉狀態(tài)開閥時及從開閥狀態(tài)將閥關(guān)閉成全閉狀態(tài)時必需進(jìn)行開關(guān)作動，因此能可靠地進(jìn)行補正。
另一特征在于，安裝有與步進(jìn)電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸連動進(jìn)行回轉(zhuǎn)的凸輪板、以及由凸輪板作動的微動開關(guān)，將該微動開關(guān)作為所述開關(guān)。
從上述的說明中可以看出，本發(fā)明在采用流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動使用步進(jìn)電機(jī)、由向步進(jìn)電機(jī)供給的脈沖數(shù)對流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)時，由于將補正因脫調(diào)等造成的脈沖數(shù)誤差的位置設(shè)定在靠近于流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度點火所必需量的位置的全閉側(cè)上，因在從開閥至閉閥期間一定會通過該開度，故能可靠地進(jìn)行補正。
附圖的簡單說明

圖1為表示燃?xì)馄骶叩恼w結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2為表示閥組件結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3為表示操作盤部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為表示凸輪的動作圖。
圖5為表示點火時的控制程序圖。
圖6為表示另一實施形態(tài)的凸輪動作圖。
具體實施例方式
參照圖1，GT是燃?xì)夤ぷ髋_，具有2個爐用燃燒嘴BC和1個格柵用燃燒嘴BG。這些各燃燒嘴BC、BG可從燃?xì)夤┙o管GP供給氣體。火力調(diào)節(jié)用的閥組件1在各燃燒嘴BC、BG上分別串聯(lián)狀連接。
該閥組件1由電磁式安全閥2和流量調(diào)節(jié)閥3構(gòu)成，所述電磁式安全閥2對向各燃燒嘴BC、BG的氣體的供給通道進(jìn)行開閉，所述流量調(diào)節(jié)閥3對向各燃燒嘴BC、BG供給的氣體流量進(jìn)行增減以調(diào)節(jié)火力。
參照圖2，安全閥2將電磁線圈和彈簧內(nèi)裝于電磁線圈部21。閥體20由該彈簧始終向閉閥方向施加力，一旦電磁線圈通電，即克服彈簧的彈力而向開閥方向驅(qū)動閥體20，使氣體的供給通道開放。反之，一旦向電磁線圈的通電停止，則電磁線圈的磁力消失，由彈簧的彈力使閥體20返回至開閥方向，將氣體的供給通道關(guān)閉。
流量調(diào)節(jié)閥3主要由回轉(zhuǎn)板31、固定板32和節(jié)流孔板33構(gòu)成。再參照圖3，回轉(zhuǎn)板31通過與步進(jìn)電機(jī)34的驅(qū)動軸34a連結(jié)的回轉(zhuǎn)軸35進(jìn)行回轉(zhuǎn)。另一方面，固定板32固定在閥組件1的框體上。在回轉(zhuǎn)板31上沿回轉(zhuǎn)方向開設(shè)有長孔31a，在固定板32上沿長孔31a的軌跡形成有多個貫通孔32a。
一旦長孔31a與貫通孔32a不一致，則氣體不能通過長孔31a，從而氣體不能向各燃燒嘴BC、BG供給。若驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)34使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則長孔31a逐漸與貫通孔32a一致。氣體通過與長孔31a一致的貫通孔32a。但由于長孔31a形成與2個貫通孔32a一致的長度，因此若使長孔31a回轉(zhuǎn)，則與長孔31a一致的貫通孔32a的組合依次進(jìn)行更換。
