CN105782548A - 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法 - Google Patents

阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105782548A
CN105782548A CN201610248519.0A CN201610248519A CN105782548A CN 105782548 A CN105782548 A CN 105782548A CN 201610248519 A CN201610248519 A CN 201610248519A CN 105782548 A CN105782548 A CN 105782548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
solenoid directional
signal
directional control
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610248519.0A
Other languages
English (en)
Inventor
黄烨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Industry Polytechnic College
Original Assignee
Zhejiang Industry Polytechnic College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Industry Polytechnic College filed Critical Zhejiang Industry Polytechnic College
Priority to CN201610248519.0A priority Critical patent/CN105782548A/zh
Publication of CN105782548A publication Critical patent/CN105782548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/12—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
    • F15B11/121—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
    • F15B11/123—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions by means of actuators with fluid-operated stops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Abstract

本发明公开一种阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统以及利用该系统控制管道流量的方法，包括控制装置和液压回路，其中液压回路包括依次连接的泵、单向阀、电磁换向阀、螺旋摆动油缸、以及安装于管道中的蝶阀，控制装置包括PLC控制器、放大器、角度传感器、存储器，角度传感器设置于蝶阀的阀杆处，与PLC控制器连接，PLC控制器输出的信号经放大器输入至电磁换向阀。通过电磁换向阀控制螺旋摆动油缸，本发明可实现对管道流量的调节，且系统输出转矩大，运转平稳，可远程操作、可靠性高。

Description

阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法
技术领域
本发明涉及管道控制领域，特别涉及到一种用于大型管道控制的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统以及利用该系统的管道流量控制方法。
背景技术
蝶阀结构简单，操作方便，而且还可同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、制药及电力(如水电站、核电站)等行业。
电动蝶阀控制装置是最常见的蝶阀控制装置，其使用普通电机带动蜗杆减速器驱动蝶阀阀板转动，这种控制装置具有体积大，单位体积输出力矩小，控制动态性能差，速度不可调节等缺点，无法满足生产需要。
为此，开发有蝶阀液压控制装置，在这种系统中驱动蝶阀阀板开关动作的液压执行机构采用齿轮--齿条液压缸的结构形式，这种结构形式输出扭矩大、效率高且使用寿命长，但其轴向尺寸较大，且需要另外加齿轮或者拨叉中间传动件，对安装空间的要求较高，内泄量也大。
近年来，随着工业过程控制自动化和生产效率要求的提高，对蝶阀控制要求随之提高，特别是在高温、高压、易燃易爆和有害有毒等环境下，要求蝶阀控制装置体积小、重量轻、高效节能和高的可靠性；另一方面，大型特别是特大型管道中蝶阀应用不断增多，其要求大型蝶阀转动扭矩大，控制性能高，采取传统液压回路，控制性能不能满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，通过PLC控制电磁换向阀的切换，从而控制螺旋摆动油缸的启停，进而驱动阀板实现蝶阀的开启、关闭、换向和停留在任意位置功能。
