CN110242783A - 一种便携式智能开阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式智能开阀装置，包括换向开关，转矩调节器，转速调节器，充电接口，电源开关，上壳体，充电电源，手柄，电机，减速机构，电机固定板，安装板，智能控制器，传动杆和方头。本发明的便携式智能开阀装置由于采用充电电源供电，携带方便，适用范围广。方头为变截面梯形万能方头，本发明的便携式智能开阀装置能够快速开关多种尺寸、不同类型的阀门，提高了开关阀门的效率，同时提高了操作的安全性，把操作者从繁重的体力劳动中解放出来。

Description

一种便携式智能开阀装置
技术领域
本发明涉及一种开阀工具，尤其涉及小巧轻便且携带方便的移动便携式开阀装置，适用于自来水厂，污水厂，石油化工等工业领域用手动阀门的开启和关闭。
背景技术
目前工业上阀门的开启和关闭一般有两种方式，一种是采用固定安装的自动驱动装置，比如采用电动或者气动执行机构来开启和关闭阀门，这种方式成本高，而且需要定期维护保养；另外一种是采用人工开启和关闭的方式，由操作者手动开启和关闭阀门，这种方式劳动强度大，而且效率很低。工业上的中型蝶阀，人工开启或者关闭一般需要一个小时甚至更长的时间，影响设备的正常运行。另外，由于部分阀门安装地点没有配置电源和气源等能源，导致常规的电动执行机构或者气动执行机构无法应用。
针对上述问题，本发明的一种便携式智能开阀装置，采用了移动充电电源供电，便于携带，。由于移动充电电源集成在智能开阀装置上，不需要外接能源提供原动力，便携式智能开阀装置的速度一般在60RPM左右，开启阀门的时间一般为3-5分钟。采用特殊的变截面等腰梯形方头设计，本发明的便携式智能开阀装置可开关多种尺寸、类型的手动阀门。本发明的便携式智能开阀装置能够快速开关手动阀门，提高了开关阀门的效率，同时提高了操作的安全性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种便携式智能开阀装置，包括：
电机，为无刷电机，把电能转换为机械能，给所述智能开阀装置提供动力输出；
换向开关，控制所述电机的转向；
转矩调节器，调节所述电机的输出转矩；
转速调节器，调节所述电机的输出转速；
充电电源，为低压移动电源，给所述电机提供能源；
充电接口，连接所述充电电源和民用电网，给充电电源充电；
电源开关，接通或切断所述充电电源与所述电机；
上壳体，用于固定所述换向开关，转矩调节器，转速调节器，充电接口和电源开关；
手柄，用于操作者操作所述便携式智能开阀装置；
减速机构，为行星齿轮减速机构，降低所述电机的转速，提高所述电机的输出转矩；
电机固定板，固定所述电机在所述手柄上；
智能控制器，控制所述电机输出需要的转矩和转速；
安装板，固定所述充电电源和智能控制器；
传动杆，为矩形截面金属导杆，其作用是把转矩从所述减速机构传递到方头；
方头，连接所述传动杆与阀门方头，把转矩施加到阀门方头上，开启或者关闭阀门；
本发明的一种便携式智能开阀装置，采用便携式移动充电电源供电，采用无刷直流电机作为驱动机构。所述减速机构为行星齿轮减速机构，所述智能控制器具有调节转速和转矩功能。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。本发明的一种便携式智能开阀装置由充电电源给所述电机提供电能，所述电机把电能转为机械能，通过所述减速机构降低输出转速，提高输出转矩； 所述智能控制器控制电机的输出转速及转矩；本发明的一种便携式智能开阀装置通过转速调节器设定运行时所需的转速，通过转矩调节器设定运行时所需的转矩；本发明的一种便携式智能开阀装置通过控制电机输出电流来计算输出转矩大小，所述智能控制器设置了过载力矩，当阀门开到位或关到位时电机的输出转矩会急剧增大，当达到设定值时，电机停止运行，以保护阀门不受损坏。
本发明的一种便携式智能开阀装置，其智能控制器根据阀门开关旋转方向调节电机旋转方向，根据阀门开关转矩需求调节电机转速，从而调节输出转矩。电机智能控制器设置了过载保护，一方面防止电机过载损坏，另一方面保护阀门不会受到过大的转矩而损坏。
进一步，本发明的便携式智能开阀装置，其电机为低电压（24V，36V等）直流电机。电机通过移动电源供电，移动电源为充电式电能存储装置。电机直接输出转矩不能满足阀门开关的需要，通过行星齿轮结构减速器放大输出转矩，一般放大倍数设计在50-100之间，从而满足智能开阀装置对大转矩的要求。
进一步当阀门在阀门井下，尤其是阀门井里的阀门被水泡时，便携式智能开阀装置的传动杆长度不够的情况下，可以利用延长杆来解决问题。
本发明的便携式智能开阀装置配置的变截面梯形方头可开关多种尺寸、类型的手动阀，相对于固定式电动或者气动执行器来说性价比高。 本发明的便携式智能开阀装置工作效率是人工的20倍以上，能够快速开关手动阀门，同时提高了操作的安全性，让操作者从繁重的体力劳动中解放出来。
本发明的便携式智能开阀装置的有益效果包括：方便操作位置刁钻，被堵塞的阀门；方便处理深水阀门井里的阀门；快速开关阀门，提高效率，节约时间；特别适合操作转速多，转矩大的阀门；可自动正反转动，开启锈死的阀门；减轻操作人员的工作强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种便携式智能开阀装置原理示意图。
图中数字表示：
