CN115143317B - 一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，包括油箱、齿轮泵、防爆伺服电机、第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀、蓄能器、防爆电磁手动板式换向阀、液压锁、防爆油缸和磁性位置检测开关，本发明制造简便，成本低廉，安装方便，采用模块化设计，无任何外露管路，具有很高的可靠性，适应性强，可以满足安装在多种环境，可以根据要求停止在任何位置，可以在火灾、断电等紧急情况下实现紧急快速关闭，具有一定的使用价值和推广价值。

Description

一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器
技术领域
本发明涉及工业阀门执行器技术领域，尤其涉及一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器。
背景技术
现在市场上正在使用的执行器的种类非常多，可以说是形式多样。按照具体使用的动力源可以大概分为：气动执行器、电动执行器和电液执行器。气动执行器的体积通常都比较大，负载能力相对比较低，而且需要外接气源，因此使用范围受到一定限制。电动执行器可靠性相对比较低，调节精度相对比较低，动作时间比较长，而且无法在发生火灾、断电等紧急情况下紧急关闭，因此使用范围也受到一定限制。电液执行器由于输出力大，运行平稳，调节精度高而被广泛使用，但是目前市场上的电液执行器也存在很多问题，导致电液执行器的使用范围受到限制，本发明主要就是解决目前电液执行器存在的诸多问题。
市场上的电液执行器所谓的防爆功能，往往只注重电液执行器电气部分的防爆，而忽略了机械部分的防爆。本发明不仅能实现电液执行器电气部分的防爆，而且能实现电液执行器机械部分防爆，因此本发明的电液执行器是真正的防爆，可以大力推广使用，满足防爆场合的技术要求。
市场上的电液执行器基本上都是采用LVDT直线位移传感器或磁致伸缩位移传感器，这两种传感器本身价格都比较高昂，如果做成防爆的话，价格更是高的惊人。LVDT直线位移传感器需要外部安装支架，因此会大大增加电液执行器的外形尺寸和重量，而且由于LVDT直线位移传感器外部支架比较大，会增加撞坏的概率。磁致伸缩位移传感器可以做成内置式的，但是内置式的会在一定程度上降低油缸的强度，从而使电液执行器的可靠性降低。本发明采用磁感应检测位置，既不需要很大的安装支架，又不会降低油缸的强度和可靠性，而且精度能满足绝大部分使用场合，并且经济性比较好，便于推广使用。
目前市场上的电液执行器要么不带紧急关断功能，要么采用手动泵进行紧急关断，要么采用弹簧紧急关断。不带紧急关断功能的电液执行器，在发生火灾、断电等紧急情况下无法紧急关闭，一旦发生紧急情况就会发生事故，造成不必要的损失。采用手动泵进行紧急关断的电液执行器，由于关闭时间比较慢，无法满足在发生火灾、断电等紧急情况下紧急关闭的需求。采用弹簧紧急关断的电液执行器，由于外形比较大，安装方式比较固定，无法满足市场上对于电液执行器小型化和多样化的需求。
综上所述，需要一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器来解决现有技术中所存在的不足之处。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，旨在解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，包括油箱、齿轮泵、防爆伺服电机、第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀、蓄能器、防爆电磁手动板式换向阀、液压锁、防爆油缸和磁性位置检测开关，所述磁性位置检测开关与防爆油缸固定连接，所述磁性位置检测开关与防爆伺服电机电连接，所述防爆伺服电机带动齿轮泵旋转，所述齿轮泵入口通过进油管与油箱连接，所述齿轮泵出口通过出油管与蓄能器连接，齿轮泵转动将油箱内的液压油泵入蓄能器，所述第一防爆电磁插装阀设置在蓄能器与齿轮泵之间，所述防爆油缸上设置进液管和出液管，所述进液管一端与防爆油缸连接，所述进液管另一端与出油管相连通，所述第二防爆电磁插装阀设置在进液管上，所述进液管和出液管上均设置液压锁，所述防爆电磁手动板式换向阀设置在出液管上，所述防爆电磁手动板式换向阀上设置换向管，所述换向管的两端分别与第二防爆电磁插装阀的两端连接。
可选的，所述防爆油缸包括缸筒、活塞、前端盖和后端盖，所述活塞设置在缸筒内部，所述前端盖和后端盖均与缸筒固定连接，所述活塞上设置活塞杆，所述活塞杆与活塞固定连接，所述活塞杆贯穿前端盖，所述活塞上设置强磁环，所述强磁环套设在活塞外部且与缸筒贴合。
可选的，所述防爆电液伺服执行器的控制方法，包括以下步骤：
步骤1：充气，给蓄能器冲入惰性气体，使其内部充压；
步骤2：保压，防爆电液伺服执行器从初始状态给蓄能器泵入液压油，使蓄能器处于保压状态；
步骤3：调节，根据防爆电液伺服执行器控制的阀门需求调节防爆油缸的位置；
步骤4：紧急关闭或打开，紧急情况下，蓄能器打开，液压油紧急进入防爆油缸，关闭或打开防爆电液伺服执行器控制的阀门；
步骤5：泄压回位，蓄能器泄压，蓄能器和防爆油缸回到初始位置。
