CN108561581A - 一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，包括阀体、控制单元和报警单元，阀体的一端安装有双作用气缸，双作用气缸的一端设置有连轴，连轴的一端设置有弹性圆柱销，弹性圆柱销的外壁安装有轴用组合密封套圈，阀体的另一端设置有气动执行器，气动执行器的一端设置有定位套，气动执行器和弹性圆柱销的底部均设置有半球支架，阀体的内部安装有阀芯，阀芯的两端均设置有支架，支架的两端均安装有温度传感器。当阀体内的数据产生过大的变化或者不正常数据时，启动报警器以及报警单元，其次由防漏气压传感器安装在阀体顶部，防止密封圈的气压泄露，当密封圈气压泄露时，由控制单元直接通知报警器以及报警单元，便于及时抢修以及维护。
Description
技术领域
本发明涉及气力输送领域，具体为一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统。
背景技术
气力输送作为管道输送的主要方式已被广泛应用于现代工业中的散料输送，由于其封闭性，具有很强的环境保护功能，无污染，安全性好，可靠性高；易于安装及实现自动控制；尤其适用于输送粉末状、颗粒状、纤维状和叶片状的物料，有利于工业废料的二次开发利用，达到节能减排的目的。因此，被现代燃煤电力行业广泛采用在对粉煤灰进行综合利用上。而阀门是气力输送系统的关键设备，因此阀的性能对气力输送系统的输送效率及其能否正常运行具有重大影响和决定性作用，阀门问题是引起现有气力输送系统存在问题的主要原因之一。大型燃煤电厂粉煤灰气力输送速度高、粉尘浓度高、物料对系统的磨损性强，特别容易引起阀门的磨损，造成阀门开关性能降低，甚至失效。圆顶阀是一种广泛应用于气力输送系统的阀门，它可以切断进入压力罐的流动料流或者静止料柱，然后关闭实现密封，从而保证压力罐的充填率为100％，且无须依赖于发送罐的料位计，所以控制原理简单可靠。目前在圆顶阀的控制中，一般为人为操作，而且在操作过程中无法了解圆顶阀内部气压以及温度，当阀体出现故障时无法及时进行维修，影响工作效率。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，解决了上述提到在圆顶阀的控制中，一般为人为操作，而且在操作过程中无法了解圆顶阀内部气压以及温度，当阀体出现故障时无法及时进行维修，影响工作效率。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，包括阀体、控制单元和报警单元，所述阀体的一端安装有双作用气缸，所述双作用气缸的一端设置有连轴，所述连轴的一端设置有弹性圆柱销，所述弹性圆柱销的外壁安装有轴用组合密封套圈，所述阀体的另一端设置有气动执行器，所述气动执行器的一端设置有定位套，所述气动执行器和所述弹性圆柱销的底部均设置有半球支架，所述阀体的内部安装有阀芯，所述阀芯的两端均设置有支架，所述支架的两端均安装有温度传感器，所述阀芯的底部设置有固定柱，所述固定柱的顶端和底端均设置有隔热层，所述固定柱的内部安装有气压传感器，所述阀芯的顶部设置有弧形阀顶，所述阀芯顶部的两端均安装有密封圈，所述密封圈的底端设置有密封膜，所述密封膜的一端设置有气道，所述阀体的顶部设置有隔热板，所述隔热板的上设置有阀盖，所述阀盖的顶部安装有防漏气压传感器，所述弹性圆柱销和所述气动执行器的顶部均安装有报警器，所述控制单元包括触发单元、气动执行元件和充放气组件。
优选的，所述温度传感器、所述气压传感器和所述防漏气压传感器的输出端连接所述控制单元，所述控制单元的输出端连接所述报警器和所述报警单元。
优选的，所述控制单元的输出端通过所述触发单元连接所述气动执行元件和所述充放气组件，所述气动执行元件的输出端连接所述双作用气缸，所述充放气组件的输出端连接所述密封圈。
优选的，所述阀盖固定连接在所述隔热板的顶端，所述密封圈固定连接在所述阀芯的顶部，所述密封膜通过所述气道外接气缸。
优选的，所述弹性圆柱销通过所述连轴连接所述双作用气缸，所述定位套通过螺栓固定连接在所述气动执行器。
