CN113217690A - 一种阀门电液执行机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀门电液执行机构，具有：箱体部；油缸活塞部，设置在箱体部上；输出轴部，设置在箱体部上；输出轴部的输出轴通过连杆与油缸活塞部的伸缩杆连接；油箱部，设置在箱体部上；电机油泵部，设置在油箱部上，电机油泵部通过管路连接油缸活塞部和油箱部；电控部，设置在箱体部上，电控部通过电路与电机油泵部的电机连接；液控部，设置在油箱部上，液控部包括控制油路的阀体；液压控制机构，同时设置电动操作和手动操作机构，工作可靠。

Description

一种阀门电液执行机构
技术领域
本发明属于工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种阀门电液执行机构。
背景技术
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
传统阀门电液执行机构仅仅设置一套电控机构，当电控机构出现故障时，无法操作阀门。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种同时设置电动操作和手动操作机构，工作可靠的阀门电液执行机构。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种阀门电液执行机构，具有：
箱体部；
油缸活塞部，设置在所述箱体部上；
输出轴部，设置在所述箱体部上；所述输出轴部的输出轴通过连杆与所述油缸活塞部的伸缩杆连接；
油箱部，设置在所述箱体部上；
电机油泵部，设置在所述油箱部上，所述电机油泵部通过管路连接所述油缸活塞部和油箱部；
电控部，设置在所述箱体部上，所述电控部通过电路与所述电机油泵部的电机连接；
液控部，设置在所述油箱部上，所述液控部包括控制油路的阀体；
本执行机构由以上七大部分合理组合。它具有功能齐全、结构紧凑、体积小、重量轻、输出力矩大、反应速度快、使用寿命长并且易于实现快速启动、制动和频繁的换向及过载保护等特点。
功能及特点介绍
1、控制方式：模拟量、开/关量、总线、电力通信等多种信号控制。
2、操作方式：具有就地手动操作按钮控制和远程自动控制两种，可随时切换。
状态指示：以继电器触点输出来指示阀门的开、关到位及故障报警与信号输出(可选4～20mA)，反映阀门开度等多种指示。
3、可靠性：液压过载保护、电机过热保护、限位保护、断电、断信号保护。
泵的出口发生紧急故障时，发生水锤现象会造成泵、管道和外部设备的损坏。采用该机构可以起到保护泵和外部设备的作用。
4、人机对话：中文显示，液晶显示屏实时显示阀门的开度及各项运行参数。并可设定和查询。
5、经济节能：相同输出力矩，本执行机构耗电量是电动执行机构的1/3，体积、重量是气动执行机构的1/2。
6、低噪音：采用电机直接驱动高精度双向齿轮泵，进入液压集成系统控制，无机械转换、噪音低，最高45分贝。
7、安全性：工作参数设置，开/关调试通过面板按钮完成，不需要打开电器罩，防止环境中的灰尘潮气及有害物质等进入电气壳体内部。
液压控制机构，其具有：
执行器，其为油缸活塞部的液压缸；
双向泵，其为电机油泵部的油泵，所述双向泵通过管路与所述液压缸的两侧连接；
油箱，其为油箱部的油箱，所述油箱通过管路与所述双向泵连接；
电动机，为电机油泵部的电机，所述电动机通过联轴器与所述双向泵连接；
手动转阀，通过管路与所述液压缸的两侧连接；
手动泵，其为电机油泵部的手动泵，所述手动泵通过管路与所述油箱和手动转阀连接。
在"三断"情况(断电、断信号、断压力)下，电机和油泵不工作时，需要应急打开或者关闭阀门时，可以通过手动泵实现。因手动转阀的两处出油口具有液控单向阀，具有反向闭锁作用，电机驱动双向泵产生的压力油进入油路时不会对手动转阀及手动泵部份产生干扰。
所述液压缸为双向油缸，液压缸的两侧均设有活塞和油腔，液压缸的伸缩杆的两端分别伸入两个油腔中，伸缩杆的两端各设有一个活塞；所述双向泵通过管路分别与液压缸的两侧的油腔连通。
双作用油缸是由两只油缸，两只活塞，一根活塞杆组成的油缸。双作用油缸运行平稳，能传输大的推力，并将液体压力转换成快速的、可控的线性运动或力，从而驱动负载。
