CN107575625A - 一种shafer气液联动执行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SHAFER气液联动执行机构，包括：依次连接的执行单元、驱动单元和电子控制单元，驱动单元包括：与电子控制单元连接的第一常闭先导阀和与执行单元连接的驱动子单元。本发明的有益效果是：本技术方案在不降低SHAFER气液联动执行机构安全截断等级的基础上，减少了阀室SHAFER气液联动执行机构误关断频次，减少了SHAFER气液联动执行机构的故障风险点，使SHAFER气液联动执行机构的气路流程更加简单实用。
Description
技术领域
本发明涉及执行机构技术领域，特别涉及一种SHAFER气液联动执行机构。
背景技术
天然气长输管道在日常的运行过程中经常发生阀室SHAFER气液联动执行机构误关断的情况。阀室在日常运行中是无人值守的，当阀室SHAFER气液联动执行机构误关断以后，线路人员无法第一时间赶到现场，对出现的误关断情况进行处理，调控中心也无法进行远程复位开阀，最终导致全线的停输和净化厂的超压停产，从而给上、下游的企业带来巨大的经济损失。
发明内容
本发明提供了一种SHAFER气液联动执行机构，解决了现有技术的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种SHAFER气液联动执行机构，包括：依次连接的执行单元、驱动单元和电子控制单元，所述驱动单元包括：与所述电子控制单元连接的第一常闭先导阀和与所述执行单元连接的驱动子单元。
本发明的有益效果是：本技术方案在不降低SHAFER气液联动执行机构安全截断等级的基础上，减少了阀室SHAFER气液联动执行机构误关断频次，减少了SHAFER气液联动执行机构的故障风险点，使SHAFER气液联动执行机构的气路流程更加简单实用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，所述执行单元包括：执行器，与所述执行器连接的第一速度调节孔板和第二速度调节孔板，所述第一速度调节孔板经手动液压泵连接第一气/液罐的底端，所述第二速度调节孔板经所述手动液压泵连接第二气/液罐的底端。
优选地，所述驱动子单元包括：常开先导阀，第一动力梭阀，第二动力梭阀，过滤器，开阀电磁阀，单向阀，截止阀，安全泄放阀，先导过滤器，第二梭阀，第二常闭先导阀，关阀电磁阀，限位开关，压力调节器，第一梭阀，储气罐，排液阀，排气阀以及压力表；
所述常开先导阀的第一端口连接所述第一气/液罐的顶端，第二端口连接所述第一动力梭阀的第一端口，第三端口连接所述第一常闭先导阀的第一端口；
所述第二动力梭阀的第一端口连接所述第二气/液罐的顶端，第二端口连接所述过滤器的第一端口，第三端口连接所述开阀电磁阀的第一端口，所述过滤器的第二端口连接所述单向阀的第一端口，所述单向阀的第二端口连接所述截止阀的第一端口，所述截止阀的第二端口连接所述第一梭阀的第一端口；
所述第一常闭先导阀的第二端口连接所述电子控制单元的第一端口，第三端口连接所述安全泄放阀的第一端口；所述第二动力梭阀的第二端口连接所述先导过滤器的第一端口，第三端口连接所述第二梭阀的第一端口；所述第二梭阀的第二端口连接所述第二常闭先导阀的第一端口，第三端口连接所述关阀电磁阀的第一端口；所述第二常闭先导阀的第二端口连接所述电子控制单元的第一端口，第三端口所述连接限位开关的第一端口；所述电子控制单元的第二端口连接所述安全泄放阀的第一端口；所述先导过滤器的第二端口、所述限位开关的第二端口、所述关阀电磁阀的第二端口和所述开阀电磁阀的第二端口均连接所述压力调节器的第二端口，所述压力调节器的第二端口连接所述安全泄放阀的第二端口；
所述储气罐的底端连接所述排液阀的一端，所述储气罐的顶端连接所述排气阀的一端，所述储气罐的顶端与所述第一动力梭阀的第一端口之间的管道上安装有所述压力表。
