CN204677858U - 激光控制气动型球阀开启定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光控制气动型球阀开启定位装置，包括阀体、阀芯和阀杆，在阀杆的顶部设有阀门转盘，在阀门转盘上设有定位电磁铁和得电制动器，在阀杆与阀体之间设有固定盘和阀杆转盘，在阀杆转盘与阀体之间设有光电控制腔，在光电控制腔内设有光敏元件、继电器常开触点和红外激光发射器，还设有控制气缸，在阀体外侧还设有光电控制腔信号连接的控制室，在控制室内设有手动控制器、与继电器常开触点相配合的继电器继电线圈和用于向控制气缸两端充气的充排气控制电路。本实用新型的结构简单，控制稳定性好，可有效的避免阀杆的冲击和震动，控制精度高且控制稳定可靠性强，实现阀门开启角度准确锁紧定位，适用性好，实用性强。

Description

激光控制气动型球阀开启定位装置

技术领域

本实用新型属于阀体控制装置技术领域，具体涉及一种激光控制气动型球阀开启定位装置。

背景技术

随着球阀与碟阀技术的逐渐成熟，现有技术的球阀与碟阀开启大多为手动控制，其控制准确性和可靠性较低，而且现有技术在操作过程中其阀门运行速度较为不平稳，阀杆的冲击和震动较大，故而一定程度上也会影响阀体和阀杆的使用稳定性和使用寿命，适用性和实用性受到影响。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型是提供一种结构简单、使用稳定性好且控制精度高的激光控制气动型球阀开启定位装置。

实现本实用新型目的的技术方案是一种激光控制气动型球阀开启定位装置，包括阀体、阀芯和阀杆，在所述阀杆的顶部设有阀门转盘，在所述阀门转盘上设有定位电磁铁和得电制动器，在所述阀杆与所述阀体之间设有固定盘和阀杆转盘，所述阀杆转盘与所述阀杆固定连接，在所述阀杆转盘与所述阀体之间设有光电控制腔，在所述光电控制腔内设有光敏元件、继电器常开触点和红外激光发射器，所述光敏元件均匀设置在阀门转盘的直角扇形面上，还设有控制气缸，在所述阀体外侧还设有所述光电控制腔信号连接的控制室，在所述控制室内设有手动控制器、与所述继电器常开触点相配合的继电器继电线圈和用于向控制气缸两端充气的充排气控制电路。

在所述控制室内还设有自锁保护电路、阀门开启位置监视器和定位电磁铁延时驱动电路。

所述充排气控制电路包括控制电磁阀、与所述控制电磁阀相连接的充气电磁阀和排气电磁阀，所述充气电磁阀和排气电磁阀分别连接在控制气缸缸体的两端，还设有脉动信号发生器与双向可控硅管的控制极相连接，可控硅管的输出极与排气电磁阀相连接。

所述光敏元件为光敏晶体管且数量为十个，所述继电器常开触点的数量与光敏元件的数量相同，且光敏元件与继电器继电线圈一一对应连接，所述手动控制器上设有与所述继电器常开触点相配合的触点信号触发开关，所述触点信号触发开关与继电器常开触点一一对应连接。

在所述控制室内还设有开/关行程指示灯电路。

在所述控制室内还设有延时清零二次保护控制回路。

光敏晶体管为光敏二极管。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型的结构简单，设有光电控制腔和阀门转盘，通过激光电气触发信号控制控制气缸动作完成阀门的开关控制，控制稳定性好，可有效的避免阀杆的冲击和震动，控制精度高且控制稳定可靠性强，可有效的实现阀门开启角度准确锁紧定位，适用性好，实用性强。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

(实施例1)

