CN1010231B - 一种计量阀操作机构及其控制回路 - Google Patents

Abstract

一种计量阀由两个旋转调节器(10、12)组成，调节器呈拱顶形状，并有相对调节器运动形成的中心开口的中心线对称布置的切口操作机构同步地沿反向操作调节器，该机构包括摇杆和连接杆，通过例如液压顶的作用，它们对调节器(10、12)的悬置及旋转轴施力，为了避免拱顶曲率半径不同引起的流束偏高，连接杆(28、30)中的一个的长度是可调的。

Description

本发明涉及一种计量阀操作机构及其控制回路，这种计量阀由两个转动调节器构成，调节器为球形或柱面形拱顶，并具有对中心开口轴线对称的切口，该开口是由调节器及其切口运动所限定的。所述调节器连到两个驱动轴上，该两驱动轴相互同轴地安装在一个框架的轴承中，绕其公共轴线旋转摆动，以便同步地沿反向操作每一个调节器。在这一机构中，两驱动轴中的每一个都具有一个臂，每一臂通过连接杆被铰接到一个装在一个枢轴上的摇杆上，该枢轴平行于两轴的公共轴线。所述摇杆连到一个驱动装置上，以便绕其枢轴旋转摆动，并且，一个摇杆及其连接杆之间的铰轴相对于另一个摇杆及其连接杆之间的铰轴来说，关于所述枢轴角位置偏离。

欧洲专利No.0134918中叙述了一种这种类型的机构，用以对来自鼓风炉进料设备中心轴线处盛料器的炉料进行流动调节。这一文件提出以如下方式控制调节器;由调节器限定的流动开口，相对于中心轴对称地改变。

使用这一计量系统已经显示出，炉子加料面高度存在一定的不匀度，这种不匀度已由试验所证实，而且试验还指出，这一不匀度是由于流过两个调节器之间限定的一个对称开口的炉料流束偏离垂直轴线而造成的。事实上，这一偏离非常小，并且其对加料轮廓的影响决定于喷口的角位置。另一方面，由于在喷口相同的角位置（平面视图） 总是出现相同的影响，随着接连各层的堆积，这一不匀度的积累最后升高到对所要求的炉料匀度分布轮廓的一个不能忽略的偏差。

已经发现，流束的偏离是由于两个调节器拱顶的曲率半径不同所致，即其中一个的曲率半径必需明显地大于另一个的，这一偏离现象在下文还将结合附图进行更详细描述。

本发明的目的是提供一种改进机构，能使这一偏离无论两调节器位于什么角位置，均能被消除。

为完成这一目的，本发明提出一种前面所述种类的机构，在最佳实施例中，其特征在于，一个连接杆的长度可调。

该连接杆的长度调整最好通过一个装在其上的液压顶完成。

本发明还提供一个控制回路，包括一个探测器，用于其连接杆不可调的阀的角位置探测;另一探测器，用于液压顶实际位置的探测;一个比较器，将该液压顶实际位置与取决于角位置的存储设定位置进行比较;一个液压阀，依靠比较器的比较结果操作液压顶，直至后者的实际位置与设定位置相一致。

这样，就可能自动改变一个调节器相对另一个调节器的角位置，以便使流动位于中心轴线。

下面参照附图说明一最佳实施例，並从对其的详细描叙，将会看出本发明的其它特性，其中，

图1是一个按现有技术操作的计量阀的纵剖视图;

图2表示图1的阀的水平视图;

图3和4表示与图1和2所示阀相似，但由本发明提出的机构所操作的阀;

图5和6表示本发明提出的机构处于不同的计量阀角位置的两个 侧视图;

图7表示操作计量阀的机构的透视图，以及，

图8是操作计量阀的机构的控制系统原理图。

图1和2示出一种如上所述欧洲专利提出的常用计量阀。这种阀包括两个呈球形拱顶形状的调节器10和12，它们可在一流动管道18下方，绕公共轴以相反方向转动。两个调节器10和12具有三角形的切口，这些调节器的操作机构以这样的方式构成，使调节器沿相反方向转动，以便形成一个流动孔22，其形状基本呈方形，並且相对于中心轴O很好地对称，这就是说，从每一个调节器的切口底部到中心轴O的水平距离a和b，无论调节器10和12处于什么角位置都是相等的。如图1所示，通过实验已经发现，对称的开口产生一个流束，由于其偏离中心轴O一个距离c，故该流束是非对称的。这一偏离的出现是由于这一事实，即调节器必须具有不同的曲率半径，在图示例中，调节器12有较大的曲率半径，这一点可从管道18底边上的台阶20看出。因此，调节器12的曲率比调节器10的小。如图1所示，流束的偏离出现在具有大曲率半径的调节器对面一侧。由此看来，小曲率半径的调节器具有较大的制动效应，或反之，大曲率半径的调节器促成一个游离流动。

为了消除这一现象，根据图3和4，本发明提出，增加拱顶12对小曲率半径拱顶10的张开角，或换句话说，增大相对于距离b的距离a。因此图4的平面投影示出的流动孔22相对于中心轴O变成非对称的了，但是，正如图3所示，流束将绕中心轴O形成对称形。

用于增加调节器12张开角的机构，将参照下面的附图加以说明。然而，首先参照图5到图7简述阀门的操作机构，这一机构与上 述欧洲专利所提出的相类似，为了更详细了解，这里加以参照说明。

小曲率半径的上调节器10连接到驱动轴14，轴14同轴地位于第二个驱动轴16内部，下调节器12连接在轴16上，这两根轴14和16由一个装在流动管道18中的轴承承载，由于插入了轴套（未示出），这两个轴14和16可绕其公共轴作相对转动，並相对管道18转动。

