CN106337961B - 一种眼镜阀用密封压紧动力装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种眼镜阀用密封压紧动力装置及其工作方法，该装置动力源的输出端与第一推拉盘连接；弹簧的两端与第一推拉盘、固定底盘连接；第三推拉盘与固定底座一侧连接，密封活塞和推拉轴位于固定底座内，推拉轴的一端与密封活塞连接、另一端与眼睛阀的单波补偿器端的压紧法兰连接。该装置还包括单片机、压力传感器、位移传感器和数据采集装置，压力传感器设置在液压缸下部与第二推拉盘之间，位移传感器设置在第一推拉盘一侧，压力传感器、位移传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与单片机连接。该装置结构设计巧妙，性能优越，通过智能控制可实现不同弹簧提供相同的弹力，使压紧均衡、行程一致，最终达到精确控制的目的。

Description

一种眼镜阀用密封压紧动力装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种眼镜阀用密封压紧动力装置及其工作方法，属于阀门技术领域。

背景技术

眼镜阀，又名盲板阀，有全密封和敞开式两种，是按GB6222《工业企业煤气安全规程》的有关标准同时消化吸收国内外先进技术基础上自行研制开发的新一代产品。广泛用于工矿企业、市政、环保等行业的气体介质管理系统中，尤其适用于有害、有毒、易燃气体的绝对切断。

在热电厂、冶金、化工等行业煤气输送和净化系统或其它煤气系统中所使用的眼镜阀，主要包括外壳体、维修孔、煤气管接口、阀板和压紧补偿装置，传统眼镜阀压紧补偿装置多为链条或涡轮机械传统压紧方式。但由于煤气中粉尘比较多，容易腐蚀、锈蚀，使部件失效。部分厂家则利用液压代替机械压紧，虽易于维修操作，但由于液压需要持续工作，提高了成本，并且易产生液压部损坏。

例如，中国专利文献CN105626943A公开了一种眼镜阀的夹紧装置，该装置包括传动机构和夹紧机构，夹紧机构包括设置在左阀体四个角上的涡轮箱以及与涡轮箱固定连接的丝螺旋副，传动机构包括两个齿轮箱，用于连接两个齿轮箱以及用于连接涡轮箱之间的连杆。该发明采用锥齿轮带动连杆的传动方式有效地解决了多点夹紧时夹紧动作不同步的问题，使得阀门运作更加平稳，且能补偿零件的加工和装配误差，改善阀门的密封性能，同时具有动作迅速、传动效率高，实现阀门快速启闭的优势。该发明虽然解决了同步夹紧的问题，但是夹紧装置在夹紧过程中无法做到精确夹紧的要求，四个角上的夹紧装置虽然同步，但不能保证四个角上的夹紧装置的夹紧力度是一样的。

中国专利文献CN202065461U公开了一种眼镜阀密封结构，该密封结构包括设在阀体上的密封面和沿阀板周边设在的阀板密封座，阀体密封面包括设在第一阀体上的第一密封面与设在第二阀体上的第二密封面，阀板密封座包括通过伸缩管连接的第一密封座和第二密封座，第一密封座与阀板固定连接，眼镜阀密封结构还包括推动阀板密封座的第一密封座靠近或远离第一密封面运动，同时推动第二密封座靠近或远离第二密封面运动的密封驱动装置。该发明克服了现有的眼镜阀密封结构密封可靠性低、实现密封所需驱动力大的缺点，提供一种密封可靠且所需驱动小的眼镜阀密封结构。

从检索结果来看，现有技术中眼镜阀的密封夹紧装置有的从动作的一致性的角度来进行改进，有的从密封的效果来进行改进。但现有技术大多是机械控制或液压控制来完成，还未见有实现智能控制的报道，由于眼镜阀密封压紧需要压力均衡，调节操作相对来说比较复杂、难度大，对机械部件精度要求高，因此，有必要设计一种智能控制的眼镜阀夹紧装置，实现夹紧装置的均衡压紧并能够进行精确化操作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种眼镜阀用密封压紧动力装置，该压紧动力装置由智能系统控制，能够实现压紧过程中的精确化操作，同时能够保证压紧时的压力均衡，达到可靠密封的最终效果。

本发明还提供上述一种眼镜阀用密封压紧动力装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种眼镜阀用密封压紧动力装置，包括弹性蓄能补偿机构、动力输出机构和密封压紧机构；