优选地，所述电子控制单元包括：相互电连接的电磁阀和控制模块，所述第一常闭先导阀的第二端口和所述第二常闭先导阀的第二端口均连接所述电磁阀的第一端口，所述电磁阀的第二端口连接所述安全泄放阀的第一端口。
优选地，还包括：传动装置，所述传动装置用于通过驱动连杆控制所述限位开关的开闭。
优选地，还包括：相互连接的第一活塞和第一手柄，通过所述第一手柄和所述第一活塞控制所述第一动力梭阀的开闭。
优选地，还包括：相互连接的第二活塞和第二手柄，通过所述第二手柄和所述第二活塞控制所述第二动力梭阀的开闭。
优选地，所述第一常闭先导阀包括闭锁装置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种SHAFER气液联动执行机构的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种SHAFER气液联动执行机构的结构示意图。
附图中：
1、执行器，2、第一速度调节孔板，3、第二速度调节孔板，4、手动液压泵，5、第一气/液罐，6、第二气/液罐，7、常开先导阀，8、第一动力梭阀，9、第一常闭先导阀，10、第二动力梭阀，11、过滤器，12、开阀电磁阀，13、单向阀，14、截止阀，15、电子控制单元，16、安全泄放阀，17、先导过滤器，18、第二梭阀，19、第二常闭先导阀，20、关阀电磁阀，21、限位开关，22、压力调节器，23、储气罐，24、第一梭阀，25、排气阀，26、压力表，27、排液阀，28、电磁阀，29、控制模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种SHAFER气液联动执行机构，包括：依次连接的执行单元、驱动单元和电子控制单元15，驱动单元包括：与电子控制单元15连接的第一常闭先导阀和与执行单元连接的驱动子单元。
执行单元包括：执行器1，与执行器1连接的第一速度调节孔板2和第二速度调节孔板3，第一速度调节孔板2经手动液压泵4连接第一气/液罐5的底端，第二速度调节孔板3经手动液压泵4连接第二气/液罐6的底端。
驱动子单元包括：常开先导阀7，第一动力梭阀8，第二动力梭阀10，过滤器11，开阀电磁阀12，单向阀13，截止阀14，安全泄放阀16，先导过滤器17，第二梭阀18，第二常闭先导阀19，关阀电磁阀20，限位开关21，压力调节器22，第一梭阀24，储气罐23，排液阀27，排气阀25以及压力表26；
常开先导阀7包括第一端口、第二端口和第三端口，第一动力梭阀8包括第一端口、第二端口和第三端口，第一常闭先导阀9包括第一端口、第二端口和第三端口，第二动力梭阀10包括第一端口、第二端口和第三端口，过滤器11包括第一端口和第二端口，开阀电磁阀12包括第一端口和第二端口，单向阀13包括第一端口和第二端口，截止阀14包括第一端口和第二端口，电子控制单元15包括第一端口和第二端口，安全泄放阀16包括第一端口和第二端口，先导过滤器17包括第一端口和第二端口，第二梭阀18包括第一端口、第二端口和第三端口，第二常闭先导阀19包括第一端口、第二端口和第三端口，关阀电磁阀20包括第一端口和第二端口，限位开关21包括第一端口和第二端口，压力调节器22包括第一端口和第二端口，第一梭阀24包括第一端口和第二端口；
常开先导阀7的第一端口连接第一气/液罐5的顶端，第二端口连接第一动力梭阀8的第一端口，第三端口连接第一常闭先导阀9的第一端口；第二动力梭阀10的第一端口连接第二气/液罐6的顶端，第二端口连接过滤器11的第一端口，第三端口连接开阀电磁阀12的第一端口，过滤器11的第二端口连接单向阀13的第一端口，单向阀13的第二端口连接截止阀14的第一端口，截止阀14的第二端口连接第一梭阀24的第一端口；第一常闭先导阀9的第二端口连接电子控制单元15的第一端口，第三端口连接安全泄放阀16的第一端口；第二动力梭阀10的第二端口连接先导过滤器17的第一端口，第三端口连接第二梭阀18的第一端口；第二梭阀18的第二端口连接第二常闭先导阀19的第一端口，第三端口连接关阀电磁阀20的第一端口；第二常闭先导阀19的第二端口连接电子控制单元15的第一端口，第三端口连接限位开关21的第一端口；电子控制单元15的第二端口连接安全泄放阀16的第一端口；先导过滤器17的第二端口、限位开关21的第二端口、关阀电磁阀20的第二端口和开阀电磁阀12的第二端口均连接压力调节器22的第二端口，压力调节器22的第二端口连接安全泄放阀16的第二端口；
