CN208749699U - 一种智能气液执行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能控制设备领域，具体涉及一种智能气液执行机构，包括气源、行程反馈装置、气动控制器、气动马达、液压泵、电磁换向阀和阀块；气源与行程反馈装置气路连接，行程反馈装置与气动控制器气路连接，气动控制器与气动马达气路连接，液压泵由气动马达驱动，液压泵一端连接有油箱，液压泵的另一端与单向阀的进油口相连通，单向阀的出油口与电磁换向阀的进油口相连通，电磁换向阀的工作油口与弹簧复位液压缸相连通，弹簧复位液压缸的活塞杆与控制阀门启闭的阀块相连接；弹簧复位液压缸的活塞杆与行程反馈装置信号连接用于反馈弹簧复位液压缸的实时行程。
Description
技术领域
本实用新型属于智能控制设备领域，具体涉及一种智能气液执行机构。
背景技术
执行机构是调节阀的关键组成部件。执行机构作为驱动部件，根据控制信号驱动调节阀门，对流经阀门的介质进行调节，它在很大程度上影响着调节阀的工作性能。
执行机构按能源形式主要分为气动执行机构、电动执行机构、液动执行机构。气动执行机构具有结构简单、维修方便、价格低廉和抗环境污染等优点，但是气体工作介质具有较强的可压缩性，使气动执行机构的抗偏离能力比较差，给阀门位置和速度的精确稳定空值带来很大影响。电动执行机构控制精度高，便于进行远距离的信号传递，但是防火防爆差一些，降低了安全性。液动执行机构，以几乎不和压缩的高压液体作为传递动力的介质，能够输出大的力或力矩，运行平稳，传动无间隙，抗偏离能力好，但是造价昂贵，体积庞大笨重。
气液联动执行机构通过气液传动方式的转换，将气、液二者优点得到结合。高压气体经过控制系统进入气液罐转换，罐体内等压的液压油被压入相应的液压活塞缸，活塞动作带动气液联动执行机构驱动阀门实现平稳的开或关。
但是，现有的气液联动执行机构，无法对阀门运行中的位置和压力信息进行故障分析处理，而且，驱动装置的结构分为拨叉式和旋转叶片式，这两种设计仅能将直线位移转换成角位移，因此不能驱动直行程阀门。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种智能气液执行机构。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种智能气液执行机构，包括气源、行程反馈装置、气动控制器、气动马达、液压泵、电磁换向阀和阀块；气源与行程反馈装置气路连接，行程反馈装置与气动控制器气路连接，气动控制器与气动马达气路连接，液压泵由气动马达驱动，液压泵一端连接有油箱，液压泵的另一端与单向阀的进油口相连通，单向阀的出油口与电磁换向阀的进油口相连通，电磁换向阀的工作油口与弹簧复位液压缸相连通，弹簧复位液压缸的活塞杆与控制阀门启闭的阀块相连接；弹簧复位液压缸的活塞杆与行程反馈装置信号连接用于反馈弹簧复位液压缸的实时行程。
进一步地，所述的液压泵和所述的单向阀间设有与油箱连接的溢流阀。
进一步地，所述的弹簧复位液压缸（10）是能输出直线位移和速度的活塞缸或柱塞缸。
进一步地，所述的液压泵和油箱之间还设有吸油过滤器。
进一步地，所述的弹簧复位液压缸的油腔内设有压力传感器，压力传感器和所述的行程反馈装置均与故障诊断系统信号连接，故障诊断系统能输出压力传感器和行程反馈装置所反馈的信息。
进一步地，所述的液压泵为单柱塞液压泵。
进一步地，所述的单柱塞液压泵上设有能控制凸轮旋转的手动机构。
本实用新型的有益效果是：本气液执行机构采用弹簧复位液压缸，缸体为活塞缸或柱塞缸，可将液压油的液压能转换成活塞的直线位移，实现阀门的启闭；与现有的气液联动执行机构相比，可与直行程阀门配合使用，实现直行程阀门的调节。本气液执行机构装有行程反馈装置、压力传感器和故障诊断系统，故障诊断系统可实时分析处理控制阀运行状态下的位置信号和压力信号，进行简单的故障诊断。
附图说明
图1为本实用新型的液压机构示意图；