另外，燃?xì)夥N類不同時，必須根椐燃?xì)夥N類變更氣體的供給量。為此，在節(jié)流孔板33的上面通過襯墊32b重疊有與各種燃?xì)夥N類對應(yīng)流量的形成有節(jié)流孔33a的節(jié)流孔板33。采用這種結(jié)構(gòu)，若使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則可依次選擇氣體通過的節(jié)流孔33a，將由節(jié)流孔33a調(diào)節(jié)好的量的氣體向各燃燒嘴BC、BG供給。另外，變更燃?xì)夥N類時，只要將節(jié)流孔板33根椐變更后的燃?xì)夥N類進(jìn)行替換即可。
然而，步進(jìn)電機(jī)34由從未圖示的控制裝置供給的脈沖信號進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動。并且，驅(qū)動軸34a的回轉(zhuǎn)角度與供給的脈沖數(shù)成正比。在本發(fā)明中，驅(qū)動軸34a的實際回轉(zhuǎn)角度不采用編碼器等連續(xù)檢測的反饋控制，而是采用只通過供給的脈沖數(shù)進(jìn)行回轉(zhuǎn)角度控制的開環(huán)控制。一旦氣體供給量到達(dá)所定量時，則必須具有使未圖示的點火器以及點火電極的點火裝置作動，對各燃燒嘴BC、BG進(jìn)行點火，故構(gòu)成為通過將凸輪4安裝在步進(jìn)電機(jī)34的驅(qū)動軸34a上，一旦由凸輪4將安裝于該凸輪4附近的微動開關(guān)5接通，即可使點火裝置進(jìn)行作動。
參照圖4，在流量調(diào)節(jié)閥3處于關(guān)閉狀態(tài)的(a)所示的狀態(tài)下，一旦驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)34使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則流量調(diào)節(jié)閥3成為開閥狀態(tài)。但由開閥初期的開度供給的燃?xì)饬渴窍喈?dāng)于弱火的燃?xì)饬?，量極少。在這種狀態(tài)下，即使點火裝置作動，各燃燒嘴BC、BG也不能點火。因此，在將回轉(zhuǎn)板31約回轉(zhuǎn)110度的時點上使點火裝置作動。一旦回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)110度，凸輪4即連動也回轉(zhuǎn)110度，如(b)所示，凸輪部41使微動開關(guān)5接通。
該110度的位置被設(shè)定在稍許靠近于中火位置的弱火位置上。但在使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)110度的狀態(tài)下，依然不能向各燃燒嘴BC、BG供給可點火的燃?xì)饬?。在使點火裝置先行作動的狀態(tài)下，進(jìn)一步使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，在向各燃燒嘴BC、BG供給的燃?xì)饬吭黾訒r，供給的燃?xì)饬砍隽丝牲c火的燃?xì)饬?，由已?jīng)作動的點火裝置進(jìn)行點火。
參照圖5作進(jìn)一步說明，一旦將點火指示對準(zhǔn)控制裝置，則控制裝置首先使2個參數(shù)的N和M復(fù)位為0(S1)。其次，使驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)至原點。原點可通過微動開關(guān)5接通來檢測。當(dāng)驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)所定時間而使微動開關(guān)5不能關(guān)閉時，對參數(shù)N進(jìn)行校驗(S3)，當(dāng)比1小的值即為0時，在重新對驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)所定時間進(jìn)行原點調(diào)整的同時(S4)，在參數(shù)N上加1(S5)。
這樣，即使進(jìn)行了2次原點調(diào)整，微動開關(guān)5也不在關(guān)閉位置時，從S3進(jìn)入S6，作為原點錯誤而停止在其以后的作動(S6)。若微動開關(guān)5確認(rèn)關(guān)閉，則控制裝置對步進(jìn)電機(jī)34供給224脈沖，使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)。另外，224脈沖相當(dāng)于中火位置即130度的回轉(zhuǎn)角度。
