CN111946696A - 液压伺服控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压伺服控制器，所述液压伺服控制器包括；包括封装壳体，封装壳体内设置有控制板，所述控制板接收开度信号，进行比例放大输出比例阀的控制信号，其特征在于，所述控制板将封装壳体分割成封闭的电源器件室和比例放大室；所述控制板包括电源PCB板(4‑2)和信号处理板(4‑1)；所述电源PCB板(4‑2)和所述信号处理板(4‑1)之间通过电磁隔离板连接，所述电磁隔离板与所述封装壳体连接；所述信号处理板(4‑1)和所述电源PCB板(4‑2)分别对应设置于所述比例放大室和所述电源器件室。本申请通过将液压伺服控制器的封装空间进行分离，通过降低液压伺服控制器中的电磁干扰来提高压伺服控制器的工作性能。

Description

液压伺服控制器

技术领域

本发明涉及燃机压缩机控制技术领域，特别涉及一种液压伺服控制器。

背景技术

天然气作为现在的重要能源之一，保障天然气不间断的供给是天然气输送领域重要的控制指标。天然气主要的控制系统为燃机系统；燃机系统主要控制天然气管道进行输送；燃机系统使用的各种设备包括各种压缩机、阀和气液连动阀、分离设备、计量设备、清管设备的原理、操作与维护技术以及故障和事故处理方法，其中燃气轮机压缩机机组的控制直接关系到天然气输送安全的稳定性。

现有技术中，燃机压缩机机组中，机组启动为液压启动。液压启动是PLC控制器送出4-20mA给液压启动伺服控制器，伺服控制器送出6-10V电压给比例阀，比例阀控制斜盘调节液压油流量，用以调整燃机起动机的转速。

液压伺服控制器接收来自于PLC的开度信号，如何提高液压伺服控制器的工作性能是本申请需要解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供一种液压伺服控制器，以解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本发明实施例的第一方面提供了一种液压伺服控制器，其改进之处在于，包括封装壳体，封装壳体内设置有控制板，所述控制板接收开度信号，进行比例放大输出比例阀的控制信号，所述控制板将封装壳体分割成封闭的电源器件室和比例放大室；所述控制板包括电源PCB板和信号处理板；所述电源PCB板和所述信号处理板之间通过电磁隔离板连接，所述电磁隔离板与所述封装壳体连接；所述信号处理板和所述电源PCB板分别对应设置于所述比例放大室和所述电源器件室。

进一步地，所述液压伺服控制器还包括穿心滤波器，穿心滤波器依次贯穿所述电源PCB板、所述电磁隔离板和所述信号处理板；

所述信号处理板上设置有比例放大装置；所述电源PCB板上设置有电源装置；所述比例放大装置的电源输入端和所述电源装置的输出端通过所述穿心滤波器连接。

进一步地，所述电源装置包括调压芯片U8；所述电源器件室内设置有分隔板，所述分隔板、所述电源PCB板以及封装壳体围成散热空间，所述散热空间内设置所述调压芯片U8。

进一步地，所述封装壳体上还是设置有导热块，导热块穿过所述封装壳体与所述调压芯片U8之间设置有导热间隙；所述间隙内设置有导热胶。

进一步地，所述导热块两侧或者一侧的所述封装壳体上连接有空气扩散装置，所述空气扩散装置用于降低导热块上方流动空气的温度。

进一步地，所述空气扩散装置包括本体块，本体块上设置有通孔，所述通孔包括进气孔和出气孔；所述进气孔的面积小于所述出气孔的面积；所述出气孔靠近所述导热块一侧。

进一步地，其特征在于所述电源器件室和所述比例放大室依次对应连接有电压接线端和信号接线端。

进一步地，所述信号处理板上还设置有使能触发单元，使能触发单元用于接收控制使能信号，经过阻抗变换，输出使能信号，所述使能信号和所述开度信号通过所述比例放大装置比例放大后输出比例阀的控制信号。

进一步地，比例放大装置包括有源比例放大电路；所述使能信号和所述开度信号输入所述有源比例放大电路放大输入端，有源比例放大电路输出所述比例阀的控制信号。

进一步的，所述封装壳体包括盖板和与盖板密封连接的盒体；所述盖板设置所述导热块，所述导热块贯穿所述盖板，所述导热块的四周与所述盖板密封连接。

在本发明实施例中，通过将液压伺服控制器的封装空间进行分离，通过降低液压伺服控制器中的电磁干扰来提高压伺服控制器的工作性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种液压伺服控制器去除盖板后的俯视图；