储气罐23的底端连接排液阀27的一端，储气罐23的顶端连接排气阀25的一端，储气罐23的顶端与第一动力梭阀8的第一端口之间的管道上安装有压力表26。
其中，第一常闭先导阀9的三个端口均为常闭状态，常开先导阀7的三个端口均为常开状态。
如图2所示，电子控制单元15包括：相互电连接的电磁阀28和控制模块29，第一常闭先导阀9的第二端口和第二常闭先导阀19的第二端口均连接电磁阀28的第一端口，电磁阀28的第二端口连接安全泄放阀16的第一端口。
具体地，还包括：传动装置，传动装置用于通过驱动连杆控制限位开关21的开闭。
具体地，还包括：相互连接的第一活塞和第一手柄，通过第一手柄和第一活塞控制第一动力梭阀8的开闭。
具体地，还包括：相互连接的第二活塞和第二手柄，通过第二手柄和第二活塞控制第二动力梭阀10的开闭。
具体地，第一常闭先导阀9包括闭锁装置。
工作人员进阀室安装作业时，必须关闭一切电源(包括手机和电脑)及火种，着装须防静电，进阀室时须打开所有门窗保证空气流通，使用便携式可燃气体报警器及利用固定式可燃气体探测器监控现场安全，打开通旁路通道阀门，保证关阀时不影响正常输气；关闭截止阀14，排空储气罐23的天然气；可通过压力表26观察气罐(第一气/液罐5和第二气/液罐6)及动力梭阀(第一动力梭阀8和第二动力梭阀10)内部的天然气残留情况，确保无残余压力；在保证气罐及动力梭阀内部无压力情况下按照改造图的要求进行气路连接，并紧固卡套；完成安装后打开截止阀14；检查各接点是否存在漏气现象，无漏气进入下一步；通知调控中心远程进行关、开阀测试；使用ROCLINK软件对lineGuard2200进行关阀测试；再次检查各接点是否存在漏气现象，连续观察2小时，结果正常，可在保证开阀状态下关闭旁通恢复生产。
1、电子式爆管保护功能(关阀)
电子控制单元15中包括压力传感器，通过压力传感器获得天然气主管线中的压力信号。当管线中的实际压力数据达到并超过电子控制单元15中设定的三种压力参数(高压关阀、低压关阀、压降速率关阀)中的任何一种时，并且此事件持续时间达到电子控制单元15中设定的延时时间后，电子控制单元15给正常处于关闭状态的电磁阀28通电，并使气流流向正常处于关闭状态的第二常闭先导阀19。由于动力梭阀(8，10)的信号与动力的比是33比1，这样第二常闭先导阀19打开后，动力梭阀(8，10)打开，容许动力气体从动力接口到气缸中的活塞接口，容许动力气流进入原来被气缸封闭住的空间，从而进入执行器1关闭阀门的第二气/液罐6，气流将进一步通过手动液压泵4和第二速度调节孔板3，从而进入旋转叶片执行器1的本体，执行器1在这个动力驱使下，运动直至关闭阀门。当电子控制单元15给电磁阀28预先设定的“待命”时间完成时，此时电磁阀28断电。当第二常闭先导阀19关闭时，引导气从“梭阀“模块的活塞的孔板处排出，位于“梭阀”模块中负责关闭阀门功能的那一侧梭子关闭，致使负责关闭阀门的第二气/液罐6压力降低减压。当第二气/液罐6压力降低全部完成，整个气/液联动系统重新回到初始的平衡状态。
2、锁定功能(防止开阀)
当上述的电子式爆管保护系统工作的时候，气流同时通过带有锁定功能的第一常闭先导阀9。此先导阀打开使得正常情况开启的常开先导阀7关闭，当有爆管关阀命令执行后，旋转叶片执行器1将使阀门继续处于关闭的状态和位置。这个具有锁定功能的正常关闭的第一常闭先导阀9连续不断地提供恒定的信号压力给另一个正常开启的常开先导阀7，从而防止通过这个控制回路去驱动旋转叶片执行器1动作进而打开阀门。这个锁定功能的解锁，只有通过人工进行手动复位操作，使正常开启的常开先导阀7泄放压力直至重新恢复正常开启的状态。