图1和图2显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的电路原理图。

见图1和图2，一种激光控制气动型球阀开启定位装置，包括阀体1、阀芯2和阀杆3，在所述阀杆3的顶部设有阀门转盘4，在所述阀门转盘4上设有定位电磁铁5和得电制动器6，在所述阀杆3与所述阀体1之间设有固定盘7和阀杆转盘8，所述阀杆转盘8与所述阀杆3固定连接，在所述阀杆转盘7与所述阀体1之间设有光电控制腔9，在所述光电控制腔9内设有光敏元件9、继电器常开触点10和红外激光发射器11，所述光敏元件9均匀设置在阀门转盘8的直角扇形面上，还设有控制气缸12，在所述阀体1外侧还设有所述光电控制腔9信号连接的控制室13，在所述控制室13内设有手动控制器14、与所述继电器常开触点10相配合的继电器继电线圈15和用于向控制气缸12两端充气的充排气控制电路16。

在所述控制室13内还设有自锁保护电路17、阀门开启位置监视器18和定位电磁铁延时驱动电路19。

所述充排气控制电路16包括控制电磁阀PHF1、与所述控制电磁阀PHF1相连接的充气电磁阀DC1/DC2和排气电磁阀PQ1/PQ2，所述充气电磁阀和排气电磁阀分别连接在控制气缸缸体的两端，还设有脉动信号发生器与双向可控硅管的控制极相连接，可控硅管的输出极与排气电磁阀相连接。

所述光敏元件为光敏晶体管且数量为十个，所述继电器常开触点的数量与光敏元件的数量相同，且光敏元件与继电器继电线圈一一对应连接，所述手动控制器上设有与所述继电器常开触点相配合的触点信号触发开关，所述触点信号触发开关与继电器常开触点一一对应连接。

在所述控制室13内还设有开/关行程指示灯电路20。

在所述控制室13内还设有延时清零二次保护控制回路21。

光敏晶体管为光敏二极管。

见图2，其工作原理简述如下：合上自动保户开关Jk送电指示灯Qx亮起，按下常开按扭QD线路接触器C闭合，触发信号通过按钮KG常闭触点→按下QD常开按钮触点→T1常闭按钮(紧急安全开关)→时间继电器Jz常闭触点→自动保户开关RJK常闭触点→线路接触器线圈闭合；线路接触器C的常开触点闭合，实现自锁。这时，电源指示灯QD亮起，二次控制回路有触发信号；同时，触发信号通过C常开触点(已闭合)→延时继电器J2线圈闭合，设定延时继电器的延时时间为8秒钟；8秒钟后延时继电器J2换相(常开触点闭合、常闭触点断开)。同时，触发信号通过延时继电器J2常闭触点→C0常闭触点→C1常闭触点→电磁阀PHF1线圈闭合，电磁阀PHF1换相；电磁阀PHF1向气缸两端腔体内同时充入高压力的气体，在这同时DW定位电磁铁无触发信号，DW定位电磁铁在弹性力的作用下锁定阀门的位置。防止在电磁阀PHF1向气缸两端充气时，气缸受到扰动对阀门定位位置的影响。向气缸两端同时充入高压力气体的目的是：防止阀门启闭时高压力的气体充入气缸任意一端，造成气缸两端腔体内压力差较大，由于气体的膨胀推动活塞快速运动，引起球体或碟板产生冲击和振动；连接件的松弛以及造成阀杆的损坏。又因为延时继电器J2常开触点还没有闭合，阀门球体或蝶板实际开启位置指示信号就不能传递倒手动控制器和阀门开启位置监视器上，监视器上的指示灯没有亮起来；这时转动手动控制器上的手柄摆杆将其放置于阀门任意开启位置号，阀门无反应；如：将手柄摆杆放置于3号位置，阀门也无反应；这是因为J2常开触点没有闭合，联动手柄上的联动开关无信号，置于3号位置的手柄摆杆也不能控制阀门。8秒钟后延时继电器J2触发工作；J2常开触点闭合、常闭触点断开，电磁阀PHF1无触发信号换相，停止对气缸两端充入高压力的气体，J2常开触点闭合，阀门开启位置触发信号通过设在阀门转盘上的红外激光器发出的红外线照射在光敏二极管上，光敏二极管受到光的照射后，电阻变小串联在电阻后面的继电器ji导通，ji常开触点闭合，同时与ji相对应阀门开启位置监视器上的指示灯亮起。又如：阀门起始位置是全关闭位置时，0号指示灯亮起；阀门处于全开启位置时，9号指示灯亮启，阀门开启在3号位置时，3号指示灯亮启。J2常开触点的闭合触发信号到达手动控制器上，这时，只要转动手柄就可以启动阀门了，在C线路接触器闭合的同时，触发信号通过C2常闭触点→C0常闭触点→C1常闭触点→Jz线圈闭合，这时延时继电器Jz如不清零16分钟后，Jz常闭触点断开，C线路接触器掉电，电源指示灯QD熄灭，二次回路触发信号消失，阀门控制室内阀门位置监视器上的指示灯熄灭。

