CN105422955B - 一种针型阀电液执行机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针型阀电液执行机构，解决现有针型阀控制方式为手动，耗费人力、物力，控制精度较低的问题。本发明包括具有针阀阀芯齿轮的针阀阀体，与针阀阀体相连并用于带动针阀阀芯齿轮转动的马达，与马达相连并用于带动马达转动的伺服电机，与伺服电机相连的油箱，设置于针阀阀体上用于检测针阀阀芯齿轮转动情况的位移传感器，以及设置于针阀阀体一端的控制器。本发明的应用能节约大量人力物力，提高气井的运行效率；位移传感器实时监测与反馈，控制器内部进行比较和运算，能精确检测和控制针型阀开度。

Description

一种针型阀电液执行机构
技术领域
本发明涉及一种针型阀电液执行机构。
背景技术
目前天然气上使用的针型阀控制方式全部为手动，每次开井的时候需要人到现场进行手动操作；缺陷一：耗费了大量的人力、物力和精力；缺陷二：手板完全凭手感，无数据作参考，控制精度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针型阀电液执行机构，解决现有针型阀控制方式为手动，耗费人力、物力，控制精度较低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种针型阀电液执行机构，包括具有针阀阀芯齿轮的针阀阀体，与针阀阀体相连并用于带动针阀阀芯齿轮转动的马达，与马达相连并用于带动马达转动的伺服电机，与伺服电机相连的油箱，设置于针阀阀体上用于检测针阀阀芯齿轮转动情况的位移传感器，以及设置于针阀阀体一端并用于接收位移传感器发出的信号和与上位机通讯，并控制伺服电机工作的控制器。
进一步地，所述油箱上还设有呼吸阀。
在进一步地，所述马达与针阀阀芯齿轮之间通过手动离合器相连。
更进一步地，所述针阀阀芯齿轮上还同轴连接有手轮。
另外，所述位移传感器设置于与针阀阀芯齿轮啮合的齿轮轴上。
此外，所述油箱位于伺服电机下方并与其相连。
具体地，所述手动离合器一端与针阀阀芯齿轮啮合；另一端与马达相连，且与马达为同轴连接。所述控制器上设有RS232接口。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的应用能节约大量人力物力，提高气井的运行效率；位移传感器实时监测与反馈，控制器内部进行比较和运算，能精确检测和控制针型阀开度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，附图标记对应的零部件名称为：
1-针阀阀体，2-马达，3-伺服电机，4-油箱，5-位移传感器，6-控制器，7-呼吸阀，8-手动离合器，9-手轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，一种针型阀电液执行机构，包括具有针阀阀芯齿轮的针阀阀体1，与针阀阀体相连并用于带动针阀阀芯齿轮转动的马达2，与马达相连并用于带动马达转动的伺服电机3，与伺服电机相连的油箱4，设置于针阀阀体上用于检测针阀阀芯齿轮转动情况的位移传感器5，以及设置于针阀阀体一端并用于接收位移传感器发出的信号和与上位机通讯，并控制伺服电机工作的控制器。
其中，所述油箱位于伺服电机下方并与其相连。
马达是被伺服电机从油箱内送过来的油带动转动，且马达与针阀阀芯齿轮啮合，故而马达可带动针阀阀芯齿轮转动。
伺服电机则是用于将油箱内的油按固定的速率输送到马达中。
具体地，所述油箱上还设有呼吸阀7，该呼吸阀具体固定在箱顶上的通风装置，以保证箱内压的正常状态，防止箱内超压或超真空造成损坏，也可减少液体挥发损耗。
具体地，所述马达与针阀阀芯齿轮之间通过手动离合器8相连；所述针阀阀芯齿轮上还同轴连接有手轮9。手动离合器的一处连接与针阀阀芯齿轮上，且与其啮合；另一处与马达相连，且与马达为同轴连接；当需要自动控制针阀阀芯转动时，只需将手动离合器闭合即可。然而，设置手轮的目的是实现手动转动针阀阀芯，具体是通过松开手动离合器，使马达无法带动针阀阀芯齿轮转动，然后手动旋转手轮，即可实现转动针阀阀芯。
具体地，所述位移传感器设置于与针阀阀芯齿轮啮合的齿轮轴上。通过设置齿轮轴，针阀阀芯转动时，必然带动齿轮轴旋转，这样就可通过位移传感器检测出针阀阀芯转动的角度。
作为一种优选，控制器上设有RS232接口。通过设置RS232接口，控制器可与上位机进行通讯。
本发明自动控制流程：远程发出动作授权指令后，控制器同步实时采集远程发出的控制信号和位移传感器传来的0～5V阀位信号，在控制器内部进行比较和算法，通过RS232接口输出控制指令于伺服电机板，伺服电机板最终输出伺服电机的驱动电源，驱动伺服电机动作，产生液压流量，控制马达动作，并通过位移传感器形成位置闭环，最终使阀位处于稳定位置。
本地调节控制过程基本一样，只是本地控制信号由控制器内部产生。
手动控制流程：将手动离合器完全松开，此时马达的齿轮将脱离针阀阀芯齿轮，针阀阀芯齿轮和手轮是直接相连（且同轴的），只要转动手轮即可转动针阀阀芯齿轮，进而移动阀体中针阀开度。
值得说明的是，本发明具有自动调节、自动监测的执行结构，可以接受上位机控制，执行相应的动作，同时反馈信号给上位机。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种针型阀电液执行机构，包括具有针阀阀芯齿轮的针阀阀体(1)，其特征在于，还包括与针阀阀体相连并用于带动针阀阀芯齿轮转动的马达(2)，与马达相连并用于带动马达转动的伺服电机(3)，与伺服电机相连的油箱(4)，设置于针阀阀体上用于检测针阀阀芯齿轮转动情况的位移传感器(5)，以及设置于针阀阀体一端并用于接收位移传感器发出的信号和与上位机通讯，并控制伺服电机工作的控制器(6)；所述油箱上还设有呼吸阀(7)；所述马达与针阀阀芯齿轮之间通过手动离合器(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种针型阀电液执行机构，其特征在于，所述针阀阀芯齿轮上还同轴连接有手轮(9)。
3.根据权利要求1所述的一种针型阀电液执行机构，其特征在于，所述位移传感器设置于与针阀阀芯齿轮啮合的齿轮轴上。
4.根据权利要求1所述的一种针型阀电液执行机构，其特征在于，所述油箱位于伺服电机下方并与其相连。
5.根据权利要求1所述的一种针型阀电液执行机构，其特征在于，所述手动离合器一端与针阀阀芯齿轮啮合；另一端与马达相连，且与马达为同轴连接。
6.根据权利要求1所述的一种针型阀电液执行机构，其特征在于，所述控制器上设有RS232接口。
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