如上所述，將微動開關(guān)5設(shè)定為在110度的位置形成接通狀態(tài)。110度在本實施形態(tài)中相當(dāng)于190脈沖。由此，若無異常，則控制裝置在輸出所有224脈沖之前將微動開關(guān)5接通。這樣，即使輸出224脈沖，在微動開關(guān)5未成為接通時，作為一種固接于回轉(zhuǎn)板31等的操作盤作動錯誤已經(jīng)發(fā)生，將其以后的控制中止(S8、S9)。另一方面，一旦微動開關(guān)5接通，則在其時點已輸出的脈沖數(shù)被記憶的同時，若脈沖數(shù)超出200，則不是立即中止點火動作，而是作為在回轉(zhuǎn)途中發(fā)生輕度的脫調(diào)等，將參數(shù)M復(fù)位為1(S10、S11、S12)。
微動開關(guān)5的接通是表示回轉(zhuǎn)板31至少回轉(zhuǎn)110度、可通過流量調(diào)節(jié)閥的燃?xì)饬靠拷诳牲c火的燃?xì)饬俊５谠摃r點上，因安全閥未開閥，故氣體不能向燃燒嘴供給。一旦微動開關(guān)5接通，則點火裝置作動(S13)，使回轉(zhuǎn)板31繼續(xù)回轉(zhuǎn)。從控制裝置輸出的脈沖數(shù)成為224脈沖，一旦到達(dá)中火位置，則步進(jìn)電機(jī)34停止(S14)。若處于中火位置，則由于在此狀態(tài)下由向燃燒嘴供給的燃?xì)饬靠牲c火而使安全閥2開閥，并向燃燒嘴供給氣體進(jìn)行點火(S15)。
安全閥2開閥，向燃燒嘴供給氣體開始之后，在10秒以內(nèi)一旦確認(rèn)點火，則停止點火裝置(S16、S17)，若在10秒以內(nèi)不能確認(rèn)點火，則進(jìn)入步驟18(S18)。當(dāng)所述微動開關(guān)5接通時點的步驟數(shù)超出了200時，在步驟12(S12)中將參數(shù)M復(fù)位為1。步驟M復(fù)位為1是一種輕度脫調(diào)等的錯誤發(fā)生的場合，若參數(shù)M仍然為0，則點火裝置停止，在將安全閥2閉閥之后判斷為點火錯誤(S19、S20、S21)。若參數(shù)M復(fù)位為1，則判斷為回轉(zhuǎn)板31不能充分回轉(zhuǎn)至中火位置，停止點火裝置，在將安全閥2閉閥之后判斷為操作盤作動錯誤(S22、S23、S24)。
這樣，由于將微動開關(guān)5接通的位置設(shè)定在靠近于可點火位置的閉閥側(cè)上，因此只要閥組件1不發(fā)生異常，若進(jìn)行點火操作，則微動開關(guān)5一定會接通。由此，當(dāng)微動開關(guān)5未接通時，可檢測異常發(fā)生。又，可由微動開關(guān)5實際接通時點的脈沖數(shù)對其后控制的脈沖數(shù)進(jìn)行補正。即，在本來190脈沖的位置處，微動開關(guān)55應(yīng)當(dāng)接通，但實際上，將接通時點的脈沖數(shù)與190脈沖之差作為誤差，可進(jìn)行點火結(jié)束后的控制補正。
又，在點火后至消火期間，因微動開關(guān)5一定處于關(guān)閉狀態(tài)，故可從接通位置的脈沖數(shù)與關(guān)閉位置的脈沖數(shù)中算出滯后量，將該算出的滯后量記憶在控制裝置內(nèi)，在下次控制時，該滯后量適用于反轉(zhuǎn)時的控制。
然而，在本實施形態(tài)中，因分別在流量調(diào)節(jié)閥3上裝有安全閥2，故在燃燒嘴休止期間的安全閥2仍然處于閉閥的狀態(tài)下使步進(jìn)電機(jī)34回轉(zhuǎn)，可更新補正值和滯后量的值。這樣，在燃燒嘴休止的狀態(tài)下，一旦使步進(jìn)電機(jī)34回轉(zhuǎn)，則可防止O形環(huán)及其它滑動部的固接。另外，在長時期不使步進(jìn)電機(jī)34回轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行點火操作時，也可采取通過從回轉(zhuǎn)開始后不久降低向步進(jìn)電機(jī)34供給的脈沖信號的頻率數(shù)、增大轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行固接的方法。