可选的，所述第一防爆电磁插装阀两端均设置防爆压力传感器，所述防爆压力传感器与出油管固定连接。
可选的，所述第一防爆电磁插装阀靠近齿轮泵侧与压力传感器之间设置压力表，所述压力表与出油管固定连接。
可选的，所述齿轮泵出油管上设置单向阀，所述单向阀与出油管固定连接，所述第二防爆电磁插装阀靠近齿轮泵侧设置节流阀，所述节流阀与进液管固定连接。
可选的，所述齿轮泵上并联有溢流阀，所述溢流阀的两端分别与进油管和出油管连接。
可选的，所述进液管、出液管和出油管上均固定设置测压接头。
可选的，所述齿轮泵与防爆伺服电机之间设置联轴器，所述联轴器与齿轮泵和防爆伺服电机均固定连接。
可选的，所述活塞上强磁圈两侧均设置格莱圈，所述格莱圈套设在活塞外部且与缸筒贴合，所述活塞上还设置导向带，所述导向带与活塞可拆卸连接。
可选的，所述前端盖上设置导向套和前挡板，所述导向套一端与前端盖连接，所述导向套另一端与前挡板连接。
可选的，所述导向套内设置导向圈、YX型密封圈和斯特封，所述导向圈、YX型密封圈和斯特封均与活塞杆贴合。
可选的，所述导向套内还设置防尘圈，所述防尘圈与导向套可拆卸连接，所述防尘圈与活塞杆贴合。
可选的，所述缸筒与前端盖和后端盖以及活塞杆和活塞的连接处均设置O型密封圈。
可选的，所述缸筒上设置开关安装架，所述开关安装架与缸筒可拆卸连接，所述磁性位置检测开关设置在开关安装架上。
可选的，所述步骤3的电液伺服执行器关闭并保持状态时，第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，第一防爆电磁插装阀得电，防爆伺服电机带动齿轮泵转动，齿轮泵从油箱内将液压油流经单向阀、节流阀、第二防爆电磁插装阀和液压锁到达防爆油缸的无杆腔，防爆油缸的活塞杆伸出，防爆油缸的有杆腔内液压油通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
可选的，所述步骤3的电液伺服执行器打开并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀得电，防爆伺服电机通过带动齿轮泵旋转，齿轮泵从油箱内将液压油流经单向阀、防爆电磁手动板式换向阀和液压锁到达防爆油缸的有杆腔，推动防爆油缸的活塞杆缩回，防爆油缸的无杆腔内油液通过液压锁、防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
可选的，所述步骤4的电液伺服执行器紧急关闭并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和液压锁到达防爆油缸的无杆腔，防爆油缸有杆腔内的油液通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
可选的，所述步骤4的电液伺服执行器紧急打开并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，手动关闭节流阀，手动操作防爆电磁手动板式换向阀，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、防爆电磁手动板式换向阀和液压锁到达防爆油缸有杆腔，防爆油缸无杆腔内的液压油通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
可选的，所述步骤5的电液伺服执行器蓄能器泄压并恢复到初始状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，手动打开节流阀，手动操作防爆电磁手动板式换向阀，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、节流阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀全部流回油箱。
本发明的有益效果：
1、本发明中，蓄能器内部充入一定压力的惰性气体—氮气，当电液执行器初始启动时，隔膜式蓄能器内部充入一定压力的液压油，当防爆压力传感器检测到压力数值达到一定数值时，防爆电磁插装阀动作，隔膜式蓄能器处于保压状态。只有当火灾、断电等紧急情况发生时，防爆电磁插装阀失电复位，隔膜式蓄能器内部的压力油通过内部孔道到达防爆油缸无杆腔，活塞杆全部伸出，从而将阀门全部关闭；
2、本发明中，制造简便，成本低廉，安装方便，采用模块化设计，无任何外露管路，具有很高的可靠性，适应性强，可以满足安装在多种环境，可以根据要求停止在任何位置，可以在火灾、断电等紧急情况下实现紧急快速关闭；
3、本发明中，可以更换不同型号和尺寸的元器件，可以满足不同的阀门，成本低，操作简单，具有一定的使用价值和推广价值。
附图说明
图1为本发明的一种液压原理示意图。
图2为本发明的一种立体结构示意图。
图3为本发明的一种平面结构示意图；
图4为本发明的另一种平面结构示意图；
图5为本发明防爆油缸的一种结构示意图。