其中，动力输出机构包括动力源，第一推拉盘和第二推拉盘，动力源位于第一推拉盘和第二推拉盘之间，动力源的输出端与第一推拉盘连接；

弹性蓄能补偿机构包括弹簧和固定底盘，弹簧的两端分别与第一推拉盘、固定底盘连接；

密封压紧机构包括第三推拉盘、固定底座、密封活塞和推拉轴，第三推拉盘与固定底座一侧连接，密封活塞和推拉轴位于固定底座内，推拉轴的一端与密封活塞固定连接、另一端与眼镜阀的单波补偿器端的压紧法兰连接；

固定底盘通过调节螺杆连接第二推拉盘和第三推拉盘，第一推拉盘通过推拉螺杆贯穿第二推拉盘、第三推拉盘后连接密封活塞。

优选的，弹簧选用碟形弹簧或套组弹簧。

优选的，动力源选用液压缸，液压缸的活塞轴与第一推拉盘连接。

优选的，在固定底盘、弹簧、第一推拉盘之间贯穿设置有导向螺杆，导向螺杆的两端分别与固定底盘和第一推拉盘螺接。此设计的优势在于，贯穿弹簧设置导向螺杆，可保障弹簧在压缩或释放过程中行程的一致性，避免弹簧发生扭曲形变。

优选的，调节螺杆一端通过螺母与固定底盘螺纹连接。此设计的好处在于，通过螺母可调节固定底盘与调节螺杆的连接位置，进而调节弹簧的预紧力。

优选的，推拉螺杆一端通过螺母与第一推拉盘螺纹连接。此设计的好处在于，通过螺母可调节第一推拉盘与推拉螺杆的连接位置，也可调节弹簧的预紧力。

优选的，推拉螺杆上设置有推拉固定装置，推拉固定装置位于第二推拉盘和第三推拉盘之间。此设计的优势在于，推拉固定装置可将推拉螺杆固定于第二推拉盘上，可实现在线对液压缸和工作弹簧拆卸、更换或维修。

优选的，密封压紧机构还包括位于固定底座内依次连接的密封压盖、密封盒及密封座，密封压盖上设有供推拉螺杆穿过的通孔，密封活塞置于密封盒内，推拉轴贯穿密封座。

优选的，密封压紧动力装置还包括智能控制系统，智能控制系统包括单片机、压力传感器、位移传感器和数据采集装置，压力传感器设置在液压缸下部与第二推拉盘之间，位移传感器设置在第一推拉盘一侧，压力传感器、位移传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与单片机连接。

优选的，智能控制系统还包括阀板位移传感器，阀板位移传感器与数据采集装置连接。此设计的优势在于，阀板位移传感器能够检测阀板的开合，通过单片机实现智能控制。

优选的，智能控制系统还包括输入装置，输入装置与单片机相连，输入装置选用显示器和键盘。

优选的，数据采集装置选用研华PCI-1711U数据采集卡，单片机选用MSP430F5438A单片机。

一种眼镜阀用密封压紧动力装置的工作方法，包括以下步骤，

首先，液压缸加压后，推动第一推拉盘移动，弹簧被压缩同时第一推拉盘带着密封活塞及推拉轴向上运动，推拉轴拉动眼镜阀单波补偿器端的压紧法兰；然后阀板移动，阀板移动到位后，液压缸减压，在弹簧弹力作用下，推动第一推拉盘通过推拉螺杆带动密封活塞向下运动，密封活塞推动推拉轴压紧单波补偿器端的压紧法兰；在作业过程中，压力传感器和位移传感器将数据传输给数据采集卡，数据采集卡将采集到的数据再传输给单片机，并在显示器上显示数据，后续可通过键盘向单片机输入程序控制第一推拉盘的行程及弹簧的压紧力。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的动力装置与传统动力装置相比，可实现在线维修，易于拆卸；利用液压缸提供拉开眼镜阀单波补偿器端压紧法兰的动力，弹簧持续压紧，与传统液压压紧方式相比，避免了因长期由液压提供动力而引来的液压漏油等损坏现象，降低了维护成本。

2.本发明动力装置弹簧压紧程度易于调整，保证动力装置对眼镜阀阀板压紧提供足够的动力；同时弹簧弹力可实时显示，能准确地反应弹簧的压紧程度，能够准确的做到不同弹簧提供相同的弹力，使压紧更均衡；并可远程监控；位移传感器可精确显示推拉杆的位移量，实现智能控制和远程操作。