图中，1、气源，2、行程反馈装置，3、气动控制器，4、气动马达，5、吸油过滤器，6、液压泵，7、单向阀，8、溢流阀，9、电磁换向阀，10、弹簧复位液压缸，11、压力传感器，12、阀块，13、手动机构，14、故障诊断系统。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，一种智能气液执行机构，包括气源1、行程反馈装置2、气动控制器3、气动马达4、液压泵6、电磁换向阀9和阀块12；气源1与行程反馈装置2气路连接，行程反馈装置2与气动控制器3气路连接，气动控制器3与气动马达4气路连接，液压泵6由气动马达4驱动，液压泵6一端连接有油箱，液压泵6的另一端与单向阀7的进油口相连通，单向阀7的出油口与电磁换向阀9的进油口相连通，电磁换向阀9的工作油口与弹簧复位液压缸10相连通，弹簧复位液压缸10的活塞杆与控制阀门启闭的阀块12相连接；弹簧复位液压缸10的活塞杆与行程反馈装置2信号连接用于反馈弹簧复位液压缸10的实时行程。将气源1放出的气体转换成适用于气动马达4的标准气源，给气压马达4提供足够清洁、干燥且具有一定压力和流量的气体。行程反馈装置2，包括反馈组件Ⅰ、滚轴、反馈组件Ⅱ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、电位计、电位计的轴、气源入口、电磁阀、气源出口、电信号输入接头、电信号输出接头。关阀过程，给定电信号，当行程反馈装置2接收到的阀门位置与给定电信号对应的阀门位置相同时，行程反馈装置2断电。弹簧复位液压缸10内液压油的压力变化，使液压缸内活塞及活塞杆运动，进而推动连接有阀块12的推杆动作，固定在推杆上的反馈组件Ⅰ随着推杆位移，反馈组件Ⅰ通过滚轴带动反馈组件Ⅱ转动，与反馈组件Ⅱ固定在一起的转轴就会随之转动，同时带动与转轴固定的齿轮Ⅰ同步转动，齿轮Ⅰ带动与齿轮Ⅰ啮合的齿轮Ⅱ转动，齿轮Ⅱ就会带动电位计的轴转动，电位计将检测到的位置变化转变成电信号反馈到行程反馈装置2，当位置变化对应的电信号与给定电信号相同时，行程反馈装置2输出的电信号为0，行程反馈装置2自动断电，进而电磁换向阀9也失电。行程反馈装置2内装有电磁阀，当行程反馈装置2失电时，电磁阀关闭，阻止气源1接通。开阀过程的反馈原理同上。
进一步地，所述的弹簧复位液压缸10是能输出直线位移和速度的活塞缸或柱塞缸，可将液压油的液压能转换成活塞的直线位移，实现阀门的启闭。
作为本实施例的改进，所述的液压泵6和所述的单向阀7之间设有与油箱连接的溢流阀8。溢流阀8的弹簧设有预压力，当液压泵6输出多余的油液时，溢流阀8能够调节液压泵6输出口的油液压力。
进一步地，所述的液压泵6和油箱之间还设有吸油过滤器5。吸油过滤器5安装在液压泵6吸油口处，用以保护液压泵6及其他液压元件，以避免吸入污染杂质，有效地控制液压系统污染，调整液压系统的清洁度。
作为本实施例的改进，所述的弹簧复位液压缸10的油腔内设有压力传感器11，压力传感器11能检测弹簧复位液压缸10的油腔内油液的压力信息，压力传感器11与故障诊断系统相连接，可将弹簧复位液压缸10内的压力信号传输到故障诊断系统14。所述的行程反馈装置2也与故障诊断系统14信号连接；故障诊断系统14能输出压力传感器11和行程反馈装置2所反馈的信息。行程反馈装置2和压力传感器11传送到故障诊断系统14的位移变化信号和压力变化信号，经故障诊断系统14内的CPU按照位置与压力的对应关系进行运算，就能得到压力传感器11有关压力与位置运行的各项参数，从而确定阀门是否能够正常工作，并预见性的诊断阀门可能发生的故障。技术人员根据反馈的信息能够及时的发现故障以便快速的排除故障。
作为本实施例的改进，所述的液压泵6为单柱塞液压泵，单柱塞液压泵上设有能控制凸轮旋转的手动机构13。当智能气液执行机构失气失电时，转动手动机构13，带动液压泵6内的凸轮旋转，进而实现液压泵6内体积的周期性变化，不断从油箱吸取液压油，并将液压油高压输出。