设定阀门初始位置是阀门处于关闭状态，再次按下QD按钮装置的状态同上；8秒钟后，时间延时继电器J2常开触点闭合。操作室内阀门开启位置指示灯0号灯亮起，16分钟内将手动控制器上的手柄摆杆联动开关转动致6号位置，在这一过程中转动并触动联动手柄摆杆内常开开关K1，K1闭合触发信号通过常开开关K1(已闭合)→继电器C3常闭触点→C1常闭触点→同时触发阀门开启指示灯亮起，触发继电器C0线圈有信号闭合，这时C0的常开触点闭合；实现继电器C0的自锁.自锁触发信号通过C2常闭触点→C0常开触点(自锁触点已闭合)→C1常闭触点→C0线圈闭合、自锁。此时，联动按钮K1已断开，继电器C0常开触点已闭合，常闭触点已断开；电磁阀DC1向气缸的一端充入高压力的气体，而气缸的另一端腔体接入排气电磁阀FQ1.脉动信号发生器输出的脉动电压信号通过C0常开触点的闭合，周期性地触发可控硅管的控制极，控制双向可控硅管的导通或截止的时间，控制排气阀地排气量，通过排气阀地排气减小气缸腔体内的气体压力，增大气缸两端腔体内的压力差，达到控制活塞运动速度的目的。确保阀门平稳运行。同时，触发信号通过C0常开触点的闭合，→触发DW定位电磁铁的线圈闭合，定位电磁铁将定位销吸起开启阀门。同时触发信号通过C0常闭触点地断开，对时间延时继电器Jz清零；继电器Jz停止计时，阀门开始转动。在阀门开启转动运行过程中，安装在阀杆转盘上的激光照在光敏二极管Di上，光敏二极管Di受到光的照射，电阻变小在其两端产生的电压降减小导通；串连在光敏二极管后面的继电器Ji导通，Ji常开触点闭合。当红外激光照在D1光敏二极管时，串连在光敏二极管后面的继电器J1导通，J1常开触点闭合。触发信号到达手动控制器的1号开启位置，阀门开启位置监视器1号指示灯亮启，随着阀门地开启转盘地转动，激光照在光敏二极管导通的顺序是D0 D1 D2------D5，因为阀门地开启激光移过照射的光敏二极管，与光敏二极管相对应的继电器无触发信号常开触点断开，与光敏二极管相对应的阀门开启位置监视器上指示灯熄灭。所以，阀门开启位置指示灯只是闪亮，闪亮的顺序是0 1 2----------5号灯。阀门开启到那一位置，与之相对应的那一位置指示灯亮起；其余位置的指示灯都是熄灭的。当阀门开启到6号位置时，触发信号经过手动控制器6号位置的触点，通过手柄摆杆触发延时时间继电器J1(设定延时8秒钟)线圈和继电器C2线圈闭合；C2常开触点闭合，常闭触点断开。→阀门开启指示灯熄灭，继电器C0无触发信号换相，常开触点断开、常闭触点闭合，驱动电磁阀DC1无信号换相；停止向气缸腔体内充器。同时，可控硅管的控制极无触发信号；排气电磁阀FQ1换相停止从气缸腔体内排出气体。C0常开触点的断开。DW定位电磁铁无触发信号定位电磁铁释放定位销定位阀门停止运行，确保阀门定位准确。C2的触发闭合，触发信号通过C2继电器的常开触点(已闭合)触发继电器C3线圈和ZD制动器线圈闭合，ZD有触发信号吸紧、抱紧阀门转盘实现制动。继电器C3常开触点闭合，触发信号通过C3常开触点(已闭合)→C0常闭触点→C1常闭触点→充气电磁阀PHF1线圈闭合，电磁阀PHF1换相，向气缸两端同时充入高压力的气体；达到气缸两端腔体内高压力平衡。同时C2常闭触点开启断开C0和C1与触发信号无联系；防止，向气缸两端腔体内充入高压力气体时扰动阀门。8秒钟后，延时继电器J1启动常开触点断开、常闭触点闭合，ZD制动器无信号停止制动，充气电磁阀PHF1停止充气；同时，延时继电器JZ清零停止计时，阀门在开启60度角的位置工作运行。如果要将阀门开启到其它角度位置，将手柄摆杆放入其相对应的位置号即可。