图中：1、油箱，2、齿轮泵，3、联轴器，4、防爆伺服电机，5、溢流阀，6、单向阀，7-1、防爆压力传感器，7-2、防爆压力传感器，8、压力表，9-1、第一防爆电磁插装阀，9-2、第二防爆电磁插装阀，10、蓄能器，11、节流阀，12、防爆电磁手动板式换向阀，13、液压锁，14-1、测压接头，14-2、测压接头，14-3、测压接头，15、防爆油缸，16、磁性位置检测开关；15.1、螺杆，15.2、螺母，15.3、弹簧垫圈，15.4、后端盖，15.5、O型密封圈，15.6、O型密封圈，15.7、O型密封圈，15.8、缸筒，15.9、导向带，15.10、格莱圈，15.11、强磁环，15.12、活塞，15.13、O型密封圈，15.14、活塞杆，15.15、前端盖，15.16、前挡板，15.17、导向套，15.18、防尘圈，15.19、导向圈，15.20、YX型密封圈，15.21、斯特封，15.22、O型密封圈，15.23、O型密封圈，15.24、开关安装架。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，包括油箱1、齿轮泵2、防爆伺服电机4、第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2、蓄能器10、防爆电磁手动板式换向阀12、液压锁13、防爆油缸15和磁性位置检测开关16，磁性位置检测开关16与防爆油缸15固定连接，磁性位置检测开关16与防爆伺服电机4电连接，防爆伺服电机4带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2入口通过进油管与油箱1连接，齿轮泵2出口通过出油管与蓄能器10连接，齿轮泵2转动将油箱内的液压油泵入蓄能器10，第一防爆电磁插装阀9-1设置在蓄能器10与齿轮泵2之间，防爆油缸15上设置进液管和出液管，进液管一端与防爆油缸15连接，进液管另一端与出油管相连通，第二防爆电磁插装阀9-2设置在进液管上，进液管和出液管上均设置液压锁13，防爆电磁手动板式换向阀12设置在出液管上，防爆电磁手动板式换向阀12上设置换向管，换向管的两端分别与第二防爆电磁插装阀9-2的两端连接，第一防爆电磁插装阀9-1两端均设置防爆压力传感器7-1、7-2，防爆压力传感器7-1、7-2与出油管固定连接，第一防爆电磁插装阀9-1靠近齿轮泵侧与压力传感器之间设置压力表8，压力表8与出油管固定连接，齿轮泵2出油管上安装有单向阀6，单向阀6与出油管固定连接，第二防爆电磁插装阀9-2靠近齿轮泵侧设置节流阀11，节流阀11与进液管固定连接，齿轮泵2上并联有溢流阀5，溢流阀5的两端分别与进油管和出油管连接，进液管、出液管和出油管上均固定设置测压接头14-1、14-2、14-3，齿轮泵2与防爆伺服电机4之间设置联轴器3，联轴器3与齿轮泵2和防爆伺服电机4均固定连接。
防爆油缸15包括缸筒15.8、活塞15.12、前端盖15.15和后端盖15.4，活塞15.12设置在缸筒15.8内部，前端盖15.15和后端盖15.4均与缸筒15.8固定连接，活塞15.12上设置活塞杆15.14，活塞杆15.14与活塞15.12固定连接，活塞杆15.14贯穿前端盖15.15，活塞15.12上设置强磁环15.11，强磁环15.11套设在活塞15.12外部且与缸筒15.8贴合，活塞15.12上强磁圈15.11两侧均设置格莱圈15.10，格莱圈15.10套设在活塞15.12外部且与缸筒15.8贴合，活塞15.12上还设置导向带15.9，导向带15.9与活塞15.12可拆卸连接，前端盖15.15上设置导向套15.17和前挡板15.16，导向套15.17一端与前端盖15.16连接，导向套15.17另一端与前挡板15.16连接，导向套15.17内设置导向圈15.19、YX型密封圈15.20和斯特封15.21，导向圈15.19、YX型密封圈15.20和斯特封15.21均与活塞15.12杆贴合，导向套15.17内还设置防尘圈15.18，防尘圈15.18与导向套15.17可拆卸连接，防尘圈15.18与活塞杆15.14贴合，缸筒15.8与前端盖15.15和后端盖15.4以及活塞杆15.14和活塞15.12的连接处均设置O型密封圈15.6、15.7、15.13，缸筒15.8上设置开关安装架15.24，开关安装架15.24与缸筒15.8可拆卸连接，磁性位置检测开关16设置在开关安装架15.24上。
缸筒15.8与前端盖15.15和后端盖15.4通过螺杆15.1、螺母15.2、弹簧垫圈15.3连接在一起，O型密封圈15.5、15.6、15.7、15.22和15.23用来密封，阻止油缸内部油液外漏的同时阻止外部气体或粉尘进入油缸内部，格莱圈15.10和O型密封圈15.13用来隔绝油缸有杆腔和无杆腔，使油缸无杆腔和有杆腔之间的油液相互隔绝，导向带15.9采用聚四氟乙烯（PTFE）和铜粉复合而成，可以避免活塞15.12和缸筒15.8之间直接接触，并且在一定程度上抑制机械震动，同时能保证油缸能吸收侧向负载，提高油缸的承载能力，同时保护其他密封圈不受狄塞尔效应的影响。防尘圈15.18、YX型密封圈15.20、斯特封15.21用来密封油缸有杆腔的油液，同时防止外部气体或粉尘进入油缸有杆腔，导向圈15.19采用聚四氟乙烯和铜粉复合而成，可以避免导向套15.17和活塞杆15.14之间直接接触，并且在一定程度上抑制机械震动，同时能保证油缸能吸收侧向负载，提高油缸的承载能力，同时保护其他密封圈不受狄塞尔效应的影响。