双作用油缸两端的活塞均连接在一个高强度的钢活塞杆上，油缸采用中碳钢，活塞采用高强度铸铁、活塞杆采用合金钢并调质热处理和表面镀铬，经光整加工。活塞杆应有较高的综合机械性能、几何精度、表面硬度和表面粗糙度。既能传输大的推力不变形，又要在运行时与密封件精确贴合而不渗油，保证在重载工况下的使用可靠性。
所述输出轴部设置在所述油缸活塞部的中部附近；所述连杆第一端与输出轴部的输出轴固定连接；连杆的第二端上设有导槽，伸缩杆的中部附近设有滑块，所述滑块滑动安装在所述导槽内。
所述双向泵与液压缸连接的管路上还设有油压表和调速阀，所述调速阀设置在所述液控部内。
所述油箱与双向泵连接的管路上还设有过滤器。
所述油箱上设有放油塞、加油口和液位计。
所述油压表上还设有油表开关。
所述电控部包括控制单元，所述控制单元通过电路与所述电动机和调速阀连接。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，同时设置电动操作和手动操作机构，工作可靠。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的阀门电液执行机构的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为图3的E-E剖视图
图5为图4的H向视图；
图6为本发明实施例中提供的阀门电液执行机构的液压原理图；
上述图中的标记均为：1、油缸活塞部，2、箱体部，3、输出轴部，4、电控部，5、液控部，6、电机油泵部，7、油箱部，01、双向泵，02、放油塞，03、油箱，04、过滤器，05、电动机，06、联轴器，07、加油口，08、液位计，09、手动泵，010、手动转阀，011、油压表，012、油表开关，013、调速阀，014、执行器，015、控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-6，一种阀门电液执行机构，具有：
箱体部；
油缸活塞部，设置在箱体部上；
输出轴部，设置在箱体部上；输出轴部的输出轴通过连杆与油缸活塞部的伸缩杆连接；
油箱部，设置在箱体部上；
电机油泵部，设置在油箱部上，电机油泵部通过管路连接油缸活塞部和油箱部；
电控部，设置在箱体部上，电控部通过电路与电机油泵部的电机连接；
液控部，设置在油箱部上，液控部包括控制油路的阀体；
液压控制机构，其具有：
执行器，其为油缸活塞部的液压缸；
双向泵，其为电机油泵部的油泵，双向泵通过管路与液压缸的两侧连接；
油箱，其为油箱部的油箱，油箱通过管路与双向泵连接；
电动机，为电机油泵部的电机，电动机通过联轴器与双向泵连接；
手动转阀，通过管路与液压缸的两侧连接；
手动泵，其为电机油泵部的手动泵，手动泵通过管路与油箱和手动转阀连接。
液压缸为双向油缸，液压缸的两侧均设有活塞和油腔，液压缸的伸缩杆的两端分别伸入两个油腔中，伸缩杆的两端各设有一个活塞；双向泵通过管路分别与液压缸的两侧的油腔连通。
输出轴部设置在油缸活塞部的中部附近；连杆第一端与输出轴部的输出轴固定连接；连杆的第二端上设有导槽，伸缩杆的中部附近设有滑块，滑块滑动安装在导槽内。
双向泵与液压缸连接的管路上还设有油压表和调速阀，调速阀设置在液控部内。
油箱与双向泵连接的管路上还设有过滤器。油箱上设有放油塞、加油口和液位计。油压表上还设有油表开关。电控部包括控制单元，控制单元通过电路与电动机和调速阀连接。
一、工作原理：
1、关闭阀门：
控制单元给出信号令电机正转，驱动双向泵产生压力油，进入执行器A腔，
同时双向泵液控单向阀打开，使执行器B腔的液压油流回油箱；执行器的活塞右移，
使阀杆走到尽头，关闭阀门，控制单元的编码器发出限位指令关闭电机，从而完成关阀动作。
控制单元显示"阀门关闭"。运行速度可经单向节流阀调整选择。
2、打开阀门：
控制单元给出信号令电机反转，工作原理同上；
3、阀门调节控制：输入4-20mA模拟信号，控制单元对执行器0°～90行程定位可调，控制精度≤2.5％；
4、故障自诊断及报警：运行过程中出现的异常情况(阀门卡滞、电机过热、电源缺相等)可自行诊断、报警并切断电源，以保护电机安全。
5、(应急)就地手动泵操作：在"三断"情况(断电、断信号、断压力)下，电机和油泵不工作时，
