CN102032384A - 可连续自动开合的气动式脉冲阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可连续自动开合的气动式脉冲阀，包括脉冲阀和驱动机构，脉冲阀和驱动机构通过支撑杆固连在一起，脉冲阀包括阀座、设置在阀体内的阀盖、可带动阀盖运动的阀杆，驱动机构通过驱动阀杆和阀盖的运动来控制脉冲阀的开合，阀杆与脉冲阀之间设置有密封装置，它还包括设置在支撑杆上的位置传感器单元、与位置传感器单元连接的中央控制室，位置传感器单元可敏感阀杆的动作信息并送入中央控制室，中央控制室用于控制驱动机构的动作。本发明解决了现有的脉冲阀无法实现阀门的自动开合、检测不方便的技术问题，实现了连续的、自动的控制阀门的开合。

Description

可连续自动开合的气动式脉冲阀 
技术领域
本发明涉及一种可产生脉冲气流的脉冲阀。 
背景技术
脉冲阀是Shell粉煤气化装置中陶瓷高温高压飞灰过滤器滤芯在线反吹清洁系统的重要装置，置于过滤器的顶部，垂直安装，用以产生脉冲气流，反向清洁附着在滤芯上的固体杂质(滤饼)。但是现有的脉冲阀是通过电磁驱动机构驱动阀门的开启闭合的，无法检测阀门开合时间、无法实现连续的、自动的阀门开合状态的控制。 
发明内容
为了解决现有的脉冲阀无法实现阀门的自动开合、检测不方便的技术问题，本发明提供一种可连续自动开合的气动式脉冲阀。 
本发明的技术解决方案： 
一种可连续自动开合的气动式脉冲阀，包括脉冲阀和驱动机构，所述脉冲阀和驱动机构通过支撑杆4固连在一起，所述脉冲阀包括阀座11、设置在阀体内的阀盖9、可带动阀盖9运动的阀杆8，所述驱动机构通过驱动阀杆8和阀盖9的运动来控制脉冲阀的开合，所述阀杆8与脉冲阀之间设置有密封装置，其特殊之处在于：它还包括设置在支撑杆上的位置传感器单元、与位置传感器单元连接的中央控制室，所述位置传感器单元可敏感阀杆的动作信息并送入中央控制室，所述中央控制室用于控制驱动机构的动作。 
上述驱动机构包括压缩空气气源、气动机构以及连接在压缩空气气源和气动机构之间用于控制气动机构动作的电磁换向阀；所述电磁换向阀为两位五通电磁阀；所述气动机构包括气缸、设置在气缸内的活塞，所述活塞的一端与活塞杆相连，其另一端与气缸之间设置有压紧弹簧，所述活塞杆与阀杆相连，所述活塞两侧的气缸内腔分别通过第一气道和第二气道与电磁换向阀相连。 
上述密封装置为套在阀杆外的波纹管以及套在波纹管外的间隔衬套，所述间隔衬套的下端与阀体密封连接，其上端与波纹管上端密封连接，所述阀杆的下端与波纹管下端密封连接。 
上述位置传感器单元包括可敏感阀盖完全闭合时所对应的阀杆位置的第二 位置传感器20以及可敏感阀盖完全打开时所对应的阀杆位置的第一位置传感器19；所述中央控制室包括依次连接的数字信号采集模块30、数字信号比较模块31、计时控制模块32以及电磁阀控制模块33；所述数字信号采集模块采集第一位置传感器19和第二位置传感器20的输出信号并传输给数字比较模块，所述数字比较模块将接收到的信号与数字比较模块中预先设定值进行比较并判断脉冲阀的状态，所述计时控制模块用于控制阀门每个循环的间隔时间并发送信号给电磁阀控制模块，所述电磁阀控制模块根据接收到的计时控制模块发送的信号控制电磁换向阀换向。 
上述第一位置传感器和第二位置传感器均为感应式限位开关，其分别固定在支撑杆的上下两个位置并对准阀杆8。 
本发明所具有的有益效果： 
1、本发明设置有位置传感器单元、中央控制室以及电磁换向阀，位置传感器单元传输所检测到的阀杆位置信号给中央控制室，中央控制室接收到信号之后经过处理通过电磁换向阀去控制气缸活塞的上下运动，实现连续的、自动的控制阀门的开合，并能即时检测阀门的开合时间。 
2、本发明通过在阀杆上设置波纹管，使得阀杆和阀体之间没有硬接触，保证阀杆安全运行、并能起到很好的密封作用。 