优选的，所述报警单元外接PC终端，所述温度传感器固定连接在所述支架上。
优选的，所述充放气组件包括充气单元和放气单元，所述充放气组件、所述气动执行元件和所述触发单元均连入电路组件中。
优选的，所述弧形阀顶使用纳米增韧陶瓷制成，所述电路组件内设置有控制单元。
优选的，使用时，首先将阀体安装在气固两相吹或输送的管道和罐体上，所述阀体在工作时，由所述控制单元通过所述触发单元控制所述气动执行元件，所述气动执行元件控制所述气动执行器，所述阀体关闭时，所述密封圈转动90°至关位，在接到控制单元的到位信号后，所述双作用气缸通过所述气道使所述密封圈底部的所述密封膜膨胀，所述密封膜内充入0.6MPa的压缩空气，发生弹性变形，使之与所述阀芯顶部紧密贴合，实现密封，所述阀体开启时，所述密封膜内压缩空气泄压，依靠自身弹性回缩，然后所述双作用气缸延时数秒后动作，所述密封圈转动90°至开位，由于所述密封圈与所述密封膜不接触，启闭转矩小，磨损小，从而提高了使用寿命，大大降低了维修费用和时间，残留在圆顶上的粉料被挤压在密封球面内，防止流动时对密封圈和所述阀体的磨损，所述温度传感器和所述气压传感器便于实时检测所述阀体内温度以及气压，由所述控制单元检测数据，当所述阀体内的数据产生过大的变化或者不正常数据时，启动所述报警器以及所述报警单元，其次由所述防漏气压传感器安装在所述阀体顶部，防止所述密封圈的气压泄露，当所述密封圈气压泄露时，由所述控制单元直接通知报警器以及报警单元，便于工作人员及时抢修以及维护。
有益效果
本发明提供了一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，具备以下有益效果：
1.该种圆顶阀的智能控制系统，阀体的内部安装有温度传感器和气压传感器，阀体的顶部安装有防泄漏气压传感器，当阀体内的数据产生过大的变化或者不正常数据时，启动报警器以及报警单元，其次由防漏气压传感器安装在阀体顶部，防止密封圈的气压泄露，当密封圈气压泄露时，由控制单元直接通知报警器以及报警单元，便于工作人员及时抢修以及维护。
2.该种圆顶阀的智能控制系统，阀体开启时，密封膜内压缩空气泄压，依靠自身弹性回缩，然后双作用气缸延时数秒后动作，密封圈转动90°至开位，由于密封圈与所述密封膜不接触，启闭转矩小，磨损小，从而提高了使用寿命，大大降低了维修费用和时间，残留在圆顶上的粉料被挤压在密封球面内，防止流动时对密封圈和阀体的磨损；圆顶阀的密封圈嵌入安装在阀体上，是唯一和圆顶阀芯接触的部件，即使出现磨损，也便于拆装维修；密封接触面和圆顶在长期的生产中会出现轻微磨。
3.该种圆顶阀的智能控制系统，阀体安装在气固两想吹或输送的管道和罐体上，传统的硬密封阀无法在兼具上述任何恶劣条件的应用环境中稳定运行，圆顶阀却能胜任。圆顶阀已成功地在广泛行业超过100个项目中得以应用，圆顶阀设计坚固，可胜任其它阀无法承担的工作，在标准应用中每1万次运行才须检验一次。
4.该种圆顶阀的智能控制系统，弧形阀顶使用纳米增韧陶瓷制成，具有耐磨耐腐蚀性，使用寿命长，适用于处理含尘气体和冲蚀性散装物料，适用范围广泛，双作用气缸为采用全封闭回转推杆式直缸驱动，在封闭腔内实现轨迹转换，回转输出，即使在粉尘浓度较高的恶劣工况下，也不会由于密封件的磨损而导致内泄漏，保证了阀门动作可靠性，其次隔热板可以极大的增加阀体内的耐温性能。
5.该种圆顶阀的智能控制系统，温度传感器、气压传感器和防漏气压传感器的输出端连接控制单元，控制单元的输出端连接报警器和报警单元，控制单元的输出端通过触发单元连接气动执行元件和充放气组件，气动执行元件的输出端连接双作用气缸，充放气组件的输出端连接密封圈，便于智能控制阀体。
附图说明
图1为本发明装置本体的整体结构示意图；
图2为本发明A处区域结构示意图；
图3为本发明控制模块结构示意图。
