CN219549733U - 一种电动阀执行器及电动阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动阀执行器及电动阀，包括动力筒和支撑架，动力筒与支撑架相连接，动力筒通过连接盘与支撑架相连接；第二容纳腔设置有动力源，动力源通过继电器组与外接电源电连接，电流采集单元用于采集动力源的电流变化信号，动力源的输出端与联动轴相连接，联动轴穿设连接盘和支撑架内；第二容纳腔设置有扭矩监测机构，扭矩监测机构与联动轴相连接，继电器组、电流采集单元和扭矩监测机构均与控制组件电连接，控制组件与工控机通讯连接。本实用新型通过实时监测动力源电流变化以及动力源输出扭矩变化参数，可实现精确监测电动阀内是否出现卡滞，当监测到电动阀内部出现卡滞，可及时断电，避免造成烧电机的情况。

Description

一种电动阀执行器及电动阀

技术领域

本实用新型涉及电动阀技术领域，特别是涉及一种电动阀执行器及电动阀。

背景技术

目前现有电动阀执行器主要由伺服电机提供动力，伺服电机带动阀体内的阀杆和阀柄动作，进而实现阀开闭，其中针对开闭位置主要通过限位开关感应判断，当开启或关闭达到设定位置触发限位开关控制对应线路断电，但是当进入阀体内的水流中存在杂物、硬物等，容易出现硬物卡滞电动阀，使得长时间持续无法触发限位开关，伺服电机仍保持通电状态，伺服电机长时间运转，容易出现烧电机的情况。

实用新型内容

本实用新型针对阀体内出现硬物卡滞时，长时间持续无法触发限位开关，容易出现烧电机的情况，为了解决上述问题而提供一种电动阀执行器及电动阀。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种电动阀执行器，包括动力筒和支撑架，所述动力筒与所述支撑架相连接，所述动力筒通过连接盘与所述支撑架相连接；所述动力筒内设置有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔内设置有控制组件和电流采集单元，所述第二容纳腔设置有动力源，所述动力源通过继电器组与外接电源电连接，所述电流采集单元用于采集所述动力源的电流变化信号，所述动力源的输出端与联动轴相连接，所述联动轴穿设所述连接盘和所述支撑架内；所述第二容纳腔设置有扭矩监测机构，所述扭矩监测机构与所述联动轴相连接，所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构均与所述控制组件电连接，所述控制组件与工控机通讯连接。

优选地，所述动力源包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与所述联动轴相连接；所述动力筒与所述连接盘可拆卸连接，所述连接盘与所述支撑架为一体成型结构。

优选地，所述支撑架内设置有第一支撑轴承和第二支撑轴承，所述联动轴穿设在所述第一支撑轴承和所述第二轴承内，且所述联动轴从所述支撑架向外伸出的一端设置有用于安装阀杆的连接头。

优选地，所述动力筒上端面设置有报警器和LCD显示屏，所述报警器和所述LCD显示屏均与所述控制组件电连接。

优选地，所述控制组件包括蓄电池、MCU、RS232通讯模块和存储器，所述蓄电池与所述MCU电连接，所述MCU分别与所述RS232通讯模块和所述存储器电连接，所述RS232通讯模块与所述工控机通讯连接，所述MCU分别与所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构电连接。

优选地，所述电流采集单元包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器串接在所述动力源的进线端，所述霍尔电流传感器与所述MCU电连接。

优选地，所述扭矩监测机构包括设备座，所述设备座设置在所述第二容纳腔内，且所述设备座内设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器与所述MCU电连接，所述扭矩传感器上设置有连接轴，所述连接轴通过传动组件与所述联动轴相连接。

优选地，所述传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮套设在所述联动轴上，所述第二传动齿轮套设在所述连接轴上，且所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮相啮合。

