CN108591580B - 一种简易伺服阀驱动装置及伺服阀驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种简易伺服阀驱动装置及伺服阀驱动方法，涉及汽轮机领域。本发明是为了解决现有判断伺服阀或其供油系统是否正常的方法操作复杂、功能单一的问题。本发明一种简易伺服阀驱动装置，电源模块、调节模块、开关和接口端子依次电气连接形成闭合回路，调节模块能够调节接口端子输出电流的大小，显示盘为圆形或圆弧形的刻度盘，调节模块的调节旋钮位于显示盘圆心处，调节旋钮径向刻有一条指示线，调节旋钮的旋转角度小于360°，指示线随调节旋钮旋转时能够指向刻度盘上的对应刻度，该对应刻度与接口端子输出电流对应。

Description

一种简易伺服阀驱动装置及伺服阀驱动方法

技术领域

本发明属于汽轮机领域，尤其涉及伺服阀的驱动。

背景技术

在常规火电与核电电厂汽轮机组的调节阀门一般使用伺服阀进行驱动控制阀门的升降，从而调节汽轮机蒸汽的流通量，控制机组的转速与负荷。而一般在伺服阀与控制系统联合调试前，首先要判断伺服阀或其供油系统是否正常，通常使用两种方法判断，一种是通过使用干电池直接给伺服阀的线圈供电，另一种是使用小型控制器设备。前一种方法的优点是简单方便，成本低廉，缺点是不能调节阀门的速度，阀门总是以最大速度开启或关闭，长时间操作对阀门本体存在物理冲击，而且不能控制阀门停止在运行过程中的某一位置，对某些需要阀门停靠要求的操作只能靠千斤顶操作，给调试工作带来不便。后一种方法的优点是性能较好，可以控制阀门的运行速度，又可以控制阀门运行到任意位置停靠，而缺电是该小型控制器设备采用复杂的集成电路与数字处理器，从其在伺服阀与控制系统联合调试前只起到验证功能角度来看成本过高，且由于其设计的复杂性对设备的操作与维护都带来不便。

发明内容

本发明是为了解决现有判断伺服阀或其供油系统是否正常的方法操作复杂、功能单一的问题，现提供一种简易伺服阀驱动装置及伺服阀驱动方法。

一种简易伺服阀驱动装置，包括：电源模块1、调节模块2、显示盘3、开关4和接口端子5；

电源模块1、调节模块2、开关4和接口端子5依次电气连接形成闭合回路，调节模块2能够调节接口端子5输出电流的大小，显示盘3为圆形或圆弧形的刻度盘31，调节模块2的调节旋钮位于显示盘3圆心处，调节旋钮径向刻有一条指示线21，调节旋钮的旋转角度小于360°，指示线21随调节旋钮旋转时能够指向刻度盘31上的对应刻度，该对应刻度与接口端子5输出电流对应。

上述显示盘3为同心圆形或同心圆弧形的刻度盘31，

刻度盘31设置有两圈刻度表，分别用于表示驱动一组伺服阀6线圈所需的电流值和驱动两组伺服阀6线圈所需的电流值。

上述接口端子5由端子排组成，接口端子5通过连接电缆与伺服阀6电气连接。

上述电源模块1为干电池或电池盒。

上述调节模块2为旋转式可调电阻器，旋转式可调电阻器的阻值范围为10KΩ--1KΩ。

基于上述一种简易伺服阀驱动装置的伺服阀驱动方法为：

打开开关4，旋转调节旋钮使得接口端子5输出电流逐渐增大至伺服阀6所驱动的调节阀门开启，完成伺服阀6的开启驱动；

持续增大接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度增大，完成伺服阀6的快速驱动；

减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度减小，完成伺服阀6的降速驱动；

持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门停止运动，完成伺服阀6的锁定驱动；

再持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门缓慢闭合，完成伺服阀6的闭合驱动。

在打开开关4前需要执行以下步骤：

首先，旋转调节旋钮至最小档，然后，判断连接电缆与伺服阀6连接顺序是否正确，若连接电缆与伺服阀6连接顺序正确，则开始对伺服阀的驱动；若连接电缆与伺服阀6连接顺序错误，则调整连接电缆与伺服阀6的连接顺序，然后开始对伺服阀的驱动。

所述判断连接电缆与伺服阀6连接顺序是否正确的方法为：

打开开关4，旋转调节旋钮使得接口端子5输出电流逐渐增大，若伺服阀6所驱动的调节阀门开启，则连接电缆与伺服阀6连接顺序正确，若调节旋钮旋转至最大档，伺服阀6所驱动的调节阀门也未开启，则连接电缆与伺服阀6连接顺序错误。