为实现上述目的，本发明的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统一种阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，包括控制装置和液压回路，其中液压回路包括依次连接的泵、单向阀、电磁换向阀、螺旋摆动油缸、以及安装于管道中的蝶阀；控制装置包括PLC控制器、放大器、角度传感器、存储器；其中，所述角度传感器设置于蝶阀的阀杆处，角度传感器与PLC控制器连接，PLC控制器通过放大器连接至电磁换向阀。
优选地，液压回路中泵与单向阀的A口相连，单向阀的B口与电磁换向阀的P口相连，电磁换向阀的两个出油口分别与螺旋摆动油缸的两个油口连接，螺旋摆动油缸的输出轴通过联轴器与蝶阀的阀杆连接。
优选地，液压回路还包括设置在电磁换向阀和螺旋摆动油缸之间的液压锁，液压锁的两个进油口分别与电磁换向阀的两个出油口连接，液压锁的两个出油口分别与螺旋摆动油缸的两个油口连接。
优选地，液压回路还包括与电磁换向阀的P口连接的蓄能器，与泵连接的安全阀。
优选地，其中控制装置还包括设置于管道中位于蝶阀下游的电磁流量计，电磁流量计与PLC控制器连接向PLC控制器传输流量信号。
优选地，阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统的管道流量控制方法，其中PLC控制器将指令信号与角度传感器检测到的转角信号相比较后输出相应的电平信号；电平信号经放大器放大后输入至电磁换向阀，控制电磁换向阀的切换，进而控制蝶阀的开关与转动以及转动角度。
优选地，其中将指令信号与角度传感器检测到的转角信号相比较的步骤包括：将转角信号传输至PLC控制器的步骤：根据转角信号计算管道中实际流量的步骤；将计算得到的实际流量与指令信号中的流量进行比较的步骤。
优选地，阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统的管道流量控制方法，其中以蝶阀关闭时的状态为转角信号初始值，当“开启”指令信号大于转角信号或流量信号时，PLC控制器输出高电平信号，电磁换向阀的左磁铁1YA接通，电磁换向阀切换至左位，油路畅通，螺旋摆动油缸正转，阀杆的转角增大，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号增大到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，左磁铁1YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，管道中的流量固定；当“开启”指令信号小于转角信号或流量信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，管道中的流量固定；当“开启”指令信号等于转角信号或流量信号时，PLC控制器不输出信号，电磁换向阀保持不变；当输入“关闭”指令信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到初始值时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，蝶阀保持在关闭状态。
优选地，阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中控制装置还包括设置在联轴器处的与PLC控制器连接的扭矩传感器，存储器中存储蝶阀和螺旋摆动油缸的最大扭矩，扭矩传感器检测并向PLC控制器传输扭矩信号，当扭矩信号等于或大于蝶阀和螺旋摆动油缸的最大扭矩中任一值时，PLC控制器输出报警信号。
优选地，阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括
采用接口匹配电路，其包括BCM内部接口电路和电磁换向阀内部接口电路，其中，BCM内部接口电路包括SUNROOFOUT_BCMMCU信号和SUNROOFOUT输出端，SUNROOFOUT_BCMMCU信号为BCM的主控芯片控制信号，当这个信号为低电平时候SUNROOFOUT输出端为悬空状态电磁换向阀认为是低电平，并实现电磁换向阀的自动关闭；采用如下算法：当电磁换向阀被打开状态，或开关手柄在打开状态，此时电磁换向阀可以被打开；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，天窗保持原来的状态；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，电磁换向阀原来是打开的则仍然处于打开状态；当电磁换向阀处于被设防状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为悬空；当电磁换向阀监测到所述PIN脚低电平时，电磁换向阀自动关闭，并一直保持悬空状态；当电磁换向阀状态打到打开状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为高电平，此时开关手柄状态从打开变化到关闭，则所述PIN脚一直保持高电平状态。
优选地，阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括：光学部件，其被用于消除无效目标的选定大小和方向的一个检测场；光检测器，其光耦合到所述光学部件和PLC控制器的输入端口，其用于检测所述检测场的环境光；其中，所述PLC控制器从所述光检测器接收对应于检测的环境光的信号，并根据所述环境光的背景等级和所述环境光的当前等级来确定所述电磁换向阀的的每一次打开和关闭，所述PLC控制器还被构成通过执行采用检测由于在所述检测场之内的一个使用者的出现引起的所述环境光的增加和降低的检测算法而控制所述打开和关闭，并且输出相应的高电平、低电平至电磁换向阀，所述PLC控制器执行根据所述光学元件限定的所述检测场的大小和方向的校准。