执行器可以通过应急手动泵打开或者关闭阀门。
1)、关闭阀门：
将手动转阀的手柄扳至"关阀"位，即P-A接通，摇手动泵产生压力油，进入执行器A腔，
同时执行器B腔的液压油经手动转阀的B-O流回油箱；执行器的活塞右移，关闭阀门。
2)、打开阀门：
将手动转阀的手柄扳至"开阀"位，即P-B接通，摇手动泵产生压力油，进入执行器B腔，
同时执行器A腔的液压油经手动转阀的A-O流回油箱；执行器的活塞左移，打开阀门。
二、主要技术参数：
1、电动机：3kW、AC380V、1440r/min、S2工作制；
2、双向齿轮泵：排量10ml/r、压力12～14MPa；
3、油缸直径：125mm；
4、拨叉力臂：150mm；
5、工作行程：0°～90°；
6、输出扭矩：22078Nm/12MPa，25758Nm/14MPa。
集机、电、液、信于一体，由油缸活塞、箱体、输出轴、电控、液控、电机油泵、油箱等部套组成，具有出力大、速度快、控制精度高、体积小、可靠性好等优点，与阀门配套。该阀门电液执行机构以液压油作动力，双作用油缸，经活塞推动拨叉式机构的输出轴，驱动阀门回转0-90°，实现阀门的开启和关闭。适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等作部份回转的阀门和类似设备。广泛应用于石化、冶金、电力、给排水等工业领域。
采用上述的结构后，同时设置电动操作和手动操作机构，工作可靠。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阀门电液执行机构，其特征在于，具有：
箱体部；
油缸活塞部，设置在所述箱体部上；
输出轴部，设置在所述箱体部上；所述输出轴部的输出轴通过连杆与所述油缸活塞部的伸缩杆连接；
油箱部，设置在所述箱体部上；
电机油泵部，设置在所述油箱部上，所述电机油泵部通过管路连接所述油缸活塞部和油箱部；
电控部，设置在所述箱体部上，所述电控部通过电路与所述电机油泵部的电机连接；
液控部，设置在所述油箱部上，所述液控部包括控制油路的阀体；
液压控制机构，其具有：
执行器，其为油缸活塞部的液压缸；
双向泵，其为电机油泵部的油泵，所述双向泵通过管路与所述液压缸的两侧连接；
油箱，其为油箱部的油箱，所述油箱通过管路与所述双向泵连接；
电动机，为电机油泵部的电机，所述电动机通过联轴器与所述双向泵连接；
手动转阀，通过管路与所述液压缸的两侧连接；
手动泵，其为电机油泵部的手动泵，所述手动泵通过管路与所述油箱和手动转阀连接。
2.如权利要求1所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述液压缸为双向油缸，液压缸的两侧均设有活塞和油腔，液压缸的伸缩杆的两端分别伸入两个油腔中，伸缩杆的两端各设有一个活塞；所述双向泵通过管路分别与液压缸的两侧的油腔连通。
3.如权利要求2所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述输出轴部设置在所述油缸活塞部的中部附近；所述连杆第一端与输出轴部的输出轴固定连接；连杆的第二端上设有导槽，伸缩杆的中部附近设有滑块，所述滑块滑动安装在所述导槽内。
4.如权利要求3所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述双向泵与液压缸连接的管路上还设有油压表和调速阀，所述调速阀设置在所述液控部内。
5.如权利要求4所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述油箱与双向泵连接的管路上还设有过滤器。
6.如权利要求5所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述油箱上设有放油塞、加油口和液位计。
7.如权利要求6所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述油压表上还设有油表开关。
8.如权利要求7所述的阀门电液执行机构，其特征在于，所述电控部包括控制单元，所述控制单元通过电路与所述电动机和调速阀连接。
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