图2是本发明实施例提供的一种液压伺服控制器剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的一种液压伺服控制器中有源比例放大电路和使能触发单元的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的一种液压伺服控制器中的电源装置的原理示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1和图2所示，一种液压伺服控制器，包括封装壳体，封装壳体内设置有控制板，所述控制板接收开度信号，进行比例放大输出比例阀的控制信号，所述控制板将封装壳体分割成封闭的电源器件室和比例放大室；所述控制板包括电源PCB板4-2和信号处理板4-1；所述电源PCB板4-2和所述信号处理板4-1之间通过电磁隔离板连接，所述电磁隔离板与所述封装壳体连接；所述信号处理板4-1和所述电源PCB板4-2分别对应设置于所述比例放大室和所述电源器件室。为了提高液压伺服控制器的工作性能，将电源PCB板4-2和信号处理板4-1上焊接的元器件进行分区设置，将了电源器件和信号处理器件的EMI(电磁干扰)干扰。

进一步的，液压伺服控制器还包括穿心滤波器4-3，穿心滤波器4-3依次贯穿所述电源PCB板4-2、所述电磁隔离板和所述信号处理板4-1；

所述信号处理板4-1上设置有比例放大装置；所述电源PCB板4-2上设置有电源装置；所述比例放大装置的电源输入端和所述电源装置的输出端通过所述穿心滤波器4-3连接。采用穿心滤波器4-3，可以降低信号处理板4-1和所述电源PCB板4-2之间的接线难度，并且提高了滤波效果；通过穿心滤波器4-3的接地端连接电磁隔离板。电磁隔离板和封装壳体可以采用金属导电材料制作；电源PCB板4-2和所述信号处理板4-1在焊接完器件后，通过绝缘胶层与所电磁隔离板进行粘接。金属导电材料的采用有利于电磁的隔离。

进一步的，如图4所示，所述电源装置包括但不限于一下器件，器件包括调压芯片U8、穿心滤波器4-3(例如穿心滤波器C5和穿心滤波器C6)、二极管D4和滤波电容C4；二极管D4用于单向导通24V电源，防止反向电流；滤波电容C4用于输入端滤波；穿心滤波器C5和穿心滤波器C6用于调压芯片U8的输出端滤波。电源装置用于提供集成运算的工作电源。所述电源器件室内设置有分隔板5，所述分隔板5、所述电源PCB板4-2以及封装壳体围成散热空间，所述散热空间内设置所述调压芯片U8。调压芯片U8单独分割出散热空间，有利于防止主要发热部件对其他器件的影响，以及有利于下文对散热空间进行集中散热。

进一步的，所述封装壳体上还是设置有导热块6，导热块6穿过所述封装壳体与所述调压芯片U8之间设置有导热间隙；所述间隙内设置有导热胶。导热块6四周与封装壳体进行密封连接，优选于设置于盖板9上；这样设计方便器件安装时，将电磁隔离板与信号处理板4-1和所述电源PCB板4-2粘接后，通过支撑柱，螺纹连接于盒体3的底部然后将盖板9密封连接于盒体3上；所述间隙为1-3mm，用于防止常用的导入胶，也提高了安装的容错空间。

进一步的，所述导热块6两侧或者一侧的所述封装壳体上连接有空气扩散装置7，所述空气扩散装置7用于降低导热块6上方流动空气的温度。所述空气扩散装置7包括本体块，本体块上设置有通孔，所述通孔包括进气孔7-2和出气孔7-1；所述进气孔7-2的面积小于所述出气孔7-1的面积；所述出气孔7-1靠近所述导热块6一侧。这样的空气扩散装置7将液压伺服控制器运用控制箱产生的空气流动，运用空气做功原理，降低与导热块6接触的空气温度，进一步提高液压伺服控制器的工作性能。

进一步的，如图3所示，比例放大装置包括第一集成运算U1和第三集成运算U3；第一集成运算U1用作电压跟随器，电阻R1和电阻R2用于输入分压，IN+和IN-用于接收PLC的开度信号；第三集成运算U3以及电阻R4、电阻R5和电阻R3组成比例放大电路；第四集成运算U4、电阻R6、R7和R8用于反向比例放大，保证输入输出电压为正向电压；电阻R9和电容C3用于输出滤波。

