CN212131481U - 一种用于驱动阀门装置的液压控制单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，该液压控制单元由控制器、直流无刷电机、集成阀块和摆动油缸组成。所述的集成阀块包括内嵌的定量柱塞泵、增压油箱、溢流阀、过滤器、安全阀、旋转直驱换向阀、放气活门、加注油口、压力传感器和旁通阀。电机与定量柱塞泵采用浸油设计，一根主轴联结，电机主轴直接带动定量柱塞泵转子旋转，完成柱塞泵吸油和排油的过程，输出油液直接控制摆动油缸的速度。控制器采集传感器信号，并根据控制指令控制旋转直驱换向阀，进而控制摆动油缸转动方向。本实用新型作为阀门驱动装置，具有重量轻体积小、高度集成化、结构简单易于维修的优点。

Description

一种用于驱动阀门装置的液压控制单元

技术领域

本实用新型涉及一种液压动力系统，具体涉及一种用于驱动阀门装置。

背景技术

阀门驱动装置用于在规定时间内平稳、无卡滞的驱动阀门开启关闭。该装置由液压控制单元、驱动机构、密封件等组成，其中液压控制单元是驱动阀门动作的关键组成部件。传统的阀门驱动装置液压能源主要采用集中液压油源方案，但由于各个阀门位置分布比较分散，因此使得阀门液压能源有管路多、占有空间大、噪声大和维修困难，损耗大，发热量高等缺点。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于驱动阀门装置的高集成化、重量轻及维修方便的液压控制单元。

本实用新型专利的技术方案为：一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，所述控制单元包括控制器、直流无刷电机、集成阀块和摆动油缸；所述直流无刷电机与控制器相连，所述直流无刷电机的输出端连接到集成阀块，所述集成阀块通过控制摆动油缸的转动实现对阀门装置的控制。

所述集成阀块中设有定量柱塞泵、油箱、溢流阀、过滤器、安全阀、旋转直驱换向阀、放气活门、高压传感器、低压传感器和旁通阀；

所述直流无刷电机的输出端连接到旋转直驱换向阀，所述旋转直驱换向阀连接到摆动油缸。

所述直流无刷电机为浸油式电机。

所述油泵为嵌入式油泵。

所述直流无刷电机与集成阀块为静密封。

所述摆动油缸为有限转角的液压执行元件。

所述油箱为闭式增压油箱。

本实用新型还提供上述用于驱动阀门装置的液压控制单元的控制方法，给定液压控制单元第一指令信号时，控制器控制电机启动、旋转直驱换向阀的阀芯转动，使得摆动油缸正向转动，当接收到外部到位信号后停止；给定液压控制单元第二指令时，摆动油缸的阀芯反向转动，使得摆动油缸反向转动，并当接收到外部到位信号后停止，通过需要调整电机的转速，调整摆动油缸转速。具体为：当控制器接收控制指令1时，控制器启动电机。驱动旋转直驱换向阀，使得摆动油缸正向转动，当控制器接收到到位信号时，控制器控制电机停转、旋转直驱换向阀回零位；当控制器接收控制指令2时，控制器启动电机。驱动旋转直驱换向阀，使得摆动油缸反向转动，当控制器接收到到位信号时，控制器控制电机停转、旋转直驱换向阀回零位。通过控制电机转速带动油泵调整流量，直接控制摆动油缸两腔压力，可以实现控制摆动油缸的转速。所述的无刷直流电机与柱塞泵共用一根主轴，电机主轴直驱驱动柱塞泵旋转，无刷直流电机为浸油式结构，并与集成阀块采用静密封方式连接，避免了内部油液渗漏。所述的集成阀块上安装有定量柱塞泵、增压油箱、溢流阀、过滤器、安全阀、旋转直驱换向阀、放气活门、高压传感器、低压传感器和旁通阀。所述集中阀块中的旁通阀为手动功能，当打开旁通阀时，摆动油缸的高低压腔沟通，可以采用人工方式驱动阀门驱动装置。

与现有技术相比，本实用新型的特点在于：高集成化、体积小重量轻；无刷直流电机与定量柱塞泵共用一根主轴，采用浸油结构设计，并与集成阀块采用静密封，避免了油液泄漏。采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。集成阀块内嵌定量柱塞泵、各种液压阀、过滤器及压力传感器，使得集成阀块整体结构紧凑，也可大大减小集成阀块重量。采用油泵直接控制摆动油缸的速度，旋转直驱换向阀控制摆动油缸的运动方向，具有损耗低，效率高控制灵活方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型阀门驱动装置液压控制单元的结构示意图；

图2是本实用新型阀门驱动装置液压控制单元油箱结构图；

图3是本实用新型阀门驱动装置液压控制单元液压原理图；

图4是本实用新型阀门驱动装置液压控制单元整体结构图；

图中，1-控制器，2-无刷直流电机，3-集成阀块，4-摆动油缸，5-定量柱塞泵，6-增压油箱，7-溢流阀，8-过滤器，9-安全阀，10-直驱换向阀，11-放气活门，12-高压传感器，13-低压传感器，14-旁通阀，15-油箱活塞，16-密封圈，17-增压弹簧，18-油箱盖板。

具体实施方式

下图结合附图对本实用新型进一步详细描述，本实施例不应看作是对本实用新型的限定。

实施例1

本实用新型提供一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，所述控制单元的结构如图4所示，包括控制器1、直流无刷电机2、集成阀块3和摆动油缸4；所述直流无刷电机2与控制器1相连，所述直流无刷电机2的输出端连接到集成阀块（3），所述集成阀块3通过控制摆动油缸4的转动实现对阀门驱动装置的控制。