上述系统中泵提供的压力油经单向阀、电磁换向阀进入螺旋摆动油缸，螺旋摆动油缸带动蝶阀的阀杆、阀板转动，即通过螺旋摆动油缸的正反转带动蝶阀阀杆、阀板的正反转，液压回路中进油量由泵控制，进油方向由电磁换向阀控制，二者联合控制螺旋摆动油缸的开关、转速、转向，即控制蝶阀中阀板的转角与转速，而阀板的转角决定管道的开关以及流体的流量，阀板的转速决定蝶阀对控制信号的响应速度，因此通过本发明可实现对管道的流量调节，且系统输出转矩大，运转平稳，可远程操控且可靠性高。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的液压回路示意图。
其中，1—泵、2—安全阀、3—单向阀、4—蓄能器、5—电磁换向阀、6—液压锁、7—螺旋摆动油缸、8—蝶阀、9—联轴器
具体实施方式
下文参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1、图2所示，本发明阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统包括控制装置和液压回路，其中液压回路包括依次连接的泵1、单向阀3、电磁换向阀5、螺旋摆动油缸7、蝶阀8，控制装置包括PLC控制器、放大器、角度传感器、存储器，蝶阀8的阀杆处设置有与PLC控制器连接的角度传感器，PLC控制器输出的信号经放大器输入至电磁换向阀；液压回路中泵1与单向阀3的A口相连，单向阀3的B口与电磁换向阀5的P口相连，电磁换向阀5的两个出油口分别与螺旋摆动油缸7的两个油口连接，螺旋摆动油缸7的输出轴通过联轴器9与蝶阀8的阀杆连接。
由于蝶阀的开关最多只需要旋转90°，转动角度小，活塞行程也不大，因此本实施例中螺旋摆动油缸7采取单级螺旋传动，电磁换向阀5采用三位四通阀，降低制造和装配难度。
在所述液压回路中，泵1提供的压力油经单向阀3、电磁换向阀5进入螺旋摆动油缸7，螺旋摆动油缸7带动蝶阀8的阀杆、阀板转动，即通过螺旋摆动油缸7的正反转带动蝶阀8阀杆、阀板的正反转，液压回路中进油量由泵1控制，进油方向由电磁换向阀5控制，二者联合控制螺旋摆动油缸7的开关、转速、转向，即控制蝶阀7中阀板的转角与转速，而阀板的转角决定管道的开关以及流体的流量，阀板的转速决定蝶阀对控制信号的响应速度，因此通过本发明可实现对管道的流量调节。
下文对根据本发明的管道流量控制方法进行说明。
假设以蝶阀关闭时为初始状态，此时阀杆处角度传感器的读数为初始值。
输入包含流量信息的“开启”指令信号时，PLC控制器将指令信号与角度传感器检测的转角信号(即阀杆相对于初始位置所转过的角度)相比较然后输出电平信号，具体而言包括将转角信号传输至PLC控制器的步骤，根据转角信号计算管道中实际流量的步骤，将计算得到的实际流量与指令信号中的流量进行比较的步骤；电平信号经放大器放大后输入至电磁换向阀，控制电磁阀的切换，即控制螺旋摆动油缸中的油路开关与流向，进而控制蝶阀的开关与转动以及转动角度，最终控制管道的开关与流量。同时，PLC控制器还向泵输出启动、停止信号以及流量调节信号，控制泵的开启、停止以及输出的流量。
本发明的实施例优化为在管道中位于蝶阀的下游处设置电磁流量计，电磁流量计与PLC控制器连接，向PLC控制器反馈流量信号，PLC控制器将指令信号与反馈的流量信号相比较后输出电平信号。
具体而言，当“开启”指令信号大于流量信号或转角信号时，PLC控制器输出高电平信号，电磁换向阀的左磁铁1YA接通，电磁换向阀切换至左位，油路畅通，螺旋摆动油缸正转，阀杆的转角增大，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号增大到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，左磁铁1YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，管道中的流量固定；
当“开启”指令信号小于转角信号或流量信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，管道中的流量固定；
当“开启”指令信号等于转角信号或流量信号时，PLC控制器不输出信号，电磁换向阀保持不变。
当输入“关闭”指令信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到初始值时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定，即蝶阀中阀杆、阀板的转角固定，蝶阀保持在关闭状态。
上述“开启”指令信号，是由外界输入的信号，控制蝶阀全开或以任意角度开启，如果输入指令时蝶阀已开启，若输入的“开启”指令信号确定的蝶阀开启程度小于蝶阀此时已经开启的角度，则蝶阀开启角度减小；上述“关闭”指令信号，是由外界输入的信号，控制蝶阀转角恢复至初始状态，如果设蝶阀全闭时为初始状态，则输入“关闭”指令信号后蝶阀恢复至全闭状态；
上述高电平信号、低电平信号、“停止”指令信号，是PLC控制器输出的用于控制电磁换向阀的信号，所述术语用于将PLC控制器的输出信号区别，并非对信号的电平的限定，相反，可表示任何能够实现本发明目的的信号。
上述方案即可实现对管道的开关和流量的控制，然而利用电磁换向阀的中位机能实现锁紧回路时，因电磁换向阀精度较差、存在泄露等问题，其锁紧精度较差。因此，本发明的实施例优化为还包括设置在电磁换向阀5和螺旋摆动油缸7之间的液压锁6，液压锁6的两个进油口分别与电磁换向阀5的两个出油口连接，液压锁6的两个出油口分别与螺旋摆动油缸7的两个油口连接，这样通过液压锁6与电磁换向阀5的结合实现锁紧回路。由于液压锁的密封性好、泄露少，因此其锁紧精度高，锁紧保持时间长，适合管道控制。
