CN113236847A - 一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，包括执行机构以及气源，执行机构连接并驱动阀体启闭，还包括：调节控制系统，调节控制系统包括第一气控阀、第二气控阀、第一增速器以及第二增速器；以及部分行程控制组件，部分行程控制组件的进气口连通气源，部分行程控制组件的第一出口连接第一增速器，部分行程控制组件的第二出口连接第二增速器，部分行程控制组件分配气源至第一增速器和第二增速器后控制执行机构进行开度调节。通过设置定位器和储气罐分别连接第一气控阀和第二气控阀，使得启闭控制组件能够控制阀体的开闭，利用储气罐在气源故障时控制阀体的闭合，同时又能通过定位器实现部分行程控制。

Description

一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统

技术领域

本发明涉及气动控制阀自动控制技术领域，具体涉及一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统。

背景技术

目前，随着工业的快速发展，对阀门的要求也越来越高，特别是对于阀门自动化控制要求以及阀门的功能要求也越来越高，现有的阀门要么只有现场手动操作功能，或者只具有电动控制，功能比较单一。

申请号为CN201310142651.X的中国发明专利公开了一种气动执行机构带储气罐实现单作用控制的手自动控制系统，包括气动双作用控制阀、手自动控制系统和事故储气罐，气动双作用控制阀由相连接的阀门和气动执行机构组成；手自动控制系统包括第一气控阀、第二气控阀、电磁阀、压力开关、现场手动控制面板、空气过滤减压组件、单向阀、第三气控阀、第四气控阀和第五气控阀。本发明控制阀可实现远程控制，也可实现现场就地手动控制，有效避免了由于现场手轮装置的各种故障而导致阀门出现问题的现象。

上述技术方案中公开了手自动控制系统的两种控制方式，但针对于阀门长时间不动作会造成锈蚀或卡滞，在下一次使用时无法判断阀门是否能正常工作存在生产安全事故隐患，以及在气源故障下，无法满足阀门继续进行开启或关闭动作的工作需求，本发明提出了一种基于手自动控制系统上解决上述技术问题的技术方案。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，本系统既能实现远程和现场手动控制阀门的开关，又能进行部分行程测试，即阀门实现小开度动作，防止锈蚀卡滞，还能在气源故障时对阀门进行多次开关工作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，包括：

执行机构，所述执行机构连接并驱动阀体启闭，其特征在于，还包括：

调节控制系统，以及

部分行程控制组件，所述部分行程控制组件的进气口连通气源；

所述调节控制系统包括第一气控阀、第二气控阀、第一增速器以及第二增速器，所述执行机构的上气缸、第一气控阀和第一增速器串联后连通气源，所述执行机构的下气缸、第二气控阀和第二增速器串联后连通气源；

所述部分行程控制组件的第一出口连接所述第一增速器，所述部分行程控制组件的第二出口连接所述第二增速器，所述部分行程控制组件分配气源至所述第一增速器和第二增速器后控制所述执行机构进行开度调节。

作为改进，还包括启闭控制组件，所述启闭控制组件的进气口连通气源，所述启闭控制组件的出气口分别连接所述第一气控阀和第二气控阀的控制端。

作为改进，还包括事故控制组件，所述事故控制组件包括储气罐，所述储气罐的出口连接所述第一气控阀，所述储气罐的进气口与气源通过三通卡套接头相连，且在气源和三通卡套接头分支之间设置单向阀。

作为改进，所述第一气控阀采用二位三通通用型气控阀，所述第一气控阀的常闭口b与所述第一增速器相连，所述第一气控阀的出气口a连通所述执行机构的上气缸，所述第一气控阀的常通口c通过手动中断阀连通所述储气罐。

作为改进，所述第二气控阀采用二位三通通用型气控阀，所述第二气控阀的常通口c与所述第二增速器相连，所述第二气控阀的出气口a连通所述执行机构的下气缸，所述第二气控阀的常闭口b通过消音器连通大气。

作为改进，所述启闭控制组件采用二位五通电磁阀，所述启闭控制组件的第一出口A连通所述第一气控阀的控制端，所述启闭控制组件的第二出口B连通所述第二气控阀的控制端，所述启闭控制组件的第一通口M和第二通口N通过消音器连通大气，所述启闭控制组件的进气口P连接气源。

作为改进，所述第一气控阀的出气口和所述第二气控阀的出气口之间通过平衡阀连接。

作为改进，正常工作状态下，所述部分行程控制组件的第一出口不出气，所述第二出口出气；部分行程测试状态下，所述第一出口和第二出口均出气。

作为改进，所述部分行程控制组件的信号输入值设置为4～20mA。

作为改进，所述部分行程控制组件由无线通信链接接收用于启动所述执行机构部分行程测试的信号，所述第一出口输出气流控制所述执行机构动作到设定的行程，随后信号断开，所述第一出口关闭后所述执行机构复位。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过设置部分行程控制组件和储气罐分别连接第一气控阀和第二气控阀，使得启闭控制组件能够控制阀体的开闭，利用储气罐在气源故障时对阀体进行多次的开启或关闭动作，防止因气源故障而导致阀体立即失去控制，同时又能通过部分行程控制组件实现部分行程控制，避免阀体长时间不动作而产生锈蚀卡滞；

