CN110822156A - 一种用于驱动阀门装置的液压控制单元及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于驱动阀门装置的液压控制单元及其控制方法，该液压控制单元由控制器、直流无刷电机、集成阀块和摆动油缸组成。所述的集成阀块包括内嵌的定量柱塞泵、增压油箱、溢流阀、过滤器、安全阀、旋转直驱换向阀、放气活门、加注油口、压力传感器和旁通阀。电机与定量柱塞泵采用浸油设计，一根主轴联结，电机主轴直接带动定量柱塞泵转子旋转，完成柱塞泵吸油和排油的过程，输出油液直接控制摆动油缸的速度。控制器采集传感器信号，并根据控制指令控制旋转直驱换向阀，进而控制摆动油缸转动方向。本发明作为阀门驱动装置，具有重量轻体积小、高度集成化、结构简单易于维修的优点。

Description

一种用于驱动阀门装置的液压控制单元及其控制方法
技术领域
本发明设计一种液压动力系统，具体涉及一种用于驱动阀门装置。
背景技术
阀门驱动装置用于在规定时间内平稳、无卡滞的驱动阀门开启关闭。该装置由液压控制单元、驱动机构、密封件等组成，其中液压控制单元是驱动阀门动作的关键组成部件。传统的阀门驱动装置液压能源主要采用集中液压油源方案，但由于各个阀门位置分布比较分散，因此使得阀门液压能源有管路多、占有空间大、噪声大和维修困难，损耗大，发热量高等缺点。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于驱动阀门装置的高集成化、重量轻及维修方便的液压控制单元。
本发明专利的技术方案为：一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，所述控制单元包括控制器1、直流无刷电机2、集成阀块3和摆动油缸4；所述直流无刷电机2与控制器1相连，所述直流无刷电机2的输出端连接到集成阀块3，所述集成阀块3通过控制摆动油缸4的转动实现对阀门装置的控制。
所述集成阀块3中设有定量柱塞泵5、油箱6、溢流阀7、过滤器8、安全阀9、旋转直驱换向阀10、放气活门11、高压传感器12、低压传感器13和旁通阀14；
所述直流无刷电机2的输出端连接到旋转直驱换向阀10，所述旋转直驱换向阀10连接到摆动油缸4。
所述直流无刷电机2为浸油式电机。
所述油泵5为嵌入式油泵。
所述直流无刷电机2与集成阀块3为静密封。
所述摆动油缸4为有限转角的液压执行元件。
所述油箱6为闭式增压油箱。
本发明还提供上述用于驱动阀门装置的液压控制单元的控制方法，给定液压控制单元第一指令信号时，控制器控制电机2启动、旋转直驱换向阀10的阀芯转动，使得摆动油缸4正向转动，当接收到外部到位信号后停止；给定液压控制单元第二指令时，摆动油缸4的阀芯反向转动，使得摆动油缸4反向转动，并当接收到外部到位信号后停止，通过需要调整电机的转速，调整摆动油缸转速。具体为：当控制器接收控制指令1时，控制器启动电机。驱动旋转直驱换向阀，使得摆动油缸正向转动，当控制器接收到到位信号时，控制器控制电机停转、旋转直驱换向阀回零位；当控制器接收控制指令2时，控制器启动电机。驱动旋转直驱换向阀，使得摆动油缸反向转动，当控制器接收到到位信号时，控制器控制电机停转、旋转直驱换向阀回零位。通过控制电机转速带动油泵调整流量，直接控制摆动油缸两腔压力，可以实现控制摆动油缸的转速。所述的无刷直流电机与柱塞泵共用一根主轴，电机主轴直驱驱动柱塞泵旋转，无刷直流电机为浸油式结构，并与集成阀块采用静密封方式连接，避免了内部油液渗漏。所述的集成阀块上安装有定量柱塞泵、增压油箱、溢流阀、过滤器、安全阀、旋转直驱换向阀、放气活门、高压传感器、低压传感器和旁通阀。所述集中阀块中的旁通阀为手动功能，当打开旁通阀时，摆动油缸的高低压腔沟通，可以采用人工方式驱动阀门驱动装置。
与现有技术相比，本发明的特点在于：高集成化、体积小重量轻；无刷直流电机与定量柱塞泵共用一根主轴，采用浸油结构设计，并与集成阀块采用静密封，避免了油液泄漏。采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。集成阀块内嵌定量柱塞泵、各种液压阀、过滤器及压力传感器，使得集成阀块整体结构紧凑，也可大大减小集成阀块重量。采用油泵直接控制摆动油缸的速度，旋转直驱换向阀控制摆动油缸的运动方向，具有损耗低，效率高控制灵活方便等优点。
附图说明
图1是本发明阀门驱动装置液压控制单元的结构示意图；
图2是本发明阀门驱动装置液压控制单元油箱结构图；
图3是本发明阀门驱动装置液压控制单元液压原理图；
图4是本发明阀门驱动装置液压控制单元整体结构图；