3.使用本智能化控制的密封压紧动力装置，其对阀板的密封性好，液压缸等部件不易受粉尘腐蚀，延长了动力装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明密封压紧动力装置的结构示意图；

图2为本发明密封压紧动力装置安装控制系统后的结构示意图；

图3为本发明中智能控制系统各部分的连接示意图；

其中：1、导向螺杆；2、固定底盘；3、弹簧；4、调节螺杆；5、第一推拉盘；6、液压缸；7、推拉螺杆；8、第二推拉盘；9、第三推拉盘；10、密封压盖；11、密封盒；12、密封活塞；13、密封座；14、固定底座；15、推拉固定装置；16、压力传感器；17、位移传感器；18、推拉轴；19、显示器；20、键盘；21、单片机；22、数据采集装置。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种眼镜阀用密封压紧动力装置，包括弹性蓄能补偿机构、动力输出机构和密封压紧机构；

其中，动力输出机构包括动力源，动力源选用液压缸6，第一推拉盘5和第二推拉盘8，动力源位于第一推拉盘和第二推拉盘之间，液压缸6的活塞轴与第一推拉盘5连接；

弹性蓄能补偿机构包括弹簧3和固定底盘2，本实施例中弹簧3选用碟形弹簧，弹簧3的两端分别与第一推拉盘5、固定底盘2连接；

密封压紧机构包括第三推拉盘9、固定底座14、密封活塞12和推拉轴18，第三推拉盘9与固定底座14一侧连接，密封活塞12和推拉轴18位于固定底座14内，推拉轴18的一端与密封活塞12固定连接，另一端与眼镜阀的单波补偿器端的压紧法兰连接；

固定底盘2通过调节螺杆4连接第二推拉盘8和第三推拉盘9，第一推拉盘5通过两根对称设置的推拉螺杆7贯穿第二推拉盘8、第三推拉盘9后连接密封活塞12。

在固定底盘2、弹簧3、第一推拉盘5三者之间贯穿设置有导向螺杆1，导向螺杆1的两端分别与固定底盘2和第一推拉盘5螺接。贯穿弹簧设置导向螺杆，可保障弹簧在压缩或释放过程中行程的一致性，避免弹簧发生扭曲形变。

调节螺杆4一端通过螺母与固定底盘2螺纹连接。通过螺母可调节固定底盘与调节螺杆的连接位置，进而调节弹簧的预紧力。

推拉螺杆7一端通过螺母与第一推拉盘5螺纹连接。通过螺母可调节第一推拉盘与推拉螺杆的连接位置，也可调节弹簧的预紧力。在其中一根推拉螺杆7上安装有推拉固定装置15，推拉固定装置15位于第二推拉盘8和第三推拉盘9之间。推拉固定装置可将推拉螺杆固定于第二推拉盘上，可实现在线对液压缸和工作弹簧拆卸、更换或维修。

密封压紧机构还包括位于固定底座14内依次连接的密封压盖10、密封盒11及密封座13，密封压盖10上设有供推拉螺杆7穿过的通孔，密封活塞12安装于密封盒11内，推拉轴18贯穿密封座13。

使用时，将本实施例的四个密封压紧动力装置安装在阀体外侧壁上阀板周围四个角位处，推拉轴连接眼镜阀的单波补偿器端的压紧法兰，后续利用四个角位处的密封压紧动力装置实现眼镜阀的开启关闭。

实施例2：

一种眼镜阀用密封压紧动力装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：弹簧3选用套组弹簧。

实施例3：

如图2和图3所示，一种眼镜阀用密封压紧动力装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：密封压紧动力装置还包括智能控制系统，智能控制系统包括单片机21、压力传感器16、位移传感器17和数据采集装置22，压力传感器16安装在液压缸6下部与第二推拉盘8之间，位移传感器17安装在第一推拉盘5一侧，压力传感器16、位移传感器17均与数据采集装置22相连，数据采集装置22与单片机21相连。

智能控制系统还包括输入装置，输入装置与单片机相连，输入装置选用显示器19和键盘20。

其中，数据采集装置选用研华PCI-1711U数据采集卡，单片机选用MSP430F5438A单片机。

压力传感器与位移传感器实时监测，并将采集到的数据传输给数据采集装置，再由数据采集装置传输给单片机，通过单片机控制弹簧压力和第一推拉盘是行程，最终通过显示的数值实现快速调整四个工作弹簧间的弹力均衡，使对阀板的压紧开启保持一致性。