(2)本发明通过设置储气罐、第一增速阀以及第二增速阀分别连通第一气控阀和第二气控阀，即可实现阀体开闭又能实现部分行程控制，还可以在气源故障时对阀体进行锁止，功能多，结构简单；

(3)本发明通过设置平衡阀用以控制上气缸和下气缸的流量压力差，使得阀体的启闭工作平稳。

综上所述，本发明具有部分行程控制、功能多且结构简单、启闭平稳等优点，尤其适用于气动控制阀自动控制技术领域。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明启闭控制组件S2导通的示意图；

图3为本发明启闭控制组件S1导通的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1至图3所示，一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，包括执行机构1，所述执行机构1连接并驱动阀体12启闭，还包括调节控制系统以及部分行程控制组件7，所述部分行程控制组件7的进气口连通气源；

所述调节控制系统包括第一气控阀31、第二气控阀32、第一增速器51以及第二增速器52，所述执行机构1的上气缸、第一气控阀31和第一增速器51串联后连通气源，所述执行机构1的下气缸、第二气控阀32和第二增速器52串联后连通气源；

所述部分行程控制组件7的第一出口P1连接所述第一增速器51，所述部分行程控制组件7的第二出口P2连接所述第二增速器52，所述部分行程控制组件7分配气源至所述第一增速器51和第二增速器52后控制所述执行机构1进行开度调节。

进一步的，还包括启闭控制组件4，所述启闭控制组件4的进气口连通气源，所述启闭控制组件4的出气口分别连接所述第一气控阀31和第二气控阀32的控制端。

进一步的，还包括事故控制组件，所述事故控制组件包括储气罐8，所述储气罐8的出口连接所述第一气控阀31，所述储气罐8的进气口与气源通过三通卡套接头相连，且在气源和三通卡套接头分支之间设置单向阀13。

进一步的，所述第一气控阀31采用二位三通通用型气控阀，所述第一气控阀31的常闭口b与所述第一增速器51相连，所述第一气控阀31的出气口a连通所述执行机构1的上气缸，所述第一气控阀31的常通口c通过手动中断阀11连通所述储气罐8。

进一步的，所述第二气控阀32采用二位三通通用型气控阀，所述第二气控阀32的常通口c与所述第二增速器52相连，所述第二气控阀32的出气口a连通所述执行机构1的下气缸，所述第二气控阀32的常闭口b通过消音器连通大气。

进一步的，所述启闭控制组件4采用二位五通电磁阀，所述启闭控制组件4的第一出口A连通所述第一气控阀31的控制端，所述启闭控制组件4的第二出口B连通所述第二气控阀32的控制端，所述启闭控制组件4的第一通口M和第二通口N通过消音器连通大气，所述启闭控制组件4的进气口P连接气源。

进一步的，还包括空气过滤减压组合件9，所述空气过滤减压组合件9设置于所述单向阀13和气源之间用于过滤气流。

在本实施例中，启闭控制组件4设置为二位双控电磁阀，当启闭控制组件4的S2通电时，第一气控阀31将储气罐8和执行机构1的上气缸导通，同时执行机构1的下气缸经过第二气控阀32导通大气，实现阀体12合闸；当启闭控制组件4的S1通电时，第一气控阀31将执行机构1的上气缸和第一增速器51导通，第一增速器51作为排气装置，同时执行机构1的下气缸由第二增速器52导通流入气流，阀体12打开。

进一步的，所述第一气控阀31的出气口和所述第二气控阀32的出气口之间通过平衡阀2连接。

实施例二

如图3所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

在本实施例中，正常工作状态下，所述部分行程控制组件7的第一出口P1不出气，所述第二出口P2出气；部分行程测试状态下，所述第一出口P1和第二出口P2均出气。

进一步的，所述部分行程控制组件7的信号输入值设置为4～20mA。

进一步的，所述部分行程控制组件7由无线通信链接接收用于启动所述执行机构1部分行程测试的信号，所述第一出口P1输出气流控制所述执行机构1动作到设定的行程，随后信号断开，所述第一出口P1关闭后所述执行机构1复位。

需要说明的是，在长时间未对执行机构1驱动动作的情况下，需要进行部分行程测试，应启闭控制组件4的S1通电，第一气控阀31连通第一增速器51，此时控制部分行程控制组件7调节第一出口P1和第二出口P2的气流量来控制执行机构1动作。