一种电动阀，包括调节阀体，所述调节阀体通过法兰盘与所述电动阀执行器中支撑架相连接，且所述电动阀执行器中的联动轴与所述调节阀体内的阀杆相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过实时监测动力源电流变化以及动力源输出扭矩变化参数，可实现精确监测电动阀内是否出现卡滞，避免出现误判，当监测到电动阀内部出现卡滞，可及时断电，避免造成烧电机的情况；

2、本实用新型整体结构为组合式结构，当某部分出现故障时，可快速拆除故障部分，更换正常组件即可，维修效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中电动阀执行器的结构示意图。

图2是本实用新型中电动阀执行器的内部结构示意图。

图3是本实用新型中电动阀执行器的工作原理图。

图4是本实用新型中电动阀的结构示意图。

附图标记说明如下：

1为电动阀执行器，2为调节阀体；

11为动力筒，12为连接盘，13为支撑架，14为联动轴，15为第一支撑轴承，16为第二支撑轴承，17为扭矩传感器，18为第一传动齿轮，19为第二传动齿轮；

111为第一容纳腔，112为第二容纳腔，113为霍尔电流传感器，114为报警器，115为控制组件，116为伺服电机。

具体实施方式

以下结合附图1-4，对本实用新型的技术方案作进一步阐释：

实施例一

如图1-图3所示， 一种电动阀执行器1，包括动力筒11和支撑架13，所述动力筒11与所述支撑架13相连接，所述动力筒11通过连接盘12与所述支撑架13相连接，所述动力筒11与所述连接盘12可拆卸连接，所述连接盘12与所述支撑架13为一体成型结构，所述动力筒11内设置有第一容纳腔111和第二容纳腔112。也就是说，动力筒下部设置有法兰盘，法兰盘与连接盘可拆卸连接，连接盘与支撑架为一体成型结构，提高整体承接件的结构强度，在动力筒内设置的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔位于第二容纳腔上方，第一容纳腔和第二容纳腔之间设置有隔板，同时在法兰盘内设置有设备腔，利用设备腔便于后续安装监测组件。

具体地，所述第一容纳腔111内设置有控制组件115和电流采集单元，所述第二容纳腔112设置有动力源，所述动力源通过继电器组与外接电源电连接，所述电流采集单元用于采集所述动力源的电流变化信号，所述动力源的输出端与联动轴14相连接，所述联动轴14穿设所述连接盘12和所述支撑架13内。也就是说，在第二容纳腔内布置动力源，动力源通过继电器组与外接电源形成正反转供电回路，继电器组包括正反转控制继电器，当需要正反转时，通过控制组件控制继电器线圈得电，使得继电器常开触点闭合进而实现供电回路供电控制；在第一容纳腔内布置有控制组件和电流采集单元，利用电流采集单元实时采集动力源的输入电流变化信号，即当阀体出现硬物卡滞时，动力源输出功率增大，此时动力源的输入电流会增大，进而可通过监测动力源的电力变化可间接判断电动阀是否出现卡滞情况。

可选地，所述动力源包括伺服电机116，所述伺服电机116的输出轴通过联轴器与所述联动轴14相连接。也就是说，本实施例中动力源为伺服电机，通过伺服电机作为动力源可带动整体阀体内阀杆动作，进而实现对阀体开闭调节。

可选地，所述支撑架13内设置有第一支撑轴承15和第二支撑轴承16，所述联动轴14穿设在所述第一支撑轴承15和所述第二轴承16内，且所述联动轴14从所述支撑架13向外伸出的一端设置有用于安装阀杆的连接头。也就是说，在支撑架内设置有第一支撑轴承和第二支承轴承，利用第一支承轴承和第二支承轴承对联动轴进行限位支撑，保证联动轴传动过程中的稳定性，提高整体传动效率。

可选地，所述动力筒11上端面设置有报警器114和LCD显示屏，所述报警器114和所述LCD显示屏均与所述控制组件115电连接。也就是说，在动力筒的端面上设置有报警器和嵌入式LCD显示屏，利用LCD显示屏可实时显示电流参数变化，当阀体出现硬物卡滞时，控制组件可控制报警器发出报警，提醒现场巡检人员及时处理。