图中：1、阀体；2、连轴；3、双作用气缸；4、轴用组合密封套圈；5、弹性圆柱销；6、气压传感器；7、气动执行器；8、半球支架；9、定位套；10、报警器；11、支架；12、隔热板；13、弧形阀顶；14、阀芯；15、固定柱；16、隔热层；17、防漏气压传感器；18、阀盖；19、温度传感器；20、密封圈；21、气道；22、密封膜；23、控制单元；24、报警单元；25、气动执行元件；26、触发单元；27、充放气组件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，包括阀体1、控制单元23和报警单元24，阀体1的一端安装有双作用气缸3，双作用气缸3的一端设置有连轴2，连轴2的一端设置有弹性圆柱销5，弹性圆柱销5的外壁安装有轴用组合密封套圈4，阀体1的另一端设置有气动执行器7，气动执行器7的一端设置有定位套9，气动执行器7和弹性圆柱销5的底部均设置有半球支架8，阀体1的内部安装有阀芯14，阀芯14的两端均设置有支架11，支架11的两端均安装有温度传感器19，阀芯14的底部设置有固定柱15，固定柱15的顶端和底端均设置有隔热层16，固定柱15的内部安装有气压传感器6，阀芯14的顶部设置有弧形阀顶13，阀芯14顶部的两端均安装有密封圈20，密封圈20的底端设置有密封膜22，密封膜22的一端设置有气道21，阀体1的顶部设置有隔热板12，隔热板12的上设置有阀盖18，阀盖18的顶部安装有防漏气压传感器17，弹性圆柱销5和气动执行器7的顶部均安装有报警器10，控制单元23包括触发单元26、气动执行元件25和充放气组件27。
使用时，首先将阀体1安装在气固两想吹或输送的管道和罐体上，阀体1在工作时，由控制单元23通过触发单元26控制气动执行元件25，气动执行元件25控制气动执行器，阀体1关闭时，密封圈20转动90°至关位，在接到控制单元23的到位信号后，双作用气缸3通过气道21使密封圈20底部的密封膜22膨胀，密封膜22内充入0.6MPa的压缩空气，发生弹性变形，使之与阀芯14顶部紧密贴合，实现密封，阀体1开启时，密封膜22内压缩空气泄压，依靠自身弹性回缩，然后双作用气缸3延时数秒后动作，密封圈20转动90°至开位，由于密封圈20与密封膜22不接触，启闭转矩小，磨损小，从而提高了使用寿命，大大降低了维修费用和时间，残留在圆顶上的粉料被挤压在密封球面内，防止流动时对密封圈20和阀体1的磨损，温度传感器19和气压传感器6便于实时检测阀体1内温度以及气压，由控制单元23检测数据，当阀体1内的数据产生过大的变化或者不正常数据时，启动报警器10以及报警单元24，其次由防漏气压传感器17安装在阀体1顶部，防止密封圈20的气压泄露，当密封圈20气压泄露时，由控制单元23直接通知报警器10以及报警单元24，便于工作人员及时抢修以及维护。
综上，该种圆顶阀的智能控制系统，温度传感器19、气压传感器6和防漏气压传感器17的输出端连接控制单元23，控制单元23的输出端连接报警器10和报警单元24，便于控制单元23接收温度传感器19和气压传感器17检测信号，并和正常数据进行对比，阀体1内数据不正常时，便于由报警器10和报警单元24进行报警，有利于及时抢修。
其次，通过控制单元23的输出端通过触发单元26连接气动执行元件25和充放气组件27，便于控制单元23控制气动执行元件25和充放气组件27，气动执行元件25的输出端连接双作用气缸3，充放气组件27的输出端连接密封圈20。
并且，阀盖18固定连接在隔热板12的顶端，隔热板12便于增加阀体1内耐热性能，密封圈20固定连接在阀芯14的顶部，密封膜22通过气道21外接气缸，双作用气缸3通过气道21使密封圈20底部的密封膜22膨胀，密封膜22内充入0.6MPa的压缩空气，发生弹性变形，使之与阀芯14顶部紧密贴合，实现密封，阀体1开启时，密封膜22内压缩空气泄压，依靠自身弹性回缩，然后双作用气缸3延时数秒后动作，密封圈20转动90°至开位，由于密封圈20与密封膜22不接触，启闭转矩小，磨损小，从而提高了使用寿命，大大降低了维修费用和时间。
并且，弹性圆柱销5通过连轴2连接双作用气缸3，定位套9通过螺栓固定连接在气动执行器7。
并且，报警单元24外接PC终端，便于将阀体1故障的信息直接传输的PC终端，温度传感器19固定连接在支架11上。