活塞15.12采用锡青铜制造，这样活塞15.12在与缸筒15.8相对运动时就不会产生任何火花，同时由于活塞15.12一直浸泡在液压油内，因此活塞15.12和缸筒15.8相对运动可以防爆。导向套15.17采用锡青铜制造，这样当导向圈15.19磨损后，活塞杆15.14在与导向套15.17相对运动时也不会产生任何火花，同时由于导向套15.17内部密封圈隔绝外部气体或粉尘，因此导向套15.17和活塞杆15.14相对运动可以防爆，因此实现油缸整体防爆。同时由于其他电气零部件，防爆伺服电机4、防爆压力传感器7-1、防爆压力传感器7-2、防爆电磁插装阀9-1、防爆电磁插装阀9-2、防爆电磁手动板式换向阀12、防爆磁性位置检测开关16均具备防爆功能
强磁环采用磁性材料制造，缸筒采用不锈钢材料制造，强磁环安装在油缸活塞的中间位置，防爆磁性位置检测开关安装在缸筒外部，当活塞运动时，强磁环随活塞一起运动，强磁环产生的强磁簇同样随活塞一起运动，运动到防爆磁性位置检测开关处时，由于缸筒和活塞均是采用非磁性材料制造完成，因此防爆磁性位置检测开关可以检测到活塞上强磁环的强磁簇磁性信号，防爆磁性位置检测开关发出信号给防爆伺服电机，防爆伺服电机通过联轴器连接齿轮泵停止动作，相关电磁阀也同时动作，油缸运动到所需位置。采用此技术方案可以根据防爆磁性位置检测开关的安装数量、安装位置来进行精度调整和位置校准，活塞采用锡青铜制造，这样活塞在与缸筒相对运动时就不会产生任何火花，同时由于活塞一直浸泡在液压油内，因此活塞和缸筒相对运动可以防爆。导向套采用锡青铜制造，这样活塞杆在与导向套相对运动时就不会产生任何火花，同时由于导向套内部密封圈隔绝外部气体或粉尘，因此导向套和活塞杆相对运动可以防爆，当火灾、断电等紧急情况发生时，防爆电磁插装阀失电复位，隔膜式蓄能器内部的压力油通过内部孔道到达防爆油缸无杆腔，活塞杆全部伸出，从而将阀门全部关闭。
磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器为执行以下控制方法的磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器：
步骤1：充气，给蓄能器冲入惰性气体，使其内部充压，并保持一定压力；
步骤2：保压，防爆电液伺服执行器从初始状态给蓄能器泵入液压油，使蓄能器处于保压状态；
步骤3：调节，根据防爆电液伺服执行器控制的阀门需求调节防爆油缸的位置；
步骤4：紧急关闭或打开，紧急情况下，蓄能器打开，液压油紧急进入防爆油缸，关闭或打开防爆电液伺服执行器控制的阀门；
步骤5：泄压回位，蓄能器泄压，蓄能器和防爆油缸回到初始位置。
电液伺服执行器初始状态：如图1液压原理示意图所示，此时防爆伺服电机4处于停止状态，防爆油缸15处于活塞杆全部缩回状态，隔膜式蓄能器10内部预充一定压力惰性气体—氮气，油箱1内部充满液压油，第一防爆电磁插装阀9-1和第二防爆电磁插装阀9-2处于失电状态，防爆电磁手动板式换向阀处于失电状态，防爆磁性位置检测开关（0%）检测到活塞杆处于全部缩回状态。
蓄能器充压状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，第二防爆电磁插装阀9-2处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6和第一防爆电磁插装阀9-1到达隔膜式蓄能器10内部，当压力传感器7-1和压力传感器7-2检测到达一定压力时，第一防爆电磁插装阀9-1得电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，第二防爆电磁插装阀9-2失电，防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，此时隔膜式蓄能器处于保压状态。在上述过程中，超过溢流阀5设定压力的油液，通过溢流阀5流回油箱1内部。
电液伺服执行器关闭25%并保持状态：此时第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，第一防爆电磁插装阀9-1处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和液压锁13到达防爆油缸15的无杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆伸出，防爆油缸15的有杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（25%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（25%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则第二防爆电磁插装阀9-2得电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在关闭25%的位置。
电液伺服执行器关闭50%并保持状态：此时第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，第一防爆电磁插装阀9-1处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和液压锁13到达防爆油缸15的无杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆伸出，防爆油缸15的有杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（50%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（50%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则第二防爆电磁插装阀9-2得电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在关闭50%的位置。