本发明的实施例优化为还包括与电磁换向阀5的P口连接的蓄能器4，当阀杆不转动或者需要的载荷小于泵1的流量时，泵1可对蓄能器4充液；当需要的载荷大于泵1的流量时，蓄能器4和泵1一起向油缸供油，这样就可以使用功率小的泵，以及提高系统的适应能力。
本发明的实施例优化为还包括与泵1连接的安全阀2，当液压回路内液压高于预设值时，通过安全阀2释放压力，保证系统的安全性。
本发明的实施例优化为还包括不间断电源(UPS)，在系统断电等紧急情况下，UPS可向系统供电，完成蝶阀的紧急打开或关闭。
本发明的实施例优化为还包括设置在联轴器处的与PLC控制器连接的扭矩传感器，存储器中存储蝶阀的最大扭矩、螺旋摆动油缸的最大扭矩，扭矩传感器检测并向PLC控制器传输扭矩信号，当扭矩信号等于或大于蝶阀、螺旋摆动油缸的最大扭矩中任一值时，PLC控制器输出报警信号。
电磁换向阀的一个PIN脚是可以使能电磁换向阀执行电磁换向阀的电机的关闭功能，我们利用控制电磁换向阀的该PIN脚的状态来实现电磁换向阀的自动关闭功能；传统的电磁换向阀只能用开关手柄的方式去关闭，没有用到这个PIN脚的自动关闭的功能或者是利用了电磁换向阀的自动关闭的控制引脚，在关闭开关手柄的时候，通过KEYIN信号的高低电平的变化来检测，实现电磁换向阀的自动关闭功能。
优选地，本发明阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括
采用接口匹配电路，其包括BCM内部接口电路和电磁换向阀内部接口电路，其中，BCM内部接口电路包括SUNROOFOUT_BCMMCU信号和SUNROOFOUT输出端，SUNROOFOUT_BCMMCU信号为BCM的主控芯片控制信号，当这个信号为低电平时候SUNROOFOUT输出端为悬空状态电磁换向阀认为是低电平，并实现电磁换向阀的自动关闭；采用如下算法：当电磁换向阀被打开状态，或开关手柄在打开状态，此时电磁换向阀可以被打开；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，天窗保持原来的状态；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，电磁换向阀原来是打开的则仍然处于打开状态；当电磁换向阀处于被设防状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为悬空；当电磁换向阀监测到所述PIN脚低电平时，电磁换向阀自动关闭，并一直保持悬空状态；当电磁换向阀状态打到打开状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为高电平，此时开关手柄状态从打开变化到关闭，则所述PIN脚一直保持高电平状态。
本发明使用BCM来控制电磁换向阀的自动关闭的引脚，模拟出控制端的高低电平，BCM硬件设计电路使用电阻来匹配电磁换向阀的接口电流，可以根据实际需要调节静态电流的消耗，从而使电流达到最优化的目的，具有方便实用、低功耗的优点。
本发明中控制蝶阀开关的PLC控制器的开启方式还可以是光控，其控制方式如下：
优选地，本发明阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括：
光学部件，其被用于消除无效目标的选定大小和方向的一个检测场；
光检测器，其光耦合到所述光学部件和PLC控制器的输入端口，其用于检测所述检测场的环境光；
其中，所述PLC控制器从所述光检测器接收对应于检测的环境光的信号，并根据所述环境光的背景等级和所述环境光的当前等级来确定所述电磁换向阀的每一次打开和关闭，所述PLC控制器还被构成通过执行采用检测由于在所述检测场之内的一个使用者的出现引起的所述环境光的增加和降低的检测算法而控制所述打开和关闭，并且输出相应的高电平、低电平至电磁换向阀，所述PLC控制器执行根据所述光学元件限定的所述检测场的大小和方向的校准。
本发明根据检测的光量而周期地采样检测该检测器。该PLC控制器被用于确定设备是否在使用中之后来根据检测光调节一个采样周期。通过使用一个光纤把该检测器光耦合到PCL控制器的输入端口。该输入端口可被定位在该蝶阀中。
上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (11)

1.一种阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，包括控制装置和液压回路，其中
液压回路包括依次连接的泵、单向阀、电磁换向阀、螺旋摆动油缸、以及安装于管道中的蝶阀；
控制装置包括PLC控制器、放大器、角度传感器、存储器；
其中，所述角度传感器设置于蝶阀的阀杆处，角度传感器与PLC控制器连接，PLC控制器通过放大器连接至电磁换向阀。
2.根据权利要求1所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中
液压回路中泵与单向阀的A口相连，单向阀的B口与电磁换向阀的P口相连，电磁换向阀的两个出油口分别与螺旋摆动油缸的两个油口连接，螺旋摆动油缸的输出轴通过联轴器与蝶阀的阀杆连接。
3.根据权利要求1所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中液压回路还包括