两轴14和16分别连接到臂24和26，它们每一个又铰接到连接杆28、30的一端。这两个连接杆28和30另一端又分别铰接到两个摇杆32和34的一端，摇杆32和34安装在一个公共销36上，销36平行于两个驱动轴14和16的旋转轴线，上述摇杆32和34可绕公共销36作旋转摆动，这两个摇杆32和34在其另一端由一个杆38连接在一起，所以，这两个摇杆32和34必定会一起绕销36摇摆转动。为了增加强度，最好将摇杆32和34用拉条（未画出）焊在一起，通过一个液压顶40使摇杆32和34转动，液压顶40可转动地装在一个枢轴44上，枢轴44由一连接到管道18的支承板46所承载，将两摇杆32和34连到一起的杆38穿过液压顶40的活塞杆42的端部。

图5表示机构处于阀门关闭状态，而图6示出了液压顶40的杆42的伸长的状态，这种状态相应于，通过沿相反方向转动臂24和26将阀门打开的状态。

根据本发明的一个特征，操作大曲率半径调节器12的连接杆30在长度上是可调节的。为达到这一目的，以液压顶形式构成连接杆30。该液压顶的缸体48铰接到臂26上，而其杆50铰接到摇杆34上，或反之亦可。当操作阀门时，杆50缩入缸体48，如图 6所示，它起到减小连接杆30长度，增加调节器12转动角度的效果。

图8表示一个控制回路，用于调整决定调节器12角位置的连接杆30的长度。一个角位置探测器52实质上与轴14相连，以便经常指示调节器10相对于例如中心线O的参考位置的角度α。这一角位置信息被送到存储器56，其中，取决于不同炉料调节器10角位置的调节器12的最佳张开角设定值被存储，这一设定值是通过预先试验得到的，並且与连接杆30的长度有关，也就是说，与连接杆上活塞杆50的伸展长度X有关。这样，取决于探测器52所测角度α的杆50的伸展幅度要求值，在存储器56中建立起来。这一信息被送入比较器58，它又从与缸体48相连的探测器54，接收一个杆50伸出的实际幅度X′的信息。比较器58控制液压阀60，阀60调节泵62和缸体48之间液压流体的流量和循环方向。

如果比较器测定到要求值X和实际值X′之间的一个差值△X，则阀60动作，以适当的方向循环液压流体，减少差值△X，並使实际的X′位置趋于要求的X位置值。例如，如果调节器12开度不够，则X′会大于X。这时，阀60将使液压流体送入活塞杆侧的腔室，使杆50缩回，並减小X′值，直至等于要求值X。

图8所示结构允许两种不同的操作模式。一是可以借助缸体48，在不运动调节器10的情况下，打开调节器12，直至达到存储器56中的要求值位置，而不必依赖于张开角α。当调节器12的要求值达到时，缸体48的作用结束，並且，液压顶40起动，使调节器10、12同步地沿反向运动。第二种操作模式是，液压顶40从开始启动，同时打开两个调节器10和12。然而，调节器12的打开 速度，借助于缸体48，並取决于调节器10的张开角α，逐步地增加，以符合于存贮在56中的要求值。为了能完全打开调节器10，如图3所示，可以从调节器12的最大开启位反向操作缸体48，以便防止调节器12碰到管道18。

本发明所提出机构的一个优点是，它可适用于前述欧洲专利中所述类型的机构，而不必改变其它机械零件。

另一优点是，它可适用于不同炉料的特性要求。

还有一个优点，当鼓风炉处于运转中，操作者即可对流束的对中进行调整，这就是说，操作者可借助于适当种类的测量设备确定炉料分布的均匀度，並对计量阀采取适当的操作。

最后应当指出，其它的连接杆也可以是可伸缩结构的。

Claims (3)

1、一种计量阀操作机构，所述计量阀由两个转动调节器(10、12)构成，所述调节器为球形或柱面形拱顶，并具有对中心开口轴线对称的切口，所述中心开口是借助于调节器(10、12)及其切口的运动所限定的，所述调节器连到两个驱动轴(14、16)，两驱动轴相互同轴地安装在一个框架的轴承中，以便通过绕其公共轴线的旋转摆动，同步地并按反向操作每一个调节器(10、12)，在这一机构中，两轴(14、16)分别装有臂(24、26)，每一臂分别通过连接杆(28、30)铰接到装在枢轴(36)上的摇杆(32、34)上，枢轴(36)平行于两轴(14、16)的公共轴线，所述摇杆(32、34)连到一个驱动装置，以便绕其枢轴(36)旋转摆动，并且，一个摇杆(34)及其连接杆(30)之间的铰轴相对于另一个摇杆(32)及其连接杆(28)之间的铰轴来说，关于枢轴(36)角位置偏离，其特征在于，连接杆(28、30)中一个的长度是可调的。

2、根据权利要求1的机构，其特征在于，所述连接杆（28、30）的调节是借助于装在其上的液压顶实现的。

3、权利要求1或2所述机构的一种控制回路，其特征在于，该控制回路由如下部分组成：一个探测器（52），用于其连接杆不可调的调节器的角位置探测;一个探测器（54），用于液压顶（50、54）实际位置的探测;一个比较器（58），将该液压顶实际位置与取决于探测器（52）测得的角位置的存储设定位置进行比较;一个液压阀（60），依靠比较器（58）的比较结果，操作液压顶，直至其实际位置与设定位置相一致。

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