电液伺服执行器关闭75%并保持状态：此时第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，第一防爆电磁插装阀9-1处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和液压锁13到达防爆油缸15的无杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆伸出，防爆油缸15的有杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（75%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（75%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则第二防爆电磁插装阀9-2得电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在关闭75%的位置。
电液伺服执行器关闭100%并保持状态：此时第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，第一防爆电磁插装阀9-1处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和液压锁13到达防爆油缸15的无杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆伸出，防爆油缸15的有杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（100%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（100%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则第二防爆电磁插装阀9-2得电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在关闭100%的位置。
电液伺服执行器打开25%并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、防爆电磁手动板式换向阀12和液压锁13到达防爆油缸15的有杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆缩回，防爆油缸15的无杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（75%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（75%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则防爆电磁手动板式换向阀12失电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在打开25%的位置。
电液伺服执行器打开50%并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、防爆电磁手动板式换向阀12和液压锁13到达防爆油缸15的有杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆缩回，防爆油缸15的无杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（50%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（50%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则防爆电磁手动板式换向阀12失电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在打开50%的位置。
电液伺服执行器打开75%并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、防爆电磁手动板式换向阀12和液压锁13到达防爆油缸15的有杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆缩回，防爆油缸15的无杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（25%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（25%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则防爆电磁手动板式换向阀12失电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在打开75%的位置。
