CN205350521U - 一种具有应急关断功能的电控液动执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，包括电机、液压泵、控制阀、油缸、液压油箱，控制阀包括溢流阀、单向阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、手动截止阀、节流阀和压力传感器。本实用新型型具有带拨叉式弹簧复位应急功能，在应急关断模式时，拨叉式弹簧缸起到应急能量源的作用，不需要电机工作，且关闭速度更快；具有冗余功能，应急关断模式下当电源和正常的控制型号失去时，可以接受旁路的ESD有源信号，执行应急关断功能；可以设定、调节开关阀门/风门的速度，避免开关阀过快造成流体冲击，来判定系统工作状态并实施调整；集成手动应急功能，无电源供给状态下，可实现手动操作开启、关闭阀门。

Description

一种具有应急关断功能的电控液动执行机构

技术领域

本实用新型涉及闸阀、风门控制领域，尤其涉及一种具有应急关断功能的电控液动执行机构。

背景技术

闸阀由于其具有结构简单、密封性好等优势，广泛应用于矿山、石化、电力、供水等行业。市场上闸阀执行机构比较常见的为手轮开关，较先进和自动化程度高的有电动执行器等方案，通过电机旋转运动及减速机增扭，替代手轮机构，可以较少劳动强度，易于实现远程控制。但也存在一些问题：主要是带载启动困难、过载保护不易实现，往往造成结构冲击损坏，停电紧急情况下的应急关闭(或开启)功能难以实现。

发明内容

本实用新型要解决以上技术问题，提供一种具有应急关断功能的电控液动执行机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，包括电机、液压泵、控制阀、油缸、液压油箱，所述控制阀包括溢流阀、单向阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、手动截止阀、节流阀和压力传感器，所述液压泵由所述电机驱动，所述液压泵的吸油口经过油滤器与所述液压油箱相连，所述液压泵的出油口分别与所述溢流阀的吸油口和所述单向阀的一端相连，所述溢流阀的回油口连接所述液压油箱，所述单向阀的另一端分别与手动泵的出油口、所述节流阀的一端、所述第二电磁换向阀的一端和所述压力传感器相连，所述手动泵的吸油口与所述液压油箱相连，所述节流阀的另一端分别与所述第一电磁换向阀的一端、所述手动截止阀的一端和所述油缸的无杆腔相连，所述油缸的有杆腔、所述手动截止阀的另一端、所述第一电磁换向阀的另一端和所述第二电磁换向阀的另一端均连接至所述液压油箱。

所述液压泵为小型齿轮泵。

所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀均为两位两通截止型电磁换向阀。

所述手动截止阀为常闭手动截止阀。

本实用新型具有的优点和积极效果是：一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，用于阀门和风门的正常开关和应急情况下的关断。系统包括电机、液压泵、插装式控制阀、执行油缸、液压油箱。本实用新型具有带拨叉式弹簧复位应急功能，系统工作分为常规模式、应急关断模式、手动模式。在应急关断模式时，拨叉式弹簧缸起到应急能量源的作用，不需要电机工作，因此可以不需要较大的电机功率，且关闭速度更快；具有冗余功能，应急关断模式下当电源和正常的控制型号失去时，可以接受旁路的ESD有源信号，执行应急关断功能；可以设定、调节开关阀门/风门的速度，避免开关阀过快造成流体冲击；具有智能控制系统，可根据压力传感器、阀位传感器的检测实时信号，来判定系统工作状态并实施调整；集成手动应急功能，无电源供给状态下，可实现手动操作开启、关闭阀门。

附图说明

图1是一种具有应急关断功能的电控液动执行机构的系统连接图。

图中：

1、液压泵2、电机3、单向阀

4、节流阀5、油缸6、手动截止阀

7A、第一电磁换向阀7B、第二电磁换向阀8、溢流阀

9、手动泵10、压力传感器11、油滤器

12、液压油箱

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，包括电机2、液压泵1、控制阀、油缸5、液压油箱11，所述控制阀包括溢流阀8、单向阀3、第一电磁换向阀7A、第二电磁换向阀7B、手动截止阀6、节流阀4和压力传感器10，所述液压泵1由所述电机2驱动，所述液压泵1的吸油口经过油滤器11与所述液压油箱12相连，所述液压泵1的出油口分别与所述溢流阀8的吸油口和所述单向阀3的一端相连，所述溢流阀8的回油口连接所述液压油箱12，所述单向阀3的另一端分别与手动泵9的出油口、所述节流阀4的一端、所述第二电磁换向阀7B的一端和所述压力传感器10相连，所述手动泵9的吸油口与所述液压油箱12相连，所述节流阀4的另一端分别与所述第一电磁换向阀7A的一端、所述手动截止阀6的一端和所述油缸5的无杆腔相连，所述油缸5的有杆腔、所述手动截止阀6的另一端、所述第一电磁换向阀7A的另一端和所述第二电磁换向阀7B的另一端均连接至所述液压油箱12。