3、二通路电遥控(开或关阀)
开阀：
当执行器1的阀门处于关闭状态的位置时，给正常关闭状态的开阀电磁阀12带电，该阀打开，动力气体通过动力接口进入动力梭阀(8，10)中的气缸活塞。动力梭阀(8，10)打开，动力气进入原来被动力梭阀(8，10)和气缸封锁住的空间，同时进入负责开阀功能的第一气/液罐5，动力气体驱动液压油经过手动液压泵4和第一速度调节孔板2，进入了旋转叶片执行器1内，直至执行器1驱动阀门到全开的位置。当阀门全开后，正常关闭的开阀电磁阀12在执行器1完成全部动作后断电，系统重新回到平衡的位置。
关阀：
当执行器1的阀门处于开启状态的位置，给正常关闭状态的关阀电磁阀20带电，该阀打开，动力气体通过动力接口到它的气缸接口，经过第二梭阀18作用到动力梭阀(8，10)中的信号活塞，动力气进入到原来被动力梭阀(8，10)和气缸封锁住的空间，进入到负责关阀功能的第二气/液罐6。动力气体驱动液压油经过手动液压泵4，第二速度调节孔板3进入了旋转叶片执行器1内，直至执行器1驱动阀门到全关位置。当阀门全关后，负责关闭功能的正常关闭的关阀电磁阀20，在执行器1完成全部动作后断电。系统重新回到平衡的位置。
4、就地手动操作开或关阀门和执行器
开阀：
拉开动力梭阀(8，10)上的开阀手柄，此机械式的手柄直接将力作用在动力梭阀(8，10)上，使其动作打开原来被动力梭阀(8，10)和动力气缸活塞封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责开阀功能的第一气/液罐5，动力气驱动液压油使旋转叶片执行器1动作。持续地拉住手柄直到执行器1驱动阀门达到全开的位置。当阀门与执行器1全部动作完成后，松开手柄，第一动力梭阀8将恢复到初始全封闭的位置，全部系统达到新的平衡状态。
关阀：
拉开动力梭阀(8，10)上的关阀手柄，手柄直接将力作用在动力梭阀(8，10)上，使其动作打开原来被动力梭阀(8，10)和动力气缸活塞封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责关阀功能的第二气/液罐6，动力气驱动液压油使旋转叶片执行器1动作。持续地拉住手柄直到执行器1驱动阀门达到全关的位置。当阀门与执行器1全部动作完成后，松开手柄，动力梭阀(8，10)将恢复到初始全封闭的位置，系统达到新的平衡状态。
5、就地手动泵开/关阀门和执行器
无论想开或关阀，最简单的就是用一个手柄装在执行器1控制箱内的手动液压泵4的接口上，使用这个手柄上下压动，将力推向泵的中部，泵的标记将指明开或关阀的动作方向。
使用供货时提供的手动泵手柄，向上抬举这个手柄时，手动泵的插销提起，使得液压油进入手动泵，再向下推压手柄，给液压油加压，使得液压油进入执行器。重复上抬、下压手柄的动作，直至开或关阀的过程全部完成。泵被泄压并回到初始状态，此时任何自动控制这个执行器的功能可以被使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，包括：依次连接的执行单元、驱动单元和电子控制单元(15)，所述驱动单元包括：与所述电子控制单元(15)连接的第一常闭先导阀(9)和与所述执行单元连接的驱动子单元。
2.根据权利要求1所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，所述执行单元包括：执行器(1)，与所述执行器(1)连接的第一速度调节孔板(2)和第二速度调节孔板(3)，所述第一速度调节孔板(2)经手动液压泵(4)连接第一气/液罐(5)的底端，所述第二速度调节孔板(3)经所述手动液压泵(4)连接第二气/液罐(6)的底端。