在開始燃燒嘴點火調(diào)理時，往往需要使用中火與強火之間的火力進(jìn)行長時間的調(diào)理。在此場合，在長時間的調(diào)理中，因微動開關(guān)5仍然保持接通狀態(tài)而沒有關(guān)閉，故有可能會產(chǎn)生由脫調(diào)等造成的誤差累積。為此，一旦在控制開度處于接通狀態(tài)下向步進(jìn)電機(jī)34供給的脈沖數(shù)的累計超出所定值，則會自動地將步進(jìn)電機(jī)34驅(qū)動至閉閥側(cè)，將微動開關(guān)5關(guān)閉并進(jìn)行補正，也可使其返回原來的位置。
在上述的實施形態(tài)中，步進(jìn)電機(jī)34的回轉(zhuǎn)開始之后，在微動開關(guān)5回轉(zhuǎn)到接通的110度期間，控制裝置實際上不能檢測步進(jìn)電機(jī)34的回轉(zhuǎn)。為此，如圖6所示，也可形成臺階部42，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)34回轉(zhuǎn)開始時立即將微動開關(guān)5的第1接點接通。該微動開關(guān)5具有第1接點和第2接點，由臺階部42將第1接點接通，由凸輪部41將第2接點接通。
然而，在本實施形態(tài)中，凸輪4形成1段，使用的是1個微動開關(guān)5，但也可將凸輪4制成2段，同時對應(yīng)于各凸輪4安裝2個微動開關(guān)5，一方的微動開關(guān)在中火位置進(jìn)行接通，另一方的微動開關(guān)在強火位置上進(jìn)行接通。這樣，通過設(shè)置2個微動開關(guān)，可自由選擇中火點火和強火點火。
權(quán)利要求
1.一種火力調(diào)節(jié)裝置，其中，將由電機(jī)驅(qū)動對向燃燒嘴供給氣體的燃?xì)饬窟M(jìn)行增減控制并在閉閥位置上使氣體的供給停止的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在對向流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的氣體的供給通道進(jìn)行開閉的電磁式安全閥的下游側(cè)，其特征在于，將步進(jìn)電機(jī)用作所述電機(jī)，由向步進(jìn)電機(jī)供給的脈沖數(shù)來控制所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度，同時將開關(guān)的作動位置設(shè)定在靠近于流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的開度所需點火的燃?xì)饬康奈恢玫娜]側(cè)上，一旦到達(dá)該開關(guān)的作動位置，即通過開關(guān)的作動對由所述脈沖數(shù)規(guī)定的開度與實際開度的誤差進(jìn)行補正。
2.如權(quán)利要求1所述的火力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，還安裝有與步進(jìn)電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸連動進(jìn)行回轉(zhuǎn)的凸輪板及由凸輪板作動的微動開關(guān)，將該微動開關(guān)作為所述開關(guān)。
全文摘要
采用轉(zhuǎn)動式編碼器等的位置傳感器經(jīng)常檢測由同步進(jìn)電機(jī)(34)驅(qū)動開閥的流量調(diào)節(jié)閥(3)的開度雖能提高開度控制的精度，但控制裝置復(fù)雜。為此，由向步進(jìn)電機(jī)(34)供給的脈沖數(shù)來控制流量調(diào)節(jié)閥(3)的開度，但必須對因脫調(diào)等造成的脈沖的誤差進(jìn)行可靠補正。本發(fā)明的火力調(diào)節(jié)裝置的特征在于，一旦將設(shè)定在靠近于點火所必需量的位置的全閉側(cè)上的微動開關(guān)(5)接通，即可對脈沖數(shù)與實際的開度的誤差進(jìn)行補正。
文檔編號F16K37/00GK1414296SQ02146918
公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者林雄一, 清水正則, 水谷圭一 申請人:林內(nèi)株式會社