设置在电磁换向阀和螺旋摆动油缸之间的液压锁，液压锁的两个进油口分别与电磁换向阀的两个出油口连接，液压锁的两个出油口分别与螺旋摆动油缸的两个油口连接。
4.根据权利要求1所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中液压回路还包括
与电磁换向阀的P口连接的蓄能器，与泵连接的安全阀。
5.根据权利要求1所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中控制装置还包括
设置于管道中位于蝶阀下游的电磁流量计，电磁流量计与PLC控制器连接向PLC控制器传输流量信号。
6.利用权利要求1～5任一所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统的管道流量控制方法，其中
PLC控制器将指令信号与角度传感器检测到的转角信号相比较后输出相应的电平信号；
电平信号经放大器放大后输入至电磁换向阀，控制电磁换向阀的切换，进而控制蝶阀的开关与转动以及转动角度。
7.根据权利要求6所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统的管道流量控制方法，其中将指令信号与角度传感器检测到的转角信号相比较的步骤包括：
将转角信号传输至PLC控制器的步骤：
根据转角信号计算管道中实际流量的步骤；
将计算得到的实际流量与指令信号中的流量进行比较的步骤。
8.根据权利要求6所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统的管道流量控制方法，其中以蝶阀关闭时的状态为转角信号初始值，
当“开启”指令信号大于转角信号或流量信号时，PLC控制器输出高电平信号，电磁换向阀的左磁铁1YA接通，电磁换向阀切换至左位，油路畅通，螺旋摆动油缸正转，阀杆的转角增大，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号增大到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，左磁铁1YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定；
当“开启”指令信号小于转角信号或流量信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到与“开启”指令信号相同时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定；
当“开启”指令信号等于转角信号或流量信号时，PLC控制器不输出信号，电磁换向阀保持不变；
当输入“关闭”指令信号时，PLC控制器输出低电平信号，电磁换向阀的右磁铁2YA接通，电磁换向阀切换至右位，油路畅通，螺旋摆动油缸反转，阀杆的转角减小，角度传感器一直检测转角信号并向PLC控制器反馈，当转角信号减小到初始值时，PLC控制器输出“停止”指令信号，右磁铁2YA断电，电磁换向阀复位至中位，油路不通，液压回路锁紧，螺旋摆动油缸的转角固定。
9.根据权利要求1～4中任一所述的阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，其中控制装置还包括
设置在联轴器处的与PLC控制器连接的扭矩传感器，存储器中存储蝶阀和螺旋摆动油缸的最大扭矩，扭矩传感器检测并向PLC控制器传输扭矩信号，当扭矩信号等于或大于蝶阀和螺旋摆动油缸的最大扭矩中任一值时，PLC控制器输出报警信号。
10.根据权利要求8中阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括
采用接口匹配电路，其包括BCM内部接口电路和电磁换向阀内部接口电路，其中，BCM内部接口电路包括SUNROOFOUT_BCMMCU信号和SUNROOFOUT输出端，SUNROOFOUT_BCMMCU信号为BCM的主控芯片控制信号，当这个信号为低电平时候SUNROOFOUT输出端为悬空状态电磁换向阀认为是低电平，并实现电磁换向阀的自动关闭；采用如下算法：当电磁换向阀被打开状态，或开关手柄在打开状态，此时电磁换向阀可以被打开；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，天窗保持原来的状态；当电磁换向阀处于关闭状态，或开关手柄状态切换到关闭档位时，电磁换向阀原来是打开的则仍然处于打开状态；当电磁换向阀处于被设防状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为悬空；当电磁换向阀监测到所述PIN脚低电平时，电磁换向阀自动关闭，并一直保持悬空状态；当电磁换向阀状态打到打开状态时，电磁换向阀的信号的PIN脚为高电平，此时开关手柄状态从打开变化到关闭，则所述PIN脚一直保持高电平状态。
11.根据权利要求8中阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统，还包括：
光学部件，其被用于消除无效目标的选定大小和方向的一个检测场；
光检测器，其光耦合到所述光学部件和PLC控制器的输入端口，其用于检测所述检测场的环境光；
其中，所述PLC控制器从所述光检测器接收对应于检测的环境光的信号，并根据所述环境光的背景等级和所述环境光的当前等级来确定所述电磁换向阀的的每一次打开和关闭，所述PLC控制器还被构成通过执行采用检测由于在所述检测场之内的一个使用者的出现引起的所述环境光的增加和降低的检测算法而控制所述打开和关闭，并且输出相应的高电平、低电平至电磁换向阀，所述PLC控制器执行根据所述光学元件限定的所述检测场的大小和方向的校准。