采用激光电气控制，激光传递的速度、迅速、准确、可靠，无触点、无噪音，工作寿命长，应用范围广阔。

采用脉动触发电压信号，触发双向可控硅的开或关，开关的频率高，无触点振动发生，因此工作的寿命长。

该控制装置可依据生产企业的生产工艺地要求，采用激光定位控制球阀或蝶阀地开启角度，并依据工艺要求在阀门开启角度的角度位置停止，达到控制介子流量的目的。

采用气缸一端进气、另一端排气的驱动方式开启和关闭阀门，启动阀门时，阀门的运行速度平稳，阀杆无冲击和振动现象发生；阀门开启角度定位精准。

实现阀门在运行过程中，可以实现远程同步监视和控制阀门的运行状态。

本实用新型的结构简单，设有光电控制腔和阀门转盘，通过激光电气触发信号控制控制气缸动作完成阀门的开关控制，控制稳定性好，可有效的避免阀杆的冲击和震动，控制精度高且控制稳定可靠性强，可有效的实现阀门开启角度准确锁紧定位，适用性好，实用性强。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种激光控制气动型球阀开启定位装置，包括阀体、阀芯和阀杆，其特征在于：在所述阀杆的顶部设有阀门转盘，在所述阀门转盘上设有定位电磁铁和得电制动器，在所述阀杆与所述阀体之间设有固定盘和阀杆转盘，所述阀杆转盘与所述阀杆固定连接，在所述阀杆转盘与所述阀体之间设有光电控制腔，在所述光电控制腔内设有光敏元件、继电器常开触点和红外激光发射器，所述光敏元件均匀设置在阀门转盘的直角扇形面上，还设有控制气缸，在所述阀体外侧还设有所述光电控制腔信号连接的控制室，在所述控制室内设有手动控制器、与所述继电器常开触点相配合的继电器继电线圈和用于向控制气缸两端充气的充排气控制电路。

2.根据权利要求1所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：在所述控制室内还设有自锁保护电路、阀门开启位置监视器和定位电磁铁延时驱动电路。

3.根据权利要求2所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：所述充排气控制电路包括控制电磁阀、与所述控制电磁阀相连接的充气电磁阀和排气电磁阀，所述充气电磁阀和排气电磁阀分别连接在控制气缸缸体的两端，还设有脉动信号发生器与双向可控硅管的控制极相连接，可控硅管的输出极与排气电磁阀相连接。

4.根据权利要求3所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：所述光敏元件为光敏晶体管且数量为十个，所述继电器常开触点的数量与光敏元件的数量相同，且光敏元件与继电器继电线圈一一对应连接，所述手动控制器上设有与所述继电器常开触点相配合的触点信号触发开关，所述触点信号触发开关与继电器常开触点一一对应连接。

5.根据权利要求4所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：在所述控制室内还设有开/关行程指示灯电路。

6.根据权利要求5所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：在所述控制室内还设有延时清零二次保护控制回路。

7.根据权利要求6所述的激光控制气动型球阀开启定位装置，其特征在于：光敏晶体管为光敏二极管。