电液伺服执行器打开100%并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于得电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3带动齿轮泵2旋转，齿轮泵2从油箱1内将油液从齿轮泵2吸油口吸入，油液从齿轮泵2出油口出来，经过单向阀6、防爆电磁手动板式换向阀12和液压锁13到达防爆油缸15的有杆腔，推动防爆油缸15的活塞杆缩回，防爆油缸15的无杆腔内油液通过液压锁13、防爆电磁手动板式换向阀12返回油箱1。当防爆油缸15的活塞运动到防爆磁性位置检测开关（0%）的位置时，防爆磁性位置检测开关（0%）检测到防爆油缸15的活塞上磁环的强磁簇信号，则防爆电磁手动板式换向阀12失电，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，则防爆油缸15停止运动，并且在液压锁13的作用下，保持在打开100%的位置。
电液伺服执行器紧急关闭并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，防爆伺服电机4处于失电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，此时隔膜蓄能器10内部油液，通过第一防爆电磁插装阀9-1、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和液压锁13到达防爆油缸15无杆腔，防爆油缸15有杆腔内的油液通过液压锁13和防爆电磁手动板式换向阀12流回油箱1，此时防爆油缸15的活塞杆迅速全部伸出，此时电液伺服执行器紧急关闭，并通过液压锁13保持此状态。
电液伺服执行器紧急打开并保持状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1和第二防爆电磁插装阀9-2处于失电状态，防爆伺服电机4处于失电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，手动关闭节流阀11，手动操作防爆电磁手动板式换向阀12，此时隔膜蓄能器10内部油液，通过第一防爆电磁插装阀9-1、防爆电磁手动板式换向阀12和液压锁13到达防爆油缸15有杆腔，防爆油缸15无杆腔内的油液通过液压锁13和防爆电磁手动板式换向阀12流回油箱1，此时防爆油缸15的活塞杆迅速全部缩回，此时电液伺服执行器紧急打开，并通过液压锁13保持此状态。
蓄能器泄压并恢复到初始状态：此时第一防爆电磁插装阀9-1、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12处于失电状态，防爆伺服电机4处于失电状态，防爆伺服电机4通过联轴器3连接齿轮泵2停止旋转，手动打开节流阀11，手动操作防爆电磁手动板式换向阀12，此时隔膜蓄能器10内部油液，通过第一防爆电磁插装阀9-1、节流阀11、第二防爆电磁插装阀9-2和防爆电磁手动板式换向阀12全部流回油箱1。通过防爆压力传感器7-2或压力表8可以知道隔膜蓄能器10内部油液全部流回油箱1。此时松掉防爆电磁手动板式换向阀12，电液伺服执行器恢复到初始状态。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，包括油箱、齿轮泵、防爆伺服电机、第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀、蓄能器、防爆电磁手动板式换向阀、液压锁、防爆油缸和磁性位置检测开关，所述磁性位置检测开关与防爆油缸固定连接，所述磁性位置检测开关与防爆伺服电机电连接，所述防爆伺服电机带动齿轮泵旋转，所述齿轮泵入口通过进油管与油箱连接，所述齿轮泵出口通过出油管与蓄能器连接，齿轮泵转动将油箱内的液压油泵入蓄能器，所述第一防爆电磁插装阀设置在蓄能器与齿轮泵之间，所述防爆油缸上设置进液管和出液管，所述进液管一端与防爆油缸连接，所述进液管另一端与出油管相连通，所述第二防爆电磁插装阀设置在进液管上，所述进液管和出液管上均设置液压锁，所述防爆电磁手动板式换向阀设置在出液管上，所述防爆电磁手动板式换向阀上设置换向管，所述换向管的两端分别与第二防爆电磁插装阀的两端连接，所述第一防爆电磁插装阀得电时处于关闭状态，所述第一防爆电磁插装阀失电时处于开启状态，所述第二防爆电磁插装阀得电时处于关闭状态，所述第二防爆电磁插装阀失电时处于开启状态。
2.根据权利要求1所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述防爆油缸包括缸筒、活塞、前端盖和后端盖，所述活塞设置在缸筒内部，所述前端盖和后端盖均与缸筒固定连接，所述活塞上设置活塞杆，所述活塞杆与活塞固定连接，所述活塞杆贯穿前端盖，所述活塞上设置强磁环，所述强磁环套设在活塞外部且与缸筒贴合。