CN201610248519.0A 2016-04-20 2016-04-20 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法 Pending CN105782548A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610248519.0A CN105782548A (zh) 2016-04-20 2016-04-20 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610248519.0A CN105782548A (zh) 2016-04-20 2016-04-20 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105782548A true CN105782548A (zh) 2016-07-20

Family

ID=56398048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610248519.0A Pending CN105782548A (zh) 2016-04-20 2016-04-20 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105782548A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762407A (zh) * 2017-02-07 2017-05-31 浙江工业职业技术学院 比例阀控制两级螺旋摆动油缸驱动的风力机变桨距系统
CN107676526A (zh) * 2017-11-16 2018-02-09 成都华科阀门制造有限公司 一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法
CN112324962A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 贵州电网有限责任公司 一种免拆卸的压力释放阀压力校验阀门
CN112344033A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 贵州电网有限责任公司 一种压力释放阀免拆卸测试阀装置
CN112481603A (zh) * 2020-11-16 2021-03-12 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种液态源存储设备
CN114235390A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种控制及测量离合器滑移件运动的摆动式作动器及方法
CN114278742A (zh) * 2022-01-22 2022-04-05 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 一种一体蓄能式液控缓闭蝶阀及使用方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2110752U (zh) * 1991-11-30 1992-07-22 湖北省沙市市阀门总厂 蓄能罐式液控缓闭蝶阀
JP3621694B2 (ja) * 2002-07-12 2005-02-16 株式会社日本油研 流体圧シリンダの作動制御装置
CN1720377A (zh) * 2002-12-04 2006-01-11 阿利查尔技术有限公司 用于自动水龙头和盥洗室冲水器的无源传感器
CN2837642Y (zh) * 2005-10-18 2006-11-15 中国石油天然气集团公司 蝶阀用带缓冲快速电液执行机构
CN201100474Y (zh) * 2007-11-16 2008-08-13 池双 蓄能式电液联动阀门执行器
CN202500840U (zh) * 2012-03-27 2012-10-24 九江东升科技开发有限公司 一种伺服比例阀电液执行机构
CN103192685A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车天窗的自动关闭控制方法及其接口匹配电路
CN104089031A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 江苏通达船用阀泵有限公司 电液动集成一体化蝶阀
CN105020458A (zh) * 2015-07-27 2015-11-04 江苏大学 蝶阀用电液执行器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2110752U (zh) * 1991-11-30 1992-07-22 湖北省沙市市阀门总厂 蓄能罐式液控缓闭蝶阀
JP3621694B2 (ja) * 2002-07-12 2005-02-16 株式会社日本油研 流体圧シリンダの作動制御装置
CN1720377A (zh) * 2002-12-04 2006-01-11 阿利查尔技术有限公司 用于自动水龙头和盥洗室冲水器的无源传感器
CN2837642Y (zh) * 2005-10-18 2006-11-15 中国石油天然气集团公司 蝶阀用带缓冲快速电液执行机构
CN201100474Y (zh) * 2007-11-16 2008-08-13 池双 蓄能式电液联动阀门执行器