3、本发明能够在飞灰过滤器工作过程中产生大流量的高压脉冲气流，反向清洁附着在滤芯上的滤饼，可应用相关检测仪器对位置信号进行采集、存储等功能，并与二位五通电磁换向阀联合使用，可在中央控制室实现该阀门循环动作。同时，可以通过位置信号监测阀门打开/关闭时间，确保阀门正常工作。 
4、本发明将气动、电磁、传感和测控技术统一起来考虑，使得阀门运行状态的监测、控制更加有效；将气动执行机构、二位五通电磁换向阀和位置传感器同时集成于普通阀门上，优化了结构，加工以及安装非常方便；可检测出位置信号，为阀门的监测、诊断及自动控制提供了方便。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图2为本发明可连续自动开合的气动式脉冲阀的工作原理图； 
其中附图标记为：1-阀体，2-法兰，3-间隔衬套，4-支撑杆，5-波纹管法兰，7-气缸，8-阀杆，9-阀盖，10-阀芯，11-阀座，13-联轴器，14-活塞杆，16-活塞，17-压紧弹簧，19-第一位置传感器，20-第二位置传感器，21-第一气道，22-第二气道，23-波纹管，24-输入通道，25-输出通道，26-电磁换向阀， 27-电磁换向阀入口，28-压缩空气气源，29-中央控制室，30-数字信号采集模块，31-数字信号比较模块，32-计时控制模块，33-电磁阀控制模块。 
具体实施方式
如附图1所示，一种可连续自动开合的气动式脉冲阀，包括脉冲阀、驱动机构、位置传感器单元和中央控制室，脉冲阀和驱动机构通过支撑杆4固连在一起，脉冲阀包括阀体1、阀座11、阀芯10、阀盖9和阀杆8，阀体1内设有输入通道24和输出通道25，阀杆8连接阀盖9并可带动阀盖9运动，实现对阀体1内输入通道24、输出通道25开启和关闭。驱动机构通过驱动阀杆8和阀盖9的运动来控制脉冲阀的开合，阀杆8与脉冲阀之间设置有密封装置，位置传感器单元设置在支撑杆上、中央控制室与位置传感器单元连接，位置传感器单元可敏感阀杆的动作信息并送入中央控制室，中央控制室29用于控制驱动机构的动作。驱动机构包括压缩空气气源、气动机构以及连接在压缩空气气源和气动机构之间用于控制气动机构动作的电磁换向阀；电磁换向阀为两位五通电磁阀；气动机构包括气缸、设置在气缸内的活塞，活塞的一端与活塞杆相连，其另一端与气缸之间设置有压紧弹簧，活塞杆与阀杆通过联轴器相连，活塞两侧的气缸内腔分别通过第一气道和第二气道与电磁换向阀相连。密封装置为套在阀杆外的波纹管以及套在波纹管外的间隔衬套，间隔衬套的下端与阀体密封连接，其上端与波纹管上端密封连接，阀杆的下端与波纹管下端密封连接。位置传感器单元包括可敏感阀盖完全闭合时所对应的阀杆位置的第二位置传感器20以及可敏感阀盖完全打开时所对应的阀杆位置的第一位置传感器19；第一位置传感器和第二位置传感器均为感应式限位开关，其分别固定在支撑杆的上下两个位置并对准阀杆8，用来检测阀门打开开度，并反馈位置信号用来监测阀门打开/关闭时间。如图2所示，中央控制室29包括依次连接的数字信号采集模块30、数字信号比较模块31、计时控制模块32以及电磁阀控制模块33；数字信号采集模块采集第一位置传感器19和第二位置传感器20的输出信号并传输给数字比较模块，数字比较模块将接收到的信号与数字比较模块中预先设定值进行比较并判断脉冲阀的状态，计时控制模块用于控制阀门每个循环的间隔时间并发送信号给电磁阀控制模块，电磁阀控制模块根据接收到的计时控制模块发送的信号控制电磁换向阀换向。 
本发明的工作过程： 
在气缸7未工作时，压缩空气通过二位五通电磁换向阀26进入气缸7上腔， 与压紧弹簧17一起作用，将活塞16推向气缸7下腔一侧，使活塞杆14通过联轴器13带动阀杆8连接的阀盖9将阀门关闭；而当二位五通电磁换向阀26在中央控制室的控制下换向时，压缩空气进入气缸7下腔，气缸活塞16向气缸7上腔一侧移动，气缸活塞杆14通过联轴器13带动阀杆8连接的阀盖9动作，直到阀门完全开启。 