3.根据权利要求1所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器为执行以下控制方法的磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器：
步骤1：充气，给蓄能器冲入惰性气体，使其内部充压；
步骤2：保压，防爆电液伺服执行器从初始状态给蓄能器泵入液压油，使蓄能器处于保压状态；
步骤3：调节，根据防爆电液伺服执行器控制的阀门需求调节防爆油缸的位置；
步骤4：紧急关闭或打开，紧急情况下，蓄能器打开，液压油紧急进入防爆油缸，关闭或打开防爆电液伺服执行器控制的阀门；
步骤5：泄压回位，蓄能器泄压，蓄能器和防爆油缸回到初始位置。
4.根据权利要求1所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述第一防爆电磁插装阀两端均设置防爆压力传感器，所述防爆压力传感器与出油管固定连接，所述第一防爆电磁插装阀靠近齿轮泵侧与压力传感器之间设置压力表，所述压力表与出油管固定连接，所述齿轮泵出油管上设置单向阀，所述单向阀与出油管固定连接，所述第二防爆电磁插装阀靠近齿轮泵侧设置节流阀，所述节流阀与进液管固定连接，所述齿轮泵上并联有溢流阀，所述溢流阀的两端分别与进油管和出油管连接，所述进液管、出液管和出油管上均固定设置测压接头，所述齿轮泵与防爆伺服电机之间设置联轴器，所述联轴器与齿轮泵和防爆伺服电机均固定连接。
5.根据权利要求2所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述活塞上强磁圈两侧均设置格莱圈，所述格莱圈套设在活塞外部且与缸筒贴合，所述活塞上还设置导向带，所述导向带与活塞可拆卸连接，所述前端盖上设置导向套和前挡板，所述导向套一端与前端盖连接，所述导向套另一端与前挡板连接，所述导向套内设置导向圈、YX型密封圈和斯特封，所述导向圈、YX型密封圈和斯特封均与活塞杆贴合，所述导向套内还设置防尘圈，所述防尘圈与导向套可拆卸连接，所述防尘圈与活塞杆贴合，所述缸筒与前端盖和后端盖以及活塞杆和活塞的连接处均设置O型密封圈，所述缸筒上设置开关安装架，所述开关安装架与缸筒可拆卸连接，所述磁性位置检测开关设置在开关安装架上。
6.根据权利要求3所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述步骤3的电液伺服执行器关闭并保持状态时，第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，第一防爆电磁插装阀得电，防爆伺服电机带动齿轮泵转动，齿轮泵从油箱内将液压油流经单向阀、节流阀、第二防爆电磁插装阀和液压锁到达防爆油缸的无杆腔，防爆油缸的活塞杆伸出，防爆油缸的有杆腔内液压油通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
7.根据权利要求3所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述步骤3的电液伺服执行器打开并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀得电，防爆伺服电机通过带动齿轮泵旋转，齿轮泵从油箱内将液压油流经单向阀、防爆电磁手动板式换向阀和液压锁到达防爆油缸的有杆腔，推动防爆油缸的活塞杆缩回，防爆油缸的无杆腔内油液通过液压锁、防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
8.根据权利要求3所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述步骤4的电液伺服执行器紧急关闭并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和液压锁到达防爆油缸的无杆腔，防爆油缸有杆腔内的油液通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
9.根据权利要求3所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述步骤4的电液伺服执行器紧急打开并保持状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，手动关闭节流阀，手动操作防爆电磁手动板式换向阀，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、防爆电磁手动板式换向阀和液压锁到达防爆油缸有杆腔，防爆油缸无杆腔内的液压油通过液压锁和防爆电磁手动板式换向阀流回油箱。
10.根据权利要求3所述一种磁感应位置的带紧急关断的防爆电液伺服执行器，其特征在于，所述步骤5的电液伺服执行器蓄能器泄压并恢复到初始状态时，第一防爆电磁插装阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀失电，防爆伺服电机失电，齿轮泵停止旋转，手动打开节流阀，手动操作防爆电磁手动板式换向阀，蓄能器内部液压油，通过第一防爆电磁插装阀、节流阀、第二防爆电磁插装阀和防爆电磁手动板式换向阀全部流回油箱。
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