CN202500840U (zh) * 2012-03-27 2012-10-24 九江东升科技开发有限公司 一种伺服比例阀电液执行机构
CN103192685A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车天窗的自动关闭控制方法及其接口匹配电路
CN104089031A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 江苏通达船用阀泵有限公司 电液动集成一体化蝶阀
CN105020458A (zh) * 2015-07-27 2015-11-04 江苏大学 蝶阀用电液执行器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄烨: "比例阀控螺旋摆动油缸系统建模与仿真", 《煤矿机械》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762407A (zh) * 2017-02-07 2017-05-31 浙江工业职业技术学院 比例阀控制两级螺旋摆动油缸驱动的风力机变桨距系统
CN107676526A (zh) * 2017-11-16 2018-02-09 成都华科阀门制造有限公司 一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法
CN107676526B (zh) * 2017-11-16 2024-02-09 成都华科阀门制造有限公司 一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法
CN112324962A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 贵州电网有限责任公司 一种免拆卸的压力释放阀压力校验阀门
CN112344033A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 贵州电网有限责任公司 一种压力释放阀免拆卸测试阀装置
CN112324962B (zh) * 2020-11-04 2022-08-05 贵州电网有限责任公司 一种免拆卸的压力释放阀压力校验阀门
CN112344033B (zh) * 2020-11-04 2022-08-09 贵州电网有限责任公司 一种压力释放阀免拆卸测试阀装置
CN112481603A (zh) * 2020-11-16 2021-03-12 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种液态源存储设备
CN114235390A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种控制及测量离合器滑移件运动的摆动式作动器及方法
CN114235390B (zh) * 2021-12-09 2024-04-12 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种控制及测量离合器滑移件运动的摆动式作动器及方法
CN114278742A (zh) * 2022-01-22 2022-04-05 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 一种一体蓄能式液控缓闭蝶阀及使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105782548A (zh) 阀控螺旋摆动油缸驱动大型蝶阀系统及管道流量控制方法
CN203948745U (zh) 电动阀组件
EP1593893B1 (en) Emergency valve
CN101598232B (zh) 控制阀电液驱动器
CN102588358B (zh) 一种高性能节能型的电液伺服控制油路
CN104554432A (zh) 一种新型工程机械线控转向系统
CN101334055A (zh) 无动力补油的直接驱动容积控制电液伺服闭式油源系统
CN111550458B (zh) 一种汽轮机泵控缸伺服系统及其控制方法
CN102628520B (zh) 无油箱微型电液控制器
CN111720593B (zh) 一种多功能止回阀
CN104903657A (zh) 快速附接的开口端直接安装式风门和阀门致动器
CN108457926A (zh) 力控制电动静液一体化泵控对称缸作动器
CN107605841A (zh) 一种液压马达控制系统
CN202510805U (zh) 带pid的智能电动阀执行器
CN209180460U (zh) 一种阀门驱动器、阀门控制系统、阀门及阀门组件
CN209025789U (zh) 一种液压马达旋转运动直控系统
CN200952569Y (zh) 高压差带阀位保护流量调节装置
CN109373045A (zh) 多回转阀门驱动装置的控制机构
KR100683577B1 (ko) 유량제어 밸브 시스템
CN212387310U (zh) 智能补气装置
CN202597325U (zh) 一种直驱式电液伺服执行器
CN216618057U (zh) 一种双向泵驱动的cnc驱动控制系统
CN207349557U (zh) 一种双控操作器
CN208793666U (zh) 一种链条驱动式闸阀结构
CN101968665A (zh) 深冷容器低温保护控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160720