实施例4：

一种如实施例3所述的眼镜阀用密封压紧动力装置的工作方法，包括以下步骤，

如图2所示，首先，液压缸6加压后，液压缸6的活塞轴伸出推动第一推拉盘5向上移动，第一推拉盘压缩弹簧3的同时第一推拉盘5依靠推拉螺杆7带着密封活塞12及推拉轴18向上运动，推拉轴18拉动眼镜阀单波补偿器端的压紧法兰；然后移动(眼镜阀的)阀板，当阀板移动到位后，阀板位移传感器将采集到的信息传输给单片机，接下来液压缸6开始减压，在弹簧3弹力作用下，推动第一推拉盘5通过推拉螺杆7带动密封活塞12向下运动，密封活塞12推动推拉轴18压紧单波补偿器端的压紧法兰；在作业过程中，压力传感器16和位移传感器17将数据传输给数据采集卡，数据采集卡将采集到的数据再传输给单片机21，并在显示器19上显示数据，后续可通过键盘20向单片机21输入程序控制第一推拉盘5的行程及弹簧3的压紧力。

Claims (10)

1.一种眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，包括弹性蓄能补偿机构、动力输出机构和密封压紧机构；

其中，动力输出机构包括动力源，第一推拉盘和第二推拉盘，动力源位于第一推拉盘和第二推拉盘之间，动力源的输出端与第一推拉盘连接；

弹性蓄能补偿机构包括弹簧和固定底盘，弹簧的两端分别与第一推拉盘、固定底盘连接；

密封压紧机构包括第三推拉盘、固定底座、密封活塞和推拉轴，第三推拉盘与固定底座一侧连接，密封活塞和推拉轴位于固定底座内，推拉轴的一端与密封活塞固定连接、另一端与眼镜阀的单波补偿器端的压紧法兰连接；

固定底盘通过调节螺杆连接第二推拉盘和第三推拉盘，第一推拉盘通过推拉螺杆贯穿第二推拉盘、第三推拉盘后连接密封活塞。

2.如权利要求1所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，弹簧选用碟形弹簧或套组弹簧；动力源选用液压缸，液压缸的活塞轴与第一推拉盘连接。

3.如权利要求1或2所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，在固定底盘、弹簧、第一推拉盘之间贯穿设置有导向螺杆，导向螺杆的两端分别与固定底盘和第一推拉盘螺接。

4.如权利要求1或2所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，调节螺杆一端通过螺母与固定底盘螺纹连接；推拉螺杆一端通过螺母与第一推拉盘螺纹连接。

5.如权利要求1或2所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，推拉螺杆上设置有推拉固定装置，推拉固定装置位于第二推拉盘和第三推拉盘之间。

6.如权利要求1或2所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，密封压紧机构还包括位于固定底座内依次连接的密封压盖、密封盒及密封座，密封压盖上设有供推拉螺杆穿过的通孔，密封活塞置于密封盒内，推拉轴贯穿密封座。

7.如权利要求2所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，密封压紧动力装置还包括智能控制系统，智能控制系统包括单片机、压力传感器、位移传感器和数据采集装置，压力传感器设置在液压缸下部与第二推拉盘之间，位移传感器设置在第一推拉盘一侧，压力传感器、位移传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与单片机连接。

8.如权利要求7所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，智能控制系统还包括阀板位移传感器，阀板位移传感器与数据采集装置连接。

9.如权利要求7所述的眼镜阀用密封压紧动力装置，其特征在于，智能控制系统还包括输入装置，输入装置与单片机相连，输入装置选用显示器和键盘；数据采集装置选用研华PCI-1711U数据采集卡，单片机选用MSP430F5438A单片机。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的眼镜阀用密封压紧动力装置的工作方法，包括以下步骤，

首先，液压缸加压后，推动第一推拉盘移动，弹簧被压缩同时第一推拉盘带着密封活塞及推拉轴向上运动，推拉轴拉动眼镜阀单波补偿器端的压紧法兰；然后阀板移动，阀板移动到位后，液压缸减压，在弹簧弹力作用下，推动第一推拉盘通过推拉螺杆带动密封活塞向下运动，密封活塞推动推拉轴压紧单波补偿器端的压紧法兰；在作业过程中，压力传感器和位移传感器将数据传输给数据采集卡，数据采集卡将采集到的数据再传输给单片机，并在显示器上显示数据，后续可通过键盘向单片机输入程序控制第一推拉盘的行程及弹簧的压紧力。