调节旋钮的最小档对应接口端子5输出电流最小，调节旋钮的最大档对应接口端子5输出电流最大。

本发明所述的一种简易伺服阀驱动装置，具有结构简单，操作简便的特点。通过本装置驱动伺服阀，可以简便实现调节阀门的开关，并可以对开关速度进行调节，还可以使阀门停在行程中的任意位置，从而达到判断伺服阀或供油系统是否故障的目的。

本发明所述的一种伺服阀驱动方法，可以简便实现调节阀门的开关，并可以对开关速度进行调节，还可以使阀门停在行程中的任意位置，从而达到判断伺服阀或供油系统是否故障的目的。

附图说明

图1为一种简易伺服阀驱动装置的电气结构示意图；

图2为调节旋钮的结构示意图；

图3为显示盘的结构示意图；

图4为具体实施方式一或二所述的一种简易伺服阀驱动装置的外观布局图；

图5为具体实施方式一所述的一种简易伺服阀驱动装置的电气结构图；

图6为具体实施方式二所述的一种简易伺服阀驱动装置的电气结构图；

图7为具体实施方式一或二中显示盘的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种简易伺服阀驱动装置，该装置驱动伺服阀的一组线圈，装置包括：电池盒、旋转式可调电阻器、显示盘3、开关4、接口端子5和外壳7；

如图5所示，电池盒、旋转式可调电阻器、开关4和接口端子5依次电气连接形成闭合回路，接口端子5由端子排组成，接口端子5通过连接电缆与伺服阀6电气连接。

如图4所示，显示盘3为同心圆形状的刻度盘，旋转式可调电阻器的调节旋钮位于显示盘3圆心处，调节旋钮径向刻有一条指示线，调节旋钮的旋转角度小于360°。电池盒和旋转式可调电阻器位于壳体7内部，旋转式可调电阻器的调节旋钮、开关4与接口端子5位于在壳体7外部。

如图7所示，指示线随调节旋钮旋转时能够指向刻度盘上的对应刻度，该对应刻度与接口端子5输出电流对应。指示线在旋转式可调电阻器的电阻值为0时，即调节旋钮旋转至显示盘3最大刻度处；指示线在旋转式可调电阻器的电阻值为最大时，即调节旋钮旋转至显示盘3最小刻度处。从最大刻度到最小刻度沿圆周逆时针方向排布，并且将这段圆弧形平均分为n段，则共有n+1个刻度。假设旋转式可调电阻器的电阻最大值为A欧姆，电池盒供电电压为U，伺服阀线圈电阻值为B，则最大刻度到最小刻度对应的电流值为I(1)到I(n+1)，通用公式为：

I(m)＝U/[B+(A/n)*(m-1)]

其中，m代表刻度的序号，即最大刻度对应m为1，最小刻度对应m为n+1。

本实施方式中n为16，共有17个刻度。旋转式可调电阻器的最大电阻值为2.4kΩ，电池盒供电电压为3V，伺服阀线圈电阻值为80Ω，则经计算最大刻度对应电流值为37.5mA，最小电流值为1.2mA，即图7中内圈刻度。

应用时，将调节旋钮旋转至1.2mA处，打开开关4，旋转调节旋钮使得接口端子5输出电流逐渐增大至伺服阀6所驱动的调节阀门开启，完成伺服阀6的开启驱动；持续增大接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度增大，完成伺服阀6的快速驱动；减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度减小，完成伺服阀6的降速驱动；持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门停止运动，完成伺服阀6的锁定驱动；再持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门缓慢闭合，完成伺服阀6的闭合驱动。若调节旋钮旋转至37.5mA处调节阀门也不开启，则调整连接电缆与伺服阀6的连接顺序，重新启动。

具体实施方式二：本实施方式所述的一种简易伺服阀驱动装置，该装置驱动伺服阀的两组线圈，装置包括：两节串联的干电池、旋转式可调电阻器、显示盘3、开关4、接口端子5和外壳7；

如图6所示，两节串联的干电池、旋转式可调电阻器、开关4和接口端子5依次电气连接形成闭合回路，接口端子5由端子排组成，接口端子5通过连接电缆与伺服阀6电气连接。

如图4所示，显示盘3为同心圆形状的刻度盘，旋转式可调电阻器的调节旋钮位于显示盘3圆心处，调节旋钮径向刻有一条指示线，调节旋钮的旋转角度小于360°。电池盒和旋转式可调电阻器位于壳体7内部，旋转式可调电阻器的调节旋钮、开关4与接口端子5位于在壳体7外部。

如图7所示，指示线随调节旋钮旋转时能够指向刻度盘上的对应刻度，该对应刻度与接口端子5输出电流对应。指示线在旋转式可调电阻器的电阻值为0时，即调节旋钮旋转至显示盘3最大刻度处；指示线在旋转式可调电阻器的电阻值为最大时，即调节旋钮旋转至显示盘3最小刻度处。从最大刻度到最小刻度沿圆周逆时针方向排布，并且将这段圆弧形平均分为n段，则共有n+1个刻度。假设旋转式可调电阻器的电阻最大值为A欧姆，电池盒供电电压为U，伺服阀线圈电阻值为B，则最大刻度到最小刻度对应的电流值为I(1)到I(n+1)，通用公式为：

