CN105371927B - 一种带自锁装置的夹表器 - Google Patents
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Abstract
一种带自锁装置的夹表器,其包括控制结构和夹表器主体,所述控制结构包括三通四位阀、主进水阀、关延时开关和开延时开关,所述三通四位阀的工作口A口和B口以及与大气端连接的端口分别连接有开关一、开关二和开关三,所述开关一的另一端连接主进气管,所述主进气管还连接有开关四,所述进气口、开关一、开关四为并联,所述开关四连接主进水切断阀。其中,与电源连接的继电器控制所述开关一、开关二和开关三,所述开延时开关和关延时开关连接电源,所述开延时开关连接开关四,所述关延时开关连接主开关。上述结构提高了夹表器在操作过程中的安全性能,防止了因人为操作失误而引起的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及水表出厂检测领域,尤其涉及水表检测装置的夹表器。
技术背景
目前市场上水表校验台夹表器都没有自锁功能,基本都是通过三位四通手转阀来直接控制执行器,在实际使用过程中会有以下几个问题:
1、检测装置正常工作中,操作人员无意识的触碰到三位四通阀的开关阀杆,会出现管道内高压水外喷,给操作人员或设备造成损伤,工作场地大量积水影响正常的生产工作,如果管道内被测介质为高温水时,对人身的伤害会更大。
2、工作中由于操作人员经验不足,或者忘记开启夹表器,就开始操作设备也会造成装置喷水问题,所以直接采用手转三位四通阀来控制执行器的安全隐患大,对操作人员的要求更高。
3、普通的夹表器都采用内推式的气缸执行器,图1是一种内推式的夹表器,液体和气体主要通过密封圈1进行密封隔离。但是,外部套管2和活塞3之间长期的摩擦,会造成密封圈1的磨损,气压在0.6Mpa的情况下,气体通过密封圈向液体管道4挤压造成安全隐患。因此,需要对夹表器进行定期检查。
发明内容
本发明解决的技术问题是提高水表检测装置的夹表器的安全性能。
一种带自锁装置的夹表器,其包括控制结构和夹表器主体,所述控制结构包括主进水阀、主进气管、换向阀和供电模块,所述夹表器主体包括进水管、安装于进水管外部的套管和连接进水管的气缸,所述换向阀连接气缸,所述换向阀包括连接主进气管的进气口,与大气导通的出气口、连接气缸的工作口和阀杆,所述阀杆控制换向阀的转换,阀杆包括两个控制位,分别为夹表控制位和退表控制位,所述工作口包括A口和B口,所述A口连接气缸的后腔体,所述B口连接气缸的前腔体,所述A口和气缸的后腔体之间并联有开关一;所述B口和所述气缸的前腔体之间串联有开关二,所述出气口连接有开关三;
所述开关一的另一端连接主进气管,所述主进气管还连接有开关四,所述进气口、开关一、开关四为并联,所述开关四连接主进水切断阀,所述开关一、开关二和开关三分别连接供电模块。
作为优选,所述控制结构还包括延时开关,所述延时开关包括开延时开关和关延时开关,所述供电模块包括电源和主开关,所述主开关连接开关一、开关二和开关三,所述开延时开关和关延时开关连接电源,所述开延时开关连接开关四,所述关延时开关连接主开关。
作为优选,所述气缸为外置双气缸,安装在进水管和套管外部左右两侧,且所述外置双气缸的活塞连接进水管。
作为优选,所述开关一、开关二和开关三为两位两通电磁阀,所述主开关为继电器,所述继电器控制两位两通电磁阀,所述开关四为两位五通电磁阀,其控制主进水阀。
作为优选,所述套管为密封导管,密封导管前端的内圆周设有密封圈,进水管通过所述密封圈部分连接于密封导管内。
作为优选,主进气管前端安装有压力开关,所述压力开关包括气压传感器和电磁阀。
一种带自锁装置的夹表器的控制方法,所述控制方法包括如下步骤:
校验开始的控制流程如下:
(1)换向阀的阀杆转到夹表控制位;
(2)接通电源;
(3)接通电源后,主开关闭合,开延时开关开始计时;
(4)主开关闭合后控制开关二和开关三闭合,开关一开启;
(5)开延时开关计时结束后控制开关四开启;
(6)开关四开启后控制主进水阀开启。
校验结束后的控制流程如下:
(1)断开电源;
(2)断开电源后,开延时开关复位,关延时开关开始计时;
(3)开延时开关复位后控制开关四复位,开关四复位后控制主进水阀关闭;
(4)关延时开关计时结束,关延时开关控制主开关复位;
(5)主开关复位后控制开关二和开关三开启,开关一闭合;
(6)换向阀的阀杆转到退表控制位。
本发明的有益效果为:
1、进水前通过两位两通电磁阀进行自锁控制,防止因操作员对换向阀的不当控制造成的气缸活塞回缩;检测过程中,通过开关一的通路对气缸进行持续加压,保持夹表的稳定性,防止气压不足造成的液体泄漏或者液体喷溅;检测完成后进行拆卸时,先关闭主进水阀,再通过关延迟开关进行延时后操作换向阀,防止在主进水阀未关闭时操作而导致的喷水现象。