该液压控制单元具有高集成化、体积小重量轻的特点，采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。

实施例2

本实施例提供了上述液压控制单元中所采用的集成阀块，该集成阀块内嵌定量柱塞泵、各种液压阀、过滤器及压力传感器，使得集成阀块整体结构紧凑，也可大大减小集成阀块重量。采用油泵直接控制摆动油缸的速度，旋转直驱换向阀控制摆动油缸的运动方向，具有损耗低，效率高控制灵活方便等优点。

具体的说，如图4，集成阀块3中设有直流无刷电机2、定量柱塞泵5、油箱6、溢流阀7、过滤器8、安全阀9、旋转直驱换向阀10、放气活门11、高压传感器12、低压传感器13和旁通阀14；

进一步的，本实施例中所述直流无刷电机2为浸油式电机；所述油泵2 为浸油式油泵；所述直流无刷电机2与集成阀块3为静密封。摆动油缸4为有限转角的液压执行元件。

图2所示，所述油箱6为闭式增压油箱。无刷直流电机与定量柱塞泵共用一根主轴，采用浸油结构设计，并与集成阀块采用静密封，避免了油液泄漏。采用摆动油缸作为旋转运动的执行元件，具有结构紧凑、安装方便的优点。

本实施例中还提供一个旁通阀，通过操作集成阀块上的旁通阀14，打开旁通阀14时，可以将液压控制单元由自动模式转变为手动模式。结合图1，阀门驱动装置液压控制单元，由控制器1、直流无刷电机2、集成阀块3和摆动油缸4四部分组成。控制器1通过螺栓固定在无刷直流电机2一侧；无刷直流电机2通过螺栓与集成阀块3连接；摆动油缸4通过螺栓与集成阀块3连接。

集成阀块3内嵌定量柱塞泵5，直流无刷电机2与定量柱塞泵5共用一根轴，既可以减少占有空间，又提高密封性能；溢流阀7为插装结构，通过螺纹安装在集成阀块3上，当系统压力高于溢流阀7设定压力时，溢流阀溢流，将高压油通向油箱；过滤器8为内嵌式，安装于集成阀块内部，并通过密封堵头密封；安全阀9通过螺纹安装在集成阀块3上，安全阀9与低压油路相通，当低压油路压力超过限定值时，安全阀溢流，维持低压油路压力处于正常状态；高压传感器12共两只，通过螺纹与集成阀块3连接，分别监测高压两腔压力；低压传感器13通过螺纹与集成阀块3连接，监测低压油路压力；旋转直驱换向阀10通过螺栓与集成阀块连接，旋转直驱换向阀10可以通过阀芯运动方向从而控制油路，进而控制摆动油缸4转动方向；旁通阀14为插装结构，通过螺纹安装在集成阀块3上。旁通阀14打开时，可以将液压控制单元切换至手动状态。

结合图2，集成阀块3内嵌增压油箱6。增压油箱6既可以提高定量柱塞泵的吸油效率，也可以保证液压控制单元放置在任意位置都可确保正常工作。增压油箱由油箱活塞15、密封圈16、增压弹簧17和油箱盖板18组成。密封圈16安装与油箱活塞15上。

实施例3

本实用新型还提供采用上述液压控制单元的控制方法，控制器1供电时，当控制器接收到控制指令1时，控制器控制电机启动、旋转直驱换向阀切换油路方向，摆动油缸正向转动，当控制器接收到正向限位信号时，电机停转、旋转直驱换向阀回零位；当控制器接收到控制指令2时，控制器控制电机启动、旋转直驱换向阀切换油路方向，摆动油缸反向转动，当控制器接收到反向到位信号时，电机停转、旋转直驱换向阀回零位。

实施例4

本实用新型将阀门驱动液压能源由集中能源改为分布式能源，将控制器、电机、油泵、阀块等元件高度集成化，很大程度上减少了集中能源系统的缺点，具有效率高、高度集成化、体积小、重量轻、噪音低、控制灵活方便等优点。

本实用新型创造所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制实用新型创造。以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍；本实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法。本实用新型所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制本实用新型。

Claims (7)

1.一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于，所述控制单元包括控制器（1）、直流无刷电机（2）、集成阀块（3）和摆动油缸（4）；所述直流无刷电机（2）与控制器（1）相连，所述直流无刷电机（2）的输出端连接到集成阀块（3），所述集成阀块（3）通过控制摆动油缸（4）的转动实现对阀门装置的控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于，所述集成阀块（3）中设有定量柱塞泵（5）、油箱（6）、溢流阀（7）、过滤器（8）、安全阀（9）、旋转直驱换向阀（10）、放气活门（11）、高压传感器（12）、低压传感器（13）和旁通阀（14）；

所述直流无刷电机（2）的输出端连接到旋转直驱换向阀（10），所述旋转直驱换向阀（10）连接到摆动油缸（4）。

3.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述直流无刷电机（2）为浸油式电机。

4.根据权利要求2所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述定量柱塞泵（5）为嵌入式油泵。

5.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述直流无刷电机（2）与集成阀块（3）为静密封。

6.根据权利要求1所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述摆动油缸（4）为有限转角的液压执行元件。

7.根据权利要求2所述的一种用于驱动阀门装置的液压控制单元，其特征在于：所述油箱（6）为闭式增压油箱。

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