CN105526399A - 一种阀门外置传动机构远程操作控制系统 - Google Patents

一种阀门外置传动机构远程操作控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，属于阀门自动化领域，适用于对手动阀门的自动化改造，包括阀门操作装置和远程控制系统，解决了在操作空间非常狭窄，不便于操作人员进行现场操作的情况下，对阀门进行远程操控，极大的减轻了操作人员的劳动强度并具备完善的保护功能。

Description

一种阀门外置传动机构远程操作控制系统
技术领域
本发明属于阀门自动化领域。
背景技术
对于如地下管网安装环境等一类复杂恶劣环境使用的阀门，通常为手动调节方式操作。需要现场操作人员通过井口下井操作，非常不便，尤其在恶劣天气状况，更为不便。
对于阀门安装电动头型操作机构，需要和阀门一并安装在地下井内，由于井内阴暗潮湿、并有水浸危险，存在腐蚀电动头内电路板和电器元件等安全隐患，并对电机绝缘产生影响，极大的缩短了电动头的使用寿命，因此，电动头不适用于此种环境的使用条件，不能保证电动头的长期可靠运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，解决了在操作空间非常狭窄，不便于操作人员进行现场操作的情况下，对阀门进行远程操控，极大的减轻了操作人员的劳动强度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，包括阀门操作装置和远程控制系统。
所述阀门操作装置包括驱动电机和阀门，驱动电机通过传动机构与手动阀门手轮的轮轴传动连接，所述阀门操作装置上还设有阀位信号反馈传感器；所述阀门操作装置中的阀门位于如地下等一类恶劣环境中，阀门上端处设有安装架，驱动电机设于安装架上并位于阀门的上侧。
所述远程控制系统包括阀门远程控制系统、现场阀门驱动系统、阀门状态通信系统和阀门开度信号采集系统，现场阀门驱动系统的输出端与驱动电机的控制输入端连接，所述现场阀门驱动系统的输入端与所述阀门远程控制系统的控制输出端连接，阀门开度信号采集系统的输入端与所述阀位信号反馈传感器的输出端连接，所述阀门开度信号采集系统的输出端连接阀门状态通信系统的输入端，所述阀门状态通信系统的信息输出端连接阀门远程控制系统的信息输入端。
所述阀门操作装置设有一个或数个，每个驱动电机的控制输入端均与现场阀门驱动系统的输出端连接，每个阀位信号反馈传感器的输出端均与阀门开度信号采集系统的输入端连接。
阀门操作装置可为卧式阀门操作装置、也可为阀门操作装置为立式阀门操作装置或者二者的任意混合。
所述卧式阀门操作装置的驱动电机通过链传动装置连接该卧式阀门操作装置中阀门手轮的轮轴，链传动装置包括主动链轮、从动链轮和传动链，主动链轮设置在主动轴上，从动链轮设置在该卧式阀门操作装置中阀门手轮的轮轴上，卧式阀门操作装置的阀位信号反馈传感器设置在该卧式阀门操作装置的主动轴上，卧式阀门操作装置的驱动电机的输出轴通过离合器连接主动轴，卧式阀门操作装置中驱动电机的输出轴、主动轴和阀门手轮的轮轴均为水平设置。
立式阀门操作装置的驱动电机的输出轴通过离合器连接万向节传动轴的顶端，万向联轴器的底端连接立式阀门操作装置中阀门手轮的轮轴的顶端，阀位信号反馈传感器设置在立式阀门操作装置的驱动电机的输出轴上，立式阀门操作装置中驱动电机的输出轴、万向联轴器以及阀门手轮的轮轴均为竖直设置。
所述阀门为蝶阀、闸阀或者球阀等一类手轮回转操作装置阀门，但不局限于阀门类型。
本发明所述的阀门外置传动机构远程操作控制系统，采用传动机构外置方案的阀门远程操作系统，解决了在操作空间非常狭窄，不便于操作人员进行现场操作的情况下，对阀门进行远程操控，经过长期的实际使用验证，性能良好，该系统性能可靠，保护完善，界面友好，极大的减轻了操作人员的劳动强度，通过该系统可实现阀门启停的远程操作，阀门开度的实时控制和阀门过载保护等功能，适用于对于手动操作阀门的自动化改造。
附图说明
图1是本发明的远程控制系统原理框图；
图2是本发明的卧式阀门操作装置结构示意图；
图3是本发明的立式阀门操作装置结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，包括阀门操作装置和远程控制系统。
阀门操作装置包括驱动电机2和由驱动电机2带动的阀门3，阀门3带有手轮5，手轮5设在阀门手轮的轮轴上，驱动电机2与阀门手轮5的轮轴传动连接并带动所述阀门手轮5的轮轴，阀门操作装置上还设有阀位信号反馈传感器7；阀位信号反馈传感器7用于采集轴转动的圈数，在将转动的圈数信息传送给阀门开度信号采集系统。所述阀门3为蝶阀，当然，本发明不拘泥于上述形式，阀门3也可为闸阀、球阀或者其他恶劣工况下运行的阀门。