3.根据权利要求2所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，所述驱动子单元包括：常开先导阀(7)，第一动力梭阀(8)，第二动力梭阀(10)，过滤器(11)，开阀电磁阀(12)，单向阀(13)，截止阀(14)，安全泄放阀(16)，先导过滤器(17)，第二梭阀(18)，第二常闭先导阀(19)，关阀电磁阀(20)，限位开关(21)，压力调节器(22)，第一梭阀(24)，储气罐(23)，排液阀(27)，排气阀(25)以及压力表(26)；
所述常开先导阀(7)的第一端口连接所述第一气/液罐(5)的顶端，第二端口连接所述第一动力梭阀(8)的第一端口，第三端口连接所述第一常闭先导阀(9)的第一端口；
所述第二动力梭阀(10)的第一端口连接所述第二气/液罐(6)的顶端，第二端口连接所述过滤器(11)的第一端口，第三端口连接所述开阀电磁阀(12)的第一端口，所述过滤器(11)的第二端口连接所述单向阀(13)的第一端口，所述单向阀(13)的第二端口连接所述截止阀(14)的第一端口，所述截止阀(14)的第二端口连接所述第一梭阀(24)的第一端口；
所述第一常闭先导阀(9)的第二端口连接所述电子控制单元(15)的第一端口，第三端口连接所述安全泄放阀(16)的第一端口；所述第二动力梭阀(10)的第二端口连接所述先导过滤器(17)的第一端口，第三端口连接所述第二梭阀(18)的第一端口；所述第二梭阀(18)的第二端口连接所述第二常闭先导阀(19)的第一端口，第三端口连接所述关阀电磁阀(20)的第一端口；所述第二常闭先导阀(19)的第二端口连接所述电子控制单元(15)的第一端口，第三端口所述连接限位开关(21)的第一端口；所述电子控制单元(15)的第二端口连接所述安全泄放阀(16)的第一端口；所述先导过滤器(17)的第二端口、所述限位开关(21)的第二端口、所述关阀电磁阀(20)的第二端口和所述开阀电磁阀(12)的第二端口均连接所述压力调节器(22)的第二端口，所述压力调节器(22)的第二端口连接所述安全泄放阀(16)的第二端口；
所述储气罐(23)的底端连接所述排液阀(27)的一端，所述储气罐(23)的顶端连接所述排气阀(25)的一端，所述储气罐(23)的顶端与所述第一动力梭阀(8)的第一端口之间的管道上安装有所述压力表(26)。
4.根据权利要求3所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，所述电子控制单元(15)包括：相互电连接的电磁阀(28)和控制模块(29)，所述第一常闭先导阀(9)的第二端口和所述第二常闭先导阀(19)的第二端口均连接所述电磁阀(28)的第一端口，所述电磁阀(28)的第二端口连接所述安全泄放阀(16)的第一端口。
5.根据权利要求3或4所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，还包括：传动装置，所述传动装置用于通过驱动连杆控制所述限位开关(21)的开闭。
6.根据权利要求3或4所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，还包括：相互连接的第一活塞和第一手柄，通过所述第一手柄和所述第一活塞控制所述第一动力梭阀(8)的开闭。
7.根据权利要求3或4所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，还包括：相互连接的第二活塞和第二手柄，通过所述第二手柄和所述第二活塞控制所述第二动力梭阀(10)的开闭。
8.根据权利要求3或4所述的一种SHAFER气液联动执行机构，其特征在于，所述第一常闭先导阀(9)包括闭锁装置。
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