所述液压泵1为小型齿轮泵。

所述第一电磁换向阀7A和所述第二电磁换向阀7B均为两位两通截止型电磁换向阀。

所述手动截止阀6为常闭手动截止阀。

本系统还包括油缸位移传感器，用于油缸活塞位置检测，显示闸阀的开闭状态。

所述液压泵1为小型齿轮泵，液压泵1由电机2驱动，液压泵1的吸油口经过油滤器11与液压油箱12相连，液压泵1的压力油口并联溢流阀8，溢流阀8回油口接液压油箱12，液压泵1的出油口同时连接单向阀3。

所述液压泵1出口并联设置有手动泵9，手动泵9吸油口与液压油箱12连接，用于系统无动力情况下或进行检修时，用作手动应急的动力。

所述液压泵1的压力油路通过单向阀3后经过关阀用两位两通截止型第二电磁换向阀7B后导通液压油箱12。

所述液压泵1的压力油路通过单向阀3后还分为多条油路，其中一路经过手动节流阀4进入油缸5的无杆腔。一路经过关阀用两位两通第一电磁换向阀7A导通液压油箱12。一路经过常闭手动截止阀6导通液压油箱12。

所述液压泵1出口并联设置有手动泵9，手动泵9吸油口与液压油箱12连接。

一种具有应急关断功能的电控液动执行机构的工作原理为：系统工作可分为几种模式：正常操作模式、应急关断模式、手动操作模式。

正常操作模式又可分为：开阀弹簧缸蓄能工况、关阀工况。

开阀弹簧缸蓄能工况：系统启动时，控制阀均处于失电关断状态，电机2启动，驱动液压泵1经节流阀4开始向执行油缸5无杆腔充液，推动活塞运动并压缩弹簧，实现开阀动作。同时油缸位移传感器监测油缸活塞位置，到达设定开阀位置时，电机2停止。

关阀工况：执行机构进行关阀门操作时，电机2停止，第二电磁换向阀7B得电，执行油缸5的弹簧推动活塞，油缸5的无杆缸压力油经过节流阀4，经过第二电磁换向阀7B流回液压油箱12和油缸5的有杆腔。

当系统作为调速型执行机构使用时，第一电磁换向阀7A亦可接受控制系统信号，和第二电磁换向阀7B、节流阀4组合使用，提供多种关阀速度选择。

关阀工况下，当第二电磁换向阀7B得电导通，油缸5的无杆腔压力油经过节流阀4，经第二电磁换向阀7B流回液压油箱12。因为节流阀4的存在，可以设定较低的关阀速度，实现比较精确的关阀位置控制。

关阀工况下，当第二电磁换向阀7B关断，第一电磁换向阀7A得电导通，油缸5的无杆腔压力油经过第一电磁换向阀7A流回液压油箱12，可以获得中等关阀速度。同理当第一电磁换向阀7A\第二电磁换向阀7B同时得电导通时，压力油可以经过电磁阀两路回油，可以获得较高的关阀深度。如果选用大通径电磁换向阀，根据执行油缸5输出扭矩的不同，可以实现0.5S-5S的快速关阀。

应急关断模式：系统失电或发出紧急指令时,作为应急电磁换向阀使用的两位两通截止型第一电磁换向阀7A得电，执行油缸5中的压力油经过第一电磁换向阀7A流回液压油箱12，油缸5活塞运动，关闭阀门。

系统失电情况下，应急第一电磁换向阀7A工作信号可以由上级控制系统提供单独的旁路有源信号，避免关阀第一电磁换向阀7A\第二电磁换向阀7B失电无法工作,从而实现双重安全冗余。

手动操作模式：当停电检修、无电控信号等极端情况时，可以采用手动操作。开启手动截止阀6,可以实现关阀操作。当油缸5处于关阀状态，亦可以手动泵9操纵提供压力油源，进行开阀工作。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，其特征在于：包括电机、液压泵、控制阀、油缸、液压油箱，所述控制阀包括溢流阀、单向阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、手动截止阀、节流阀和压力传感器，所述液压泵由所述电机驱动，所述液压泵的吸油口经过油滤器与所述液压油箱相连，所述液压泵的出油口分别与所述溢流阀的吸油口和所述单向阀的一端相连，所述溢流阀的回油口连接所述液压油箱，所述单向阀的另一端分别与手动泵的出油口、所述节流阀的一端、所述第二电磁换向阀的一端和所述压力传感器相连，所述手动泵的吸油口与所述液压油箱相连，所述节流阀的另一端分别与所述第一电磁换向阀的一端、所述手动截止阀的一端和所述油缸的无杆腔相连，所述油缸的有杆腔、所述手动截止阀的另一端、所述第一电磁换向阀的另一端和所述第二电磁换向阀的另一端均连接至所述液压油箱。

2.根据权利要求1所述的一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，其特征在于：所述液压泵为小型齿轮泵。

3.根据权利要求1所述的一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，其特征在于：所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀均为两位两通截止型电磁换向阀。

4.根据权利要求1所述的一种具有应急关断功能的电控液动执行机构，其特征在于：所述手动截止阀为常闭手动截止阀。