所述阀门操作装置中的阀门3位于阀门井内(但不拘泥于此种安装场所)并设于地下输水管上，水井的井口处设有安装架，水井的井口外罩有底部敞口的传动箱1，传动箱1支承于地面上，阀门操作装置的驱动电机2没于安装架上并位于井口的上侧以及井口外侧，驱动电机2位于传动箱1内，解决了由于井内阴暗潮湿、有水浸危险，会腐蚀电动头内电路板和电器元件的问题，并杜绝了环境因素对电机绝缘产生的影响，极大的缩短了电动头的使用寿命。
所述阀门操作装置设有数个。数个阀门操作装置分别作用在数个水井内的数个阀门上，数个阀门操作装置中部分阀门操作装置为卧式阀门操作装置、另一部分阀门操作装置为立式阀门操作装置。卧式阀门操作装置和立式阀门操作装置均可根据需要设置数个或者任意数量个。
由图2所示的卧式阀门操作装置包括一个驱动电机2和一个位于水井内且设置在地下输水管上的阀门3，卧式阀门操作装置的驱动电机2通过链传动装置连接该卧式阀门操作装置中阀门手轮5的轮轴，链传动装置包括主动链轮6、从动链轮4和传动链，传动链设置在主动链轮6和从动链轮4上，主动链轮6设置在主动轴上，从动链轮4设置在该卧式阀门操作装置中阀门手轮5的轮轴上，卧式阀门操作装置的阀位信号反馈传感器7设置在该卧式阀门操作装置的主动轴上，卧式阀门操作装置的驱动电机2的输出轴通过离合器8连接主动轴，卧式阀门操作装置中的驱动电机2和阀门3均为卧式安装，卧式阀门操作装置中驱动电机2的输出轴、主动轴和阀门手轮5的轮轴均为水平设置。当然，卧式阀门操作装置的驱动电机也设置在其所在水井井口处的安装架上、驱动电机2位于水井井口上侧并且水井外也设有传动箱1，驱动电机2位于传动箱1内，工作时，驱动电机2带动链轮正向或反向转动，从而带动阀门操作手柄转动，实现阀门的开关操作。当不需要自动操作时，通过离合器使驱动电机脱离，操作人员可以操作手轮实现人工操作，保证阀门在水浸、淹没等任何工况下的正常开关功能。此处阀位信号反馈传感器7用于采集主动轴转动的圈数，再将转动的圈数信息传送给阀门开度信号采集系统。
由图3所示的立式阀门操作装置也包括一个驱动电机2和一个位于另一水井内且设置在地下输水管上的阀门3，立式阀门操作装置的驱动电机2的输出轴通过离合器8连接万向节传动轴9的顶端，万向节传动轴9的底端连接立式阀门操作装置中阀门手轮5的轮轴的顶端，立式阀门操作装置中的驱动电机2和阀门3均为立式安装，立式阀门操作装置中驱动电机2的输出轴、万向联轴器9以及阀门手轮5的轮轴均为竖直设置。当然，立式阀门操作装置的驱动电机2也设置在其所在水井井口处的安装架上、驱动电机2位于该水井井口上侧并且水井外也罩设有传动箱1，驱动电机2位于传动箱1内。阀位信号反馈传感器7设置在立式阀门操作装置的驱动电机2的输出轴上。工作时，驱动电机2垂直安装，通过定位轴承保证对中精度。为了在阀门驱动过程中，补偿由于安装不对中所带来的同轴度误差，采用万向节传动轴9传动连接。在保留原有手操阀门的基础上，安装万向节联轴器。操作人员可以操作手轮实现人工操作，保证阀门在水浸、淹没等等任何工况下的正常开关功能。此处阀位信号反馈传感器7用于采集驱动电机2的输出轴转动的圈数，再将转动的圈数信息传送给阀门开度信号采集系统。
所述远程控制系统包括阀门远程控制系统、现场阀门驱动系统、阀门状态通信系统和阀门开度信号采集系统，现场阀门驱动系统的输出端与驱动电机2的控制输入端连接，所述现场阀门驱动系统的输入端与所述阀门远程控制系统的控制输出端连接，阀门远程控制系统通过现场阀门驱动系统控制驱动电机2的正向和反向的转动以及转动圈数。
阀门开度信号采集系统的输入端与所述阀位信号反馈传感器7的输出端连接，所述阀门开度信号采集系统的输出端连接阀门状态通信系统的输入端，所述阀门状态通信系统的信息输出端连接阀门远程控制系统的信息输入端，阀门开度信号采集系统将阀位信号反馈传感器7所采集的驱动电机2转动的圈数的信息传递给远程控制系统，远程控制系统根据预设圈数和当前圈数实现对阀门的自动化控制，并进行实时报警保护监控。
数个阀门操作装置共有数个驱动电机2、数个阀位信号反馈传感器7、数个阀门3，每个驱动电机2的控制输入端均与现场阀门驱动系统的输出端连接，每个阀位信号反馈传感器7的输出端均与阀门开度信号采集系统的输入端连接。
本发明所述的种阀门外置传动机构远程操作控制系统，采用外置方案的阀门远程操作系统，解决了在操作空间非常狭窄，不便于操作人员进行现场操作的情况下，对阀门进行远程操控，经过长期的实际使用验证，性能良好，该系统性能可靠，保护完善，界面友好，极大的减轻了操作人员的劳动强度，通过该系统可实现阀门启停的远程操作，阀门开度的实时控制和阀门过载保护等功能，具有可靠性高，适合在恶劣工况下运行等优势。