图中，1-控制器，2-无刷直流电机，3-集成阀块，4-摆动油缸，5-定量柱塞泵，6-增压油箱，7-溢流阀，8-过滤器，9-安全阀，10-直驱换向阀，11-放气活门，12-高压传感器，13-低压传感器，14-旁通阀，15-油箱活塞，16-密封圈，17-增压弹簧，18-油箱盖板。
具体实施方式
下图结合附图对本发明进一步详细描述，本实施例不应看作是对本发明的限定。
实施例1
本发明提供一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，所述控制单元的结构如图4所示，包括控制器1、直流无刷电机2、集成阀块3和摆动油缸4；所述直流无刷电机2与控制器1相连，所述直流无刷电机2的输出端连接到集成阀块（3），所述集成阀块3通过控制摆动油缸4的转动实现对阀门驱动装置的控制。
该液压控制单元具有高集成化、体积小重量轻的特点，采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。
实施例2
本实施例提供了上述液压控制单元中所采用的集成阀块，该集成阀块内嵌定量柱塞泵、各种液压阀、过滤器及压力传感器，使得集成阀块整体结构紧凑，也可大大减小集成阀块重量。采用油泵直接控制摆动油缸的速度，旋转直驱换向阀控制摆动油缸的运动方向，具有损耗低，效率高控制灵活方便等优点。
具体的说，如图4，集成阀块3中设有直流无刷电机2、定量柱塞泵5、油箱6、溢流阀7、过滤器8、安全阀9、旋转直驱换向阀10、放气活门11、高压传感器12、低压传感器13和旁通阀14；
进一步的，本实施例中所述直流无刷电机2为浸油式电机；所述油泵2 为浸油式油泵；所述直流无刷电机2与集成阀块3为静密封。摆动油缸4为有限转角的液压执行元件。
图2所示，所述油箱6为闭式增压油箱。无刷直流电机与定量柱塞泵共用一根主轴，采用浸油结构设计，并与集成阀块采用静密封，避免了油液泄漏。采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。
本实施例中还提供一个旁通阀，通过操作集成阀块上的旁通阀14，打开旁通阀14时，可以将液压控制单元由自动模式转变为手动模式。结合图1，阀门驱动装置液压控制单元，由控制器1、直流无刷电机2、集成阀块3和摆动油缸4四部分组成。控制器1通过螺栓固定在无刷直流电机2一侧；无刷直流电机2通过螺栓与集成阀块3连接；摆动油缸4通过螺栓与集成阀块3连接。
集成阀块3内嵌定量柱塞泵5，直流无刷电机2与定量柱塞泵5共用一根轴，既可以减少占有空间，又提高密封性能；溢流阀7为插装结构，通过螺纹安装在集成阀块3上，当系统压力高于溢流阀7设定压力时，溢流阀溢流，将高压油通向油箱；过滤器8为内嵌式，安装于集成阀块内部，并通过密封堵头密封；安全阀9通过螺纹安装在集成阀块3上，安全阀9与低压油路相通，当低压油路压力超过限定值时，安全阀溢流，维持低压油路压力处于正常状态；高压传感器12共两只，通过螺纹与集成阀块3连接，分别监测高压两腔压力；低压传感器13通过螺纹与集成阀块3连接，监测低压油路压力；旋转直驱换向阀10通过螺栓与集成阀块连接，旋转直驱换向阀10可以通过阀芯运动方向从而控制油路，进而控制摆动油缸4转动方向；旁通阀14为插装结构，通过螺纹安装在集成阀块3上。旁通阀14打开时，可以将液压控制单元切换至手动状态。
结合图2，集成阀块3内嵌增压油箱6。增压油箱6既可以提高定量柱塞泵的吸油效率，也可以保证液压控制单元放置在任意位置都可确保正常工作。增压油箱由油箱活塞15、密封圈16、增压弹簧17和油箱盖板18组成。密封圈16安装与油箱活塞15上。
实施例3
本发明还提供采用上述液压控制单元的控制方法，控制器1供电时，当控制器接收到控制指令1时，控制器控制电机启动、旋转直驱换向阀切换油路方向，摆动油缸正向转动，当控制器接收到正向限位信号时，电机停转、旋转直驱换向阀回零位；当控制器接收到控制指令2时，控制器控制电机启动、旋转直驱换向阀切换油路方向，摆动油缸反向转动，当控制器接收到反向到位信号时，电机停转、旋转直驱换向阀回零位。
实施例4
本发明将阀门驱动液压能源由集中能源改为分布式能源，将控制器、电机、油泵、阀块等元件高度集成化，很大程度上减少了集中能源系统的缺点，具有效率高、高度集成化、体积小、重量轻、噪音低、控制灵活方便等优点。
本发明创造所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制发明创造。以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍；本实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法。本发明所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制本发明。