2、采用外置双气缸,解决了内推式的气缸执行器的内部漏气问题,减小校验过程中的不确定因素,提高安全性。
3、采用外置双气缸,气缸外推的长度无限制,可以更好的达到不同情况的夹表要求。
4、夹表器控制自动化加强,减少人为控制,安全性增加的同时减少了劳动力。
附图说明
图1为内推式夹表器的结构示意图;
图2为实施例1的结构示意图;
图3为实施例2的结构示意图;
图4为夹表器主体的组装图。
具体实施例
图2和图4为实施例1:
一种带自锁装置的夹表器,其包括控制结构和夹表器主体,所述控制结构包括主进水阀5、主进气管6、换向阀和供电模块。夹表器主体包括进水管7、安装于进水管外部的套管8和连接进水管的气缸,套管前端内部设有两个O型密封圈,进水管的一部分伸入套管内,通过O型密封圈与套管密封连接。
该气缸为外置双气缸9,分别位于进水管和套管外部的左右两侧,外置双气缸的两个活塞通过一根横向推板11连接,并固定在进水管外部。
夹表器主体外部设有夹表器外壳、外壳挡板13和外壳底板14,夹表器主体固定在外壳底板上,进水管伸出外壳挡板,套管尾部为进水接入口15。其中,外置双气缸通过后支架16和前支架17固定。
换向阀为三位四通阀18,其连接外置双气缸。三位四通阀包括四个外接孔、阀芯、阀腔体和密封圈,四个外接孔为连接主进气管的进气口,与大气导通的出气口、连接外置双气缸的工作口和阀杆19。阀杆控制换向阀的转换,有三个停留位置:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。三位四通阀各个进出口字母标示为R口、A口、B口和IN口,阀杆Ⅰ位置时R-A相通、B-IN相通,阀杆Ⅰ位置为夹表控制位;阀杆Ⅱ位置时R-B相通、A-IN相通,阀杆Ⅱ位置为退表控制位;阀杆Ⅲ位置时各进出口均不通。
其中A口连接外置双气缸的后腔体20,B口连接外置双气缸的前腔体21。阀杆在Ⅰ位置时,压缩空气通过A口进入外置双气缸后腔体20,推动外置双气缸活塞和工作杆前行。由于外置双气缸前腔体21和B口连接,B口和IN口相通,此时,气缸前腔体和大气相通。阀杆在Ⅱ位置时供气方式为压缩空气从B口至外置双气缸前腔体,A口和IN相通,外置双气缸活塞后退。夹表器导管在气缸的作用下实现了伸缩功能,即活塞伸出时夹紧水表,缩回时拆卸水表。
A口和外置双气缸的后腔体之间并联有两位两通电磁阀C1;B口和气缸的前腔体之间串联有两位两通电磁阀C2,出气口IN口连接有两位两通电磁阀C3。
两位两通电磁阀C1的另一端连接主进气管,主进气管还连接有一个两位五通电磁阀。进气口、两位两通电磁阀C1、两位五通电磁阀22为并联,两位五通电磁阀控制主进水阀。
上述连接均通过通气导管连接,其中,在两位两通电磁阀C1打开的时候,主进气管可以通过两位两通电磁阀C1所在通路将气压送入外置双气缸。其中,两位两通电磁阀C1为常闭开关,两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3为常开开关。
本实施例中三通四位阀为手动三通四位阀,在其它实施例中也可以改用气动或者电动,通过控制系统可以自动控制夹表器的运行,具体控制流程如下:
进行校验:
1、将阀杆转换到阀杆Ⅰ位置,此时,R-A导通,B-IN导通,气体进入外置双气缸后腔体,外置双气缸的活塞伸出,夹紧水表;
2、系统控制接通电源;
3、接通电源后,两位两通电磁阀C1开启,气体可以从两位两通电磁阀C1处进入外置双气缸的后腔体。此时,即使阀杆位置不小心移动到位置Ⅲ后仍然会有气体输入后腔体,同时可以提高稳定性,使水表不易松动;
接通电源后,两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3闭合,外置双气缸的前腔体进气口被锁住,即使阀杆位置不小心移动到阀杆位置Ⅱ,外置双气缸的前腔体不会进气。
4、两位五通电磁阀得电开启,气体进入主进水阀,主进水阀开启,进水管进水。
校验完成后:
1、系统控制断开电源;
2、断开电源后,两位五通电磁阀失电复位,主进水阀关闭进水管;
3、断开电源后,两位两通电磁阀C1关闭;两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3开启;
4、将阀杆转换到Ⅱ位置,此时,B-R导通,A-IN导通,外置双气缸的活塞回缩复位。
图3为实施例2:
在实施例1中的结构中加入两个延时控制开关,分别为开延时开关和关延时开关;
供电模块包括电源23和继电器24,两位两通电磁阀C1、两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3均由继电器控制。开延时开关25和关延时开关26连接电源,开延时开关25连接两位五通电磁阀22,即两位五通电磁阀22通过开延时开关25连接电源23。关延时开关连接继电器24,继电器24连接电源。