Claims (6)

1.一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：包括阀门操作装置和远程控制系统，
所述阀门操作装置包括驱动电机(2)和阀门(3)，驱动电机(2)与阀门手轮(5)的轮轴传动连接，所述阀门操作装置上还设有阀位信号反馈传感器(7)；所述阀门操作装置中的阀门(3)位于水井内并设于地下输水管上，水井的井口处设有安装架，驱动电机(2)设于安装架上并位于水井井口的上侧；
所述远程控制系统包括阀门远程控制系统、现场阀门驱动系统、阀门状态通信系统和阀门开度信号采集系统，现场阀门驱动系统的输出端与驱动电机(2)的控制输入端连接，所述现场阀门驱动系统的输入端与所述阀门远程控制系统的控制输出端连接，阀门开度信号采集系统的输入端与所述阀位信号反馈传感器(7)的输出端连接，所述阀门开度信号采集系统的输出端连接阀门状态通信系统的输入端，所述阀门状态通信系统的信息输出端连接阀门远程控制系统的信息输入端。
2.如权利要求1所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：所述阀门操作装置设有数个，每个阀门操作装置的驱动电机(2)的控制输入端均与现场阀门驱动系统的输出端连接，每个阀门操作装置的阀位信号反馈传感器(7)的输出端均与阀门开度信号采集系统的输入端连接。
3.如权利要求2所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：数个阀门操作装置中部分阀门操作装置为卧式阀门操作装置、另一部分阀门操作装置为立式阀门操作装置。
4.如权利要求3所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：所述卧式阀门操作装置的驱动电机(2)通过链传动装置连接该卧式阀门操作装置中阀门手轮(5)的轮轴，链传动装置包括主动链轮(6)、从动链轮(4)和传动链，主动链轮(6)设置在主动轴上，从动链轮(4)设置在该卧式阀门操作装置中阀门手轮(5)的轮轴上，卧式阀门操作装置的阀位信号反馈传感器(7)设置在该卧式阀门操作装置的主动轴上，卧式阀门操作装置的驱动电机(2)的输出轴通过离合器(8)连接主动轴，卧式阀门操作装置中驱动电机(2)的输出轴、主动轴和阀门手轮(5)的轮轴均为水平设置。
5.如权利要求3所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：立式阀门操作装置的驱动电机(2)的输出轴通过离合器(8)连接万向节传动轴(9)的顶端，万向联轴器(9)的底端连接立式阀门操作装置中阀门手轮(5)的轮轴的顶端，阀位信号反馈传感器(7)设置在立式阀门操作装置的驱动电机(2)的输出轴上，立式阀门操作装置中驱动电机(2)的输出轴、万向联轴器(9)以及阀门手轮(5)的轮轴均为竖直设置。
6.如权利要求1-6任一项所述的一种阀门外置传动机构远程操作控制系统，其特征在于：所述阀门为蝶阀、闸阀或者球阀。
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