Claims (8)

1.一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于，所述控制单元包括控制器（1）、直流无刷电机（2）、集成阀块（3）和摆动油缸（4）；所述直流无刷电机（2）与控制器（1）相连，所述直流无刷电机（2）的输出端连接到集成阀块（3），所述集成阀块（3）通过控制摆动油缸（4）的转动实现对阀门装置的控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于，所述集成阀块（3）中设有定量柱塞泵（5）、油箱（6）、溢流阀（7）、过滤器（8）、安全阀（9）、旋转直驱换向阀（10）、放气活门（11）、高压传感器（12）、低压传感器（13）和旁通阀（14）；
所述直流无刷电机（2）的输出端连接到旋转直驱换向阀（10），所述旋转直驱换向阀（10）连接到摆动油缸（4）。
3.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述直流无刷电机（2）为浸油式电机。
4.根据权利要求1所述的阀门驱动装置液压控制单元，其特征在于：所述油泵（5）为嵌入式油泵。
5.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述直流无刷电机（2）与集成阀块（3）为静密封。
6.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述摆动油缸（4）为有限转角的液压执行元件。
7.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述油箱（6）为闭式增压油箱。
8.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元的控制方法，其特征在于：给定液压控制单元第一指令信号时，控制器控制电机（2）启动、旋转直驱换向阀（10）的阀芯转动，使得摆动油缸（4）正向转动，当接收到外部到位信号后停止；给定液压控制单元第二指令时，摆动油缸（4）的阀芯反向转动，使得摆动油缸（4）反向转动，并当接收到外部到位信号后停止，通过需要调整电机的转速，调整摆动油缸转速。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111457147A (zh) * 2020-05-13 2020-07-28 中国舰船研究设计中心 一种集成化通海阀机电静压驱动装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2267342Y (zh) * 1996-08-23 1997-11-12 山东济宁液压元件研究所 集成式闭式油路液压站
JPH1030254A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Kubota Corp 建設機械
CN104963904A (zh) * 2015-06-26 2015-10-07 湖北航天技术研究院总体设计所 一体化电液伺服驱动器液压系统
CN204692703U (zh) * 2015-05-25 2015-10-07 鞍山热工仪表有限公司 一种集成式电液执行机构
CN205298102U (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 淮安信息职业技术学院 一种液压齿轮泵轴套刮削机械液压系统
CN109052255A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 江苏建筑职业技术学院 高空作业平台摆动系统及摆动控制方法
CN109854808A (zh) * 2019-01-22 2019-06-07 北京精密机电控制设备研究所 一种高度集成式机电静压驱动装置
CN212131481U (zh) * 2019-10-18 2020-12-11 江苏金陵智造研究院有限公司 一种用于驱动阀门装置的液压控制单元

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030254A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Kubota Corp 建設機械
CN2267342Y (zh) * 1996-08-23 1997-11-12 山东济宁液压元件研究所 集成式闭式油路液压站
CN204692703U (zh) * 2015-05-25 2015-10-07 鞍山热工仪表有限公司 一种集成式电液执行机构
CN104963904A (zh) * 2015-06-26 2015-10-07 湖北航天技术研究院总体设计所 一体化电液伺服驱动器液压系统
CN205298102U (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 淮安信息职业技术学院 一种液压齿轮泵轴套刮削机械液压系统
CN109052255A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 江苏建筑职业技术学院 高空作业平台摆动系统及摆动控制方法
CN109854808A (zh) * 2019-01-22 2019-06-07 北京精密机电控制设备研究所 一种高度集成式机电静压驱动装置
CN212131481U (zh) * 2019-10-18 2020-12-11 江苏金陵智造研究院有限公司 一种用于驱动阀门装置的液压控制单元

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111457147A (zh) * 2020-05-13 2020-07-28 中国舰船研究设计中心 一种集成化通海阀机电静压驱动装置

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