并且，充放气组件27包括充气单元和放气单元，充放气组件27、气动执行元件25和触发单元26均连入电路组件中。
并且，弧形阀顶13使用纳米增韧陶瓷制成，具有耐磨耐腐蚀性，使用寿命长，适用于处理含尘气体和冲蚀性散装物料，适用范围广泛，电路组件内设置有控制单元23。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，包括阀体(1)、控制单元(23)和报警单元(24)，其特征在于：所述阀体(1)的一端安装有双作用气缸(3)，所述双作用气缸(3)的一端设置有连轴(2)，所述连轴(2)的一端设置有弹性圆柱销(5)，所述弹性圆柱销(5)的外壁安装有轴用组合密封套圈(4)，所述阀体(1)的另一端设置有气动执行器(7)，所述气动执行器(7)的一端设置有定位套(9)，所述气动执行器(7)和所述弹性圆柱销(5)的底部均设置有半球支架(8)，所述阀体(1)的内部安装有阀芯(14)，所述阀芯(14)的两端均设置有支架(11)，所述支架(11)的两端均安装有温度传感器(19)，所述阀芯(14)的底部设置有固定柱(15)，所述固定柱(15)的顶端和底端均设置有隔热层(16)，所述固定柱(15)的内部安装有气压传感器(6)，所述阀芯(14)的顶部设置有弧形阀顶(13)，所述阀芯(14)顶部的两端均安装有密封圈(20)，所述密封圈(20)的底端设置有密封膜(22)，所述密封膜(22)的一端设置有气道(21)，所述阀体(1)的顶部设置有隔热板(12)，所述隔热板(12)的上设置有阀盖(18)，所述阀盖(18)的顶部安装有防漏气压传感器(17)，所述弹性圆柱销(5)和所述气动执行器(7)的顶部均安装有报警器(10)，所述控制单元(23)包括触发单元(26)、气动执行元件(25)和充放气组件(27)。
2.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述温度传感器(19)、所述气压传感器(6)和所述防漏气压传感器(17)的输出端连接所述控制单元(23)，所述控制单元(23)的输出端连接所述报警器(10)和所述报警单元(24)。
3.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述控制单元(23)的输出端通过所述触发单元(26)连接所述气动执行元件(25)和所述充放气组件(27)，所述气动执行元件(25)的输出端连接所述双作用气缸(3)，所述充放气组件(27)的输出端连接所述密封圈(20)。
4.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述阀盖(18)固定连接在所述隔热板(12)的顶端，所述密封圈(20)固定连接在所述阀芯(14)的顶部，所述密封膜(22)通过所述气道(21)外接气缸。
5.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述弹性圆柱销(5)通过所述连轴(2)连接所述双作用气缸(3)，所述定位套(9)通过螺栓固定连接在所述气动执行器(7)。
6.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述报警单元(24)外接PC终端，所述温度传感器(19)固定连接在所述支架(11)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述充放气组件(27)包括充气单元和放气单元，所述充放气组件(27)、所述气动执行元件(25)和所述触发单元(26)均连入电路组件中。
8.根据权利要求1所述的一种用于气力输送系统圆顶阀的智能控制系统，其特征在于：所述弧形阀顶(13)使用纳米增韧陶瓷制成，所述电路组件内设置有所述控制单元(23)，所述双作用气缸(3)采用全封闭回转推杆式直缸。
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2018
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