1.换向开关，2.转矩调节器，3.转速调节器，4.充电接口，5.电源开关，6.上壳体，7.充电电源，8.手柄，9.电机，10.减速机构，11.电机固定板，12.安装板，13.智能控制器，14.传动杆，15.方头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，本发明包含换向开关1，转矩调节器2，转速调节器3，充电接口4，电源开关5，上壳体6，充电电源7，手柄8，电机9，减速机构10，电机固定板11，安装板12，智能控制器13，传动杆14和方头15。电机9通过电机固定板11和安装板12固定在手柄8上。减速机构10固定在电机9的输出端。 充电电源7和智能控制器13固定在安装板12上。换向开关1，转矩调节器2，转速调节器3，充电接口4和电源开关5固定在上壳体6上，上壳体6利用螺钉与安装板12相连形成封闭腔体，以保护充电电源7和智能控制器13。传动杆14连接电机9的输出端与方头15，通过方头15把力矩传递给阀门方头，从而开启和关闭阀门，方头15为变截面梯形方头，因此可开关多种尺寸、类型的手动阀，相对于固定式执行器来说性价比高。
本发明的便携式智能开阀装置，其电机9为低电压（24V，36V等）直流电机。本发明的便携式智能开阀装置以移动充电电源7供电，充电电源7为移动式电能存储装置。通过电机9把电能转换为机械能，电机9直接输出转矩不能满足阀门开关的需要，利用行星齿轮减速机构10降低输出转速，增大输出转矩，从而满足智能开阀装置对大转矩的要求。
本发明的便携式智能开阀装置由智能控制器13控制电机9运行，开启或者关闭不同大小和类型手动阀门，需要的转矩大小不一样。为了满足开启和关闭不同大小和类型手动阀门对转矩的需要，本发明的便携式智能开阀装置设置了转矩调节功能，通过转矩调节器2设定智能控制器13的输出电流，以实现调节电机9的输出转矩；通过转速调节器3设定智能控制器13的输出转速，以实现调节电机9的输出转速；本发明的便携式智能开阀装置通过智能控制器13控制电机9输出电流来计算输出的转矩大小，智能控制器13设置了过载力矩，当阀门开到位或关到位时电机的输出电流会急剧增大，当力矩达到过载力矩设定值时，智能控制器13控制电机9，电机9停止运行，一方面保护开阀装置，另一方面保护阀门不受损坏。
进一步，当阀门在阀门井下，尤其是阀门井里的阀门淹没在水下时，便携式智能开阀装置的传动杆长度不够的情况下，可以利用延长杆来解决问题。
本发明的便携式智能开阀装置工作效率是人工的20倍以上，能够快速开关手动阀门，同时提高了操作的安全性，让操作者从繁重的体力劳动中解放出来。而且本发明的便携式智能开阀装置结构简单，与传统的电动，气动阀门开阀装置相比，性价比高，可适用于多种类型、多种尺寸、不同压力等级或工作环境。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种便携式智能开阀装置，包括：
电机，为无刷电机，把电能转换为机械能，给所述智能开阀装置提供动力；
换向开关，控制所述电机的转向；
转矩调节器，调节所述电机的输出转矩；
转速调节器，调节所述电机的输出转速；
充电电源，为低压移动电能储存装置，给所述电机提供能源；
充电接口，连接所述充电电源和民用电网，给充电电源充电；
电源开关，接通或切断所述充电电源与所述电机；
上壳体，用于固定所述换向开关，转矩调节器，转速调节器，充电接口和电源开关；
手柄，用于操作者操作所述便携式智能开阀装置；
减速机构，为行星齿轮减速机构，降低所述电机的转速，提高所述电机的输出转矩；
电机固定板，固定所述电机在所述手柄上；
智能控制器，控制所述电机输出需要的转矩和转速；
安装板，固定所述充电电源和智能控制器；
传动杆，为矩形截面金属导杆，其作用是把转矩从所述减速机构传递到方头；
方头，连接所述传动杆与阀门方头，把转矩施加到阀门方头上，开启或者关闭阀门。
2.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于所述电机为无刷直流电机，把电能转换为机械能，为开阀装置提供动力。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于其可配置不同转速比的所述减速机构，调节智能开阀装置的输出转矩。
4.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于所述减速机构为行星齿轮减速机构，其功能为降低所述电机输出转速，增大所述电机输出转矩。
5.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于其设置了转速调节器和转矩调节器，具有调节电机输出转速和转矩的功能。
6.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于采用移动充电电源给所述电机供电，携带方便。
7.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于所述的智能控制器根据不同应用场合控制所述电机的输出转速及转矩。
8.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于所述方头为变截面等腰梯形设计，适用于开关不同大小的阀门。
9.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于其通过所述转速调节器设定运行时所需的转速，通过所述转矩调节器设定运行时所需的转矩。
10.根据权利要求 1所述的一种便携式智能开阀装置，其特征在于其通过所述智能控制器根据所述电机的输出电流计算输出转矩大小，所述智能控制器设定了过载力矩，达到过载力矩，所述电机停止运行，以保护阀门受到损坏。
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