I(m)＝U/{2*[B/2+(A/n)*(m-1)]}

其中，m代表刻度的序号，即最大刻度对应m为1，最小刻度对应m为n+1。

本实施方式中n为16，共有17个刻度。旋转式可调电阻器的最大电阻值为2.4kΩ，两节串联的干电池供电电压为3V，伺服阀线圈电阻值为80Ω，则经计算最大刻度对应电流值为37.5mA，最小电流值为0.61mA，即图7中外圈刻度。

应用时，将调节旋钮旋转至0.61mA处，打开开关4，旋转调节旋钮使得接口端子5输出电流逐渐增大至伺服阀6所驱动的调节阀门开启，完成伺服阀6的开启驱动；持续增大接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度增大，完成伺服阀6的快速驱动；减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门开启速度减小，完成伺服阀6的降速驱动；持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门停止运动，完成伺服阀6的锁定驱动；再持续减小接口端子5输出电流，使得伺服阀6所驱动的调节阀门缓慢闭合，完成伺服阀6的闭合驱动。若调节旋钮旋转至37.5mA处调节阀门也不开启，则调整连接电缆与伺服阀6的连接顺序，重新启动。

Claims (8)

1.基于一种简易伺服阀驱动装置的伺服阀驱动方法，一种简易伺服阀驱动装置包括：电源模块(1)、调节模块(2)、显示盘(3)、开关(4)和接口端子(5)；

电源模块(1)、调节模块(2)、开关(4)和接口端子(5)依次电气连接形成闭合回路，调节模块(2)能够调节接口端子(5)输出电流的大小，

显示盘(3)为圆形或圆弧形的刻度盘(31)，调节模块(2)的调节旋钮位于显示盘(3)圆心处，调节旋钮径向刻有一条指示线(21)，调节旋钮的旋转角度小于360°，

指示线(21)随调节旋钮旋转时能够指向刻度盘(31)上的对应刻度，该对应刻度与接口端子(5)输出电流对应，

其特征在于，伺服阀驱动方法为：

打开开关(4)，旋转调节旋钮使得接口端子(5)输出电流逐渐增大至伺服阀(6)所驱动的调节阀门开启，完成伺服阀(6)的开启驱动；

持续增大接口端子(5)输出电流，使得伺服阀(6)所驱动的调节阀门开启速度增大，完成伺服阀(6)的快速驱动；

减小接口端子(5)输出电流，使得伺服阀(6)所驱动的调节阀门开启速度减小，完成伺服阀(6)的降速驱动；

持续减小接口端子(5)输出电流，使得伺服阀(6)所驱动的调节阀门停止运动，完成伺服阀(6)的锁定驱动；

再持续减小接口端子(5)输出电流，使得伺服阀(6)所驱动的调节阀门缓慢闭合，完成伺服阀(6)的闭合驱动。

2.根据权利要求1所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，打开开关(4)前需要执行以下步骤：

首先，旋转调节旋钮至最小档，

然后，判断连接电缆与伺服阀(6)连接顺序是否正确，

若连接电缆与伺服阀(6)连接顺序正确，则开始对伺服阀的驱动；

若连接电缆与伺服阀(6)连接顺序错误，则调整连接电缆与伺服阀(6)的连接顺序，然后开始对伺服阀的驱动。

3.根据权利要求2所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，所述判断连接电缆与伺服阀(6)连接顺序是否正确的方法为：

打开开关(4)，旋转调节旋钮使得接口端子(5)输出电流逐渐增大，若伺服阀(6)所驱动的调节阀门开启，则连接电缆与伺服阀(6)连接顺序正确，若调节旋钮旋转至最大档，伺服阀(6)所驱动的调节阀门也未开启，则连接电缆与伺服阀(6)连接顺序错误。

4.根据权利要求3所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，调节旋钮的最小档对应接口端子(5)输出电流最小，调节旋钮的最大档对应接口端子(5)输出电流最大。

5.根据权利要求1所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，显示盘(3)为同心圆形或同心圆弧形的刻度盘(31)，

刻度盘(31)设置有两圈刻度表，分别用于表示驱动一组伺服阀(6)线圈所需的电流值和驱动两组伺服阀(6)线圈所需的电流值。

6.根据权利要求1所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，接口端子(5)由端子排组成，接口端子(5)通过连接电缆与伺服阀(6)电气连接。

7.根据权利要求1所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，电源模块(1)为干电池或电池盒。

8.根据权利要求1所述的伺服阀驱动方法，其特征在于，调节模块(2)为旋转式可调电阻器，旋转式可调电阻器的阻值范围为10KΩ--1KΩ。