还需要说明的是，出现紧急情况导致气源断气时，储气罐8即可将气源从启闭控制组件4流通，使得阀体12的状态维持，以及储气罐8可供执行机构1连续动作若干次，用以保障阀体12的运作。

此外，PST(Partial Srtoke Testing)是针对特殊阀门来说的功能，对于这些关键位置的阀门来说，为了保证阀门的可靠性，防止应急状态下需要阀门动作而阀门却不能动作的情况出现：比如有的阀门长时间不动作，阀门内部或外部件容易出现故障(锈蚀、零部件失效等)，为防止阀门“卡住无法运行”的情况出现，采用阀门具有PST功能的概念，即一段时间内，让阀门轻微动作一次(并不是全开或者全关走完全行程)，比如阀门的正常行程是0～90°，那么通过PST设定，可以使阀门只动作到0～15°，然后再快速回到原来的位置，这样就可以验证阀门动作是否正常，同时小开度情况下，又不影响装置的运行。

工作过程：

正常工作情况下，部分行程控制组件7的第二出口P2导通，而储气罐8连通第一气控阀31，启闭控制组件4控制执行机构1的上气缸和下气缸的进出气流方向，控制阀体12的合闸与开闸；

气源故障情况下，储气罐8可配合部分行程控制组件7控制执行机构1不动作，对阀体12进行锁止，也可由启闭控制组件4控制使得阀体12合闸；

在需要对执行机构1进行部分行程测试时，首先让部分行程控制组件7的第一出口P1连通执行机构1的上气缸，同时部分行程控制组件7的第二出口P2连通执行机构1的下气缸，部分行程控制组件7控制第一出口P1和第二出口P2的气流量不同来控制执行机构1做部分行程测试。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，包括：

执行机构(1)；

所述执行机构(1)连接并驱动阀体(12)启闭，

其特征在于，还包括：

调节控制系统，以及

部分行程控制组件(7)，所述部分行程控制组件(7)的进气口连通气源；

所述调节控制系统包括：

第一气控阀(31)；

第二气控阀(32)；

第一增速器(51)；以及

第二增速器(52)；

所述执行机构(1)的上气缸、第一气控阀(31)和第一增速器(51)串联后连通气源，

所述执行机构(1)的下气缸、第二气控阀(32)和第二增速器(52)串联后连通气源；

所述部分行程控制组件(7)的第一出口(P1)连接所述第一增速器(51)，

所述部分行程控制组件(7)的第二出口(P2)连接所述第二增速器(52)，

所述部分行程控制组件(7)分配气源至所述第一增速器(51)和第二增速器(52)后控制所述执行机构(1)进行开度调节。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，还包括启闭控制组件(4)；

所述启闭控制组件(4)的进气口连通气源，

所述启闭控制组件(4)的出气口分别连接所述第一气控阀(31)和第二气控阀(32)的控制端。

3.根据权利要求1所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，还包括：

事故控制组件，所述事故控制组件包括：

储气罐(8)，

所述储气罐(8)的出口连接所述第一气控阀(31)，

所述储气罐(8)的进气口与气源通过三通卡套接头相连，且在气源和三通卡套接头分支之间设置单向阀(13)。

4.根据权利要求3所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述第一气控阀(31)的常闭口(b)与所述第一增速器(51)相连，

所述第一气控阀(31)的出气口(a)连通所述执行机构(1)的上气缸，

所述第一气控阀(31)的常通口(c)通过手动中断阀(11)连通所述储气罐(8)。

5.根据权利要求1所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述第二气控阀(32)的常通口(c)与所述第二增速器(52)相连，

所述第二气控阀(32)的出气口(a)连通所述执行机构(1)的下气缸，

所述第二气控阀(32)的常闭口(b)连通大气。

6.根据权利要求2所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述启闭控制组件(4)的第一出口(A)连通所述第一气控阀(31)的控制端，

所述启闭控制组件(4)的第二出口(B)连通所述第二气控阀(32)的控制端，

所述启闭控制组件(4)的第一通口(M)和第二通口(N)连通大气，

所述启闭控制组件(4)的进气口(P)连接气源。

7.根据权利要求1所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述第一气控阀(31)的出气口和所述第二气控阀(32)的出气口之间通过平衡阀(2)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

正常工作状态下，所述部分行程控制组件(7)的第一出口(P1)不出气，所述第二出口(P2)出气；

部分行程测试状态下，所述第一出口(P1)和第二出口(P2)均出气。

9.根据权利要求8所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述部分行程控制组件(7)的信号输入值设置为4～20mA。

10.根据权利要求9所述的一种用于控制阀门锁止的双作用阀控系统，其特征在于，

所述部分行程控制组件(7)由无线通信链接接收用于启动所述执行机构(1)部分行程测试的信号，所述第一出口(P1)输出气流控制所述执行机构(1)动作到设定的行程，随后信号断开，所述第一出口(P1)关闭后所述执行机构(1)复位。

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