加入两个延时控制开关的夹表器的控制方法包括如下步骤:
校验开始:
1、将阀杆转换到阀杆Ⅰ位置,R-A导通,B-IN导通,气体进入外置双气缸后腔体;
2、接通电源,继电器得电闭合,同时开延时开关开始计时;
3、继电器控制两位两通电磁阀C1开启,气体可以从两位两通电磁阀C1处进入外置双气缸的后腔体。此时,即使阀杆位置不小心移动到位置Ⅲ后仍然会有气体输入后腔体;
两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3闭合,外置双气缸的前腔体进气口被锁住,即使阀杆位置不小心移动到阀杆位置Ⅱ,外置双气缸的前腔体不会进气;
5、开延时开关计时结束,两位五通电磁阀得电开启,气体进入主进水阀,主进水阀开启进水管进水。
校验结束:
(1)系统控制电源断电;
(2)电源断电后,开延时开关复位,关延时开关开始计时;
(3)开延时开关复位后,控制两位五通电磁阀复位,主进水管关闭;
(4)关延时开关计时结束,继电器复位;
(5)继电器复位后,两位两通电磁阀C2和两位两通电磁阀C3开启,两位两通电磁阀C1闭合,自锁解除;
(6)换向阀的阀杆转到Ⅱ位置,此时,B-R导通,A-IN导通,外置双气缸的活塞回缩复位。
在实施例1和实施例2中,主进气管前端安装有压力开关27,该压力开关27包括压力传感器和与压力传感器连接的电磁阀,当传感器检测到压力超过范围时,电磁阀将关闭主进气口。
在上述实施例1和实施例2的基础上还可以增加其他控制开关和部件来增加夹表器的性能,除了在主进气管前安装压力开关外,还可以在进水管前加入水压开关。
本文所阐述到的控制流程均可以通过PLC控制程序进行自动控制,通过上述实施例1和实施例2的流程编写PLC控制程序,可以进一步实现夹表器的自动化控制。
以上所述仅为本发明实施的具体实例,并不可以用该实例限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带自锁装置的夹表器,其包括控制结构和夹表器主体,所述控制结构包括主进水阀、主进气管、换向阀和供电模块,所述夹表器主体包括进水管、安装于进水管外部的套管和连接进水管的气缸,所述换向阀连接气缸,所述换向阀包括连接主进气管的进气口,与大气导通的出气口、连接气缸的工作口和阀杆,所述阀杆控制换向阀的转换,阀杆包括两个控制位,分别为夹表控制位和退表控制位,其特征在于,所述工作口包括A口和B口,所述A口连接气缸的后腔体,所述B口连接气缸的前腔体,所述A口和气缸的后腔体之间并联有开关一;所述B口和所述气缸的前腔体之间串联有开关二,所述出气口连接有开关三;
所述开关一的另一端连接主进气管,所述主进气管还连接有开关四,所述进气口、开关一、开关四为并联,所述开关四连接主进水切断阀,所述开关一、开关二和开关三分别连接供电模块。
2.根据权利要求1所述的带自锁装置的夹表器,其特征在于,所述控制结构还包括延时开关,所述延时开关包括开延时开关和关延时开关,所述供电模块包括电源和主开关,所述主开关连接开关一、开关二和开关三,所述开延时开关和关延时开关连接电源,所述开延时开关连接开关四,所述关延时开关连接主开关。
3.根据权利要求1所述的带自锁装置的夹表器,其特征在于,所述气缸为外置双气缸,安装在进水管和套管外部左右两侧,且所述外置双气缸的活塞连接进水管。
4.根据权利要求2所述的带自锁装置的夹表器,其特征在于,所述开关一、开关二和开关三为两位两通电磁阀,所述主开关为继电器,所述继电器控制两位两通电磁阀,所述开关四为两位五通电磁阀,其控制主进水阀。
5.根据权利要求1或3所述的带自锁装置的夹表器,其特征在于,所述套管为密封导管,密封导管前端的内圆周设有密封圈,进水管通过所述密封圈部分连接于密封导管内。
6.根据权利要求1所述的带自锁装置的夹表器,其特征在于,主进气管前端安装有压力开关,所述压力开关包括气压传感器和电磁阀。
7.根据权利要求1或2所述的带自锁装置的夹表器的控制方法,其特征在于:
所述控制方法包括如下步骤:
校验开始的控制流程如下:
(1)换向阀的阀杆转到夹表控制位;
(2)接通电源;
(3)接通电源后,主开关闭合,开延时开关开始计时;
(4)主开关闭合后控制开关二和开关三闭合,开关一开启;
(5)开延时开关计时结束后控制开关四开启;
(6)开关四开启后控制主进水阀开启;
校验结束后的控制流程如下:
(1)断开电源;
(2)断开电源后,开延时开关复位,关延时开关开始计时;
(3)开延时开关复位后控制开关四复位,开关四复位后控制主进水阀关闭;
(4)关延时开关计时结束,关延时开关控制主开关复位;
(5)主开关复位后控制开关二和开关三开启,开关一闭合;
(6)换向阀的阀杆转到退表控制位。
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