使能触发单元包括第二集成运算U2和稳压器U7，第二集成运算U2用于电压跟随；所述信号处理板4-1上设置所述使能触发单元，使能触发单元用于接收控制使能信号，这里采用15V信号，经过阻抗变换，第二集成运算U2通过电阻R11输出使能信号，所述使能信号和所述开度信号通过所述比例放大装置比例放大后输出比例阀的控制信号。比例放大装置包括有源比例放大电路；所述使能信号和所述开度信号输入所述有源比例放大电路放大输入端，有源比例放大电路输出所述比例阀的控制信号。采用第三集成运算U3进行反向加法运算，使得比例放大装置输入阻抗低，分别调节使能触发单元和比例放大装置中输入电阻时，相互影响小。使能触发单元的设计，使第三集成运算U3容易处于线性放大的工作状态，解决了现有液压伺服控制器起点电压与斜盘开度不匹配造成的破转等待时间过长的问题。

所述电源器件室和所述比例放大室依次对应连接有电压接线端1和信号接线端2；电压接线端1用于引入输入电压24V；信号接线端2用于引入控制使能信号和开度信号输出比例阀的控制信号。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压伺服控制器，包括封装壳体，封装壳体内设置有控制板，所述控制板接收开度信号，进行比例放大输出比例阀的控制信号，其特征在于，所述控制板将封装壳体分割成封闭的电源器件室和比例放大室；所述控制板包括电源PCB板(4-2)和信号处理板(4-1)；所述电源PCB板(4-2)和所述信号处理板(4-1)之间通过电磁隔离板连接，所述电磁隔离板与所述封装壳体连接；所述信号处理板(4-1)和所述电源PCB板(4-2)分别对应设置于所述比例放大室和所述电源器件室。

2.根据权利要求1所述的液压伺服控制器，其特征在于，还包括穿心滤波器(4-3)，穿心滤波器(4-3)依次贯穿所述电源PCB板(4-2)、所述电磁隔离板和所述信号处理板(4-1)；

所述信号处理板(4-1)上设置有比例放大装置；所述电源PCB板(4-2)上设置有电源装置；所述比例放大装置的电源输入端和所述电源装置的输出端通过所述穿心滤波器(4-3)连接。

3.根据权利要求2所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述电源装置包括调压芯片U8；所述电源器件室内设置有分隔板(5)，所述分隔板(5)、所述电源PCB板(4-2)以及封装壳体围成散热空间，所述散热空间内设置所述调压芯片U8。

4.根据权利要求3所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述封装壳体上还是设置有导热块(6)，导热块(6)穿过所述封装壳体与所述调压芯片U8之间设置有导热间隙；所述间隙内设置有导热胶。

5.根据权利要求4所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述导热块(6)两侧或者一侧的所述封装壳体上连接有空气扩散装置(7)，所述空气扩散装置(7)用于降低导热块(6)上方流动空气的温度。

6.根据权利要求4所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述空气扩散装置(7)包括本体块，本体块上设置有通孔，所述通孔包括进气孔(7-2)和出气孔(7-1)；所述进气孔(7-2)的面积小于所述出气孔(7-1)的面积；所述出气孔(7-1)靠近所述导热块(6)一侧。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述电源器件室和所述比例放大室依次对应连接有电压接线端(1)和信号接线端(2)。

8.根据权利要求2所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述信号处理板(4-1)上还设置有使能触发单元，使能触发单元用于接收控制使能信号，经过阻抗变换，输出使能信号，所述使能信号和所述开度信号通过所述比例放大装置比例放大后输出比例阀的控制信号。

9.根据权利要求8所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述比例放大装置包括有源比例放大电路；所述使能信号和所述开度信号输入所述有源比例放大电路放大输入端，有源比例放大电路输出所述比例阀的控制信号。

10.根据权利要求4所述的液压伺服控制器，其特征在于，所述封装壳体包括盖板(9)和与盖板(9)密封连接的盒体(3)；所述盖板(9)设置所述导热块(6)，所述导热块(6)贯穿所述盖板(9)，所述导热块(6)的四周与所述盖板(9)密封连接。

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