本实用新型的工作原理：关闭阀门，电信号发出指令到行程反馈装置和电磁换向阀，使得二者得电工作。行程反馈装置工作时，使得气源内的气体进入气动马达，马达带动液压泵工作，液压泵将油箱里的液压油流过单向阀送到电磁换向阀；电磁换向阀选择左工位，此时P口与A口接通，液压油流向弹簧复位液压缸，弹簧复位液压缸的活塞杆向下运动，活塞杆带动阀块向下运动，阀块将阀门关闭。在关阀过程中弹簧复位液压缸实时反馈行程给行程反馈装置，到达指定位置后，电信号失电使得行程反馈装置和电磁换向阀也失电。行程反馈装置失电阻止气源接通随即气动马达停止运转，电磁换向阀失电，在弹簧作用下复位到中位，电磁换向阀A、B两口阻断液压油回流，弹簧复位液压缸内的液压油与弹簧保持相对平衡状态，活塞杆静止，阀门保位。
开启阀门，电信号发出指令到电磁换向阀，电磁换向阀得电工作，电磁换向阀选择右工位，此时A口与T口接通，液压油回流至油箱，在弹簧复位液压缸的弹簧作用下活塞杆上升，阀块上升，阀门打开。在开阀过程中弹簧复位液压缸实时反馈行程给行程反馈装置，到达指定位置后，电信号失电使得电磁换向阀也失电，电磁换向阀在弹簧作用下复位到中位，电磁换向阀A、B两口阻断液压油回流，弹簧复位液压缸内的液压油与弹簧保持相对平衡状态，活塞杆静止，阀门保位。
Claims (7)
1.一种智能气液执行机构，其特征在于：包括气源（1）、行程反馈装置（2）、气动控制器（3）、气动马达（4）、液压泵（6）、电磁换向阀（9）和阀块（12）；
气源（1）与行程反馈装置（2）气路连接，行程反馈装置（2）与气动控制器（3）气路连接，气动控制器（3）与气动马达（4）气路连接，液压泵（6）由气动马达（4）驱动，液压泵（6）一端连接有油箱，液压泵（6）的另一端与单向阀（7）的进油口相连通，单向阀（7）的出油口与电磁换向阀（9）的进油口相连通，电磁换向阀（9）的工作油口与弹簧复位液压缸（10）相连通，弹簧复位液压缸（10）的活塞杆与控制阀门启闭的阀块（12）相连接；弹簧复位液压缸（10）的活塞杆与行程反馈装置（2）信号连接用于反馈弹簧复位液压缸（10）的实时行程。
2.根据权利要求1所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的液压泵（6）和所述的单向阀（7）间设有与油箱连接的溢流阀（8）。
3.根据权利要求1所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的弹簧复位液压缸（10）是能输出直线位移和速度的活塞缸或柱塞缸。
4.根据权利要求1所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的液压泵（6）和油箱之间还设有吸油过滤器（5）。
5.根据权利要求1所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的弹簧复位液压缸（10）的油腔内设有压力传感器（11），压力传感器（11）和所述的行程反馈装置（2）均与故障诊断系统（14）信号连接，故障诊断系统（14）能输出压力传感器（11）和行程反馈装置（2）所反馈的信息。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的液压泵（6）为单柱塞液压泵。
7.根据权利要求6所述的一种智能气液执行机构，其特征在于：所述的单柱塞液压泵上设有能控制凸轮旋转的手动机构（13）。
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| CN108895047A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-11-27 | 徐州阿卡控制阀门有限公司 | 智能气液执行机构 |
| CN112145500A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 宁波赛福汽车制动有限公司 | 一种闭环控制液压系统及控制方法 |
| CN112254335A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 江苏九州电器有限公司 | 一种方便维护的电加热器 |
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