在阀门动作的同时，第一位置传感器19高电平，第二位置传感器20低电平，可检测出阀门处于关闭状态；第一位置传感器19低电平，第二位置传感器20高电平，可检测出阀门处于开启状态。同时第一位置传感器19、第二位置传感器20的反馈信号可用来监测和控制阀门打开/关闭时间。 
当阀门工作时，控制系统上电，第一位置传感器19将处于高电平，第二位置传感器20将处于低电平，两个位置传感器信号送至中央控制室的“数字信号采集模块”，后经“数字信号比较模块”比较，根据预先设定好的程序判断出阀门处于关闭状态，然后由“计时控制模块”开始计时，当时间累计到循环间隔时间后，“电磁阀控制模块”控制“电磁换向阀”换向，气动机构开始动作，阀门开启。 
当阀门完全开启后，第一位置传感器19将处于低电平，第二位置传感器20将处于高电平，后经“数字信号采集模块”和“数字信号比较模块”，判断出阀门处于开启状态，“计时控制模块”不计时，“电磁阀控制模块”即时控制“电磁换向阀”换向，气动机构开始动作，阀门再次关闭。此时，阀门一次循环完成，同时进入下一次循环。其中“计时控制模块”用来设定阀门每次循环时的中间间隔时间。 

Claims (5)

1.一种可连续自动开合的气动式脉冲阀，包括脉冲阀和驱动机构，所述脉冲阀和驱动机构通过支撑杆(4)固连在一起，所述脉冲阀包括阀座(11)、设置在阀体内的阀盖(9)、可带动阀盖(9)运动的阀杆(8)，所述驱动机构通过驱动阀杆(8)和阀盖(9)的运动来控制脉冲阀的开合，所述阀杆(8)脉冲阀之间设置有密封装置，其特征在于：它还包括设置在支撑杆上的位置传感器单元、与位置传感器单元连接的中央控制室，所述位置传感器单元可敏感阀杆的动作信息并送入中央控制室，所述中央控制室用于控制驱动机构的动作。
2.根据权利要求1所述的可连续自动开合的气动式脉冲阀，其特征在于：所述驱动机构包括压缩空气气源、气动机构以及连接在压缩空气气源和气动机构之间用于控制气动机构动作的电磁换向阀(26)；所述电磁换向阀(26)为两位五通电磁阀；所述气动机构包括气缸、设置在气缸内的活塞，所述活塞的一端与活塞杆相连，其另一端与气缸之间设置有压紧弹簧，所述活塞杆与阀杆相连，所述活塞两侧的气缸内腔分别通过第一气道和第二气道与电磁换向阀相连。
3.根据权利要求1或2所述的可连续自动开合的气动式脉冲阀，其特征在于：所述密封装置为套在阀杆外的波纹管以及套在波纹管外的间隔衬套，所述间隔衬套的下端与阀体密封连接，其上端与波纹管上端密封连接，所述阀杆的下端与波纹管下端密封连接。
4.根据权利要求3所述的可连续自动开合的气动式脉冲阀，其特征在于：所述位置传感器单元包括可敏感阀盖完全闭合时所对应的阀杆位置的第二位置传感器(20)以及可敏感阀盖完全打开时所对应的阀杆位置的第一位置传感器(19)；所述中央控制室包括依次连接的数字信号采集模块(30)、数字信号比较模块(31)、计时控制模块(32)以及电磁阀控制模块(33)；所述数字信号采集模块采集第一位置传感器(19)和第二位置传感器(20)的输出信号并传输给数字比较模块，所述数字比较模块将接收到的信号与数字比较模块中预先设定值进行比较并判断脉冲阀的状态，所述计时控制模块用于控制阀门每个循环的间隔时间并发送信号给电磁阀控制模块，所述电磁阀控制模块根据接收到的计时控制模块发送的信号控制电磁换向阀换向。
5.根据权利要求4所述的可连续自动开合的气动式脉冲阀，其特征在于：所述第一位置传感器和第二位置传感器均为感应式限位开关，其分别固定在支撑杆的上下两个位置并对准阀杆(8)。
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