具体地，所述第二容纳腔112设置有扭矩监测机构，所述扭矩监测机构与所述联动轴14相连接，所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构均与所述控制组件115电连接，所述控制组件115与工控机通讯连接。也就是说，在第二容纳腔内还设置有扭矩监测机构，利用扭矩监测机构监测伺服电机传动扭矩变化量，当阀体出现硬物卡滞时，伺服电机的传动扭矩与电流相同，同样会出现增大的情况，因此通过布置扭矩监测机构配合电流采集单元实现双重监测，大大提高监测准确性，避免出现误判，同时控制组件将接收的监测信号处理后传输至工控机。

可选地，所述控制组件115包括蓄电池、MCU、RS232通讯模块和存储器，所述蓄电池与所述MCU电连接，所述MCU分别与所述RS232通讯模块和所述存储器电连接，所述RS232通讯模块与所述工控机通讯连接，所述MCU分别与所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构电连接。也就是说，利用MCU实时接收电流单元和扭矩监测机构反馈的监测信号，并对监测信号处理后通过RS232通讯模块传输至工控机，可实现工作人员远程了解电动阀工作状态。

可选地，所述电流采集单元包括霍尔电流传感器113，所述霍尔电流传感器113串接在所述动力源的进线端，所述霍尔电流传感器113与所述MCU电连接。也就是说，利用霍尔电流传感器串接在输电线上，通过霍尔电流传感器实时获取动力源的电流变化情况并实时反馈至MCU，当动力源输入电流与扭矩参数同步增大时，MCU控制继电器断电，此时伺服电机停止运转，同时报警器发出报警提示。

具体地，所述扭矩监测机构包括设备座，所述设备座设置在所述第二容纳腔112内，且所述设备座内设置有扭矩传感器17，所述扭矩传感器17与所述MCU电连接，所述扭矩传感器17上设置有连接轴，所述连接轴通过传动组件与所述联动轴14相连接；所述传动组件包括第一传动齿轮18和第二传动齿轮19，所述第一传动齿轮18套设在所述联动轴14上，所述第二传动齿轮19套设在所述连接轴上，且所述第一传动齿轮18与所述第二传动齿轮19相啮合。也就是说，在伺服电机带动联动轴转动时，联动轴带动第一传动齿轮同步转动，同时第一传动齿轮带动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮带动连接轴转动，进而利用扭矩传感器可间接监测伺服电机传动扭矩变化，当阀体内出现硬物卡滞时，伺服电机输出功率增大，传动扭矩同步增大，进而可通过扭矩和电流参数监测阀体是否出现硬物卡滞，当判断阀体出现硬物卡滞，可及时断开供电，避免烧电机。

实施例二

如图4所示，本实用新型还公开了一种电动阀，包括调节阀体2，所述调节阀体2通过法兰盘与与所述电动阀执行器1中支撑架13相连接，且所述电动阀执行器1中的联动轴14与所述调节阀体2内的阀杆相连接。也就是说，将电动阀执行器与调节阀体组成具有自保护功能的电动阀，当电动阀内部出现硬物卡滞时，可及时断电，保护电机，同时将电动阀工作状态实时传输至工控机，便于工作人员实时了解电动阀状态。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种电动阀执行器，包括动力筒和支撑架，所述动力筒与所述支撑架相连接，其特征在于，所述动力筒通过连接盘与所述支撑架相连接；所述动力筒内设置有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔内设置有控制组件和电流采集单元，所述第二容纳腔设置有动力源，所述动力源通过继电器组与外接电源电连接，所述电流采集单元用于采集所述动力源的电流变化信号，所述动力源的输出端与联动轴相连接，所述联动轴穿设所述连接盘和所述支撑架内；所述第二容纳腔设置有扭矩监测机构，所述扭矩监测机构与所述联动轴相连接，所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构均与所述控制组件电连接，所述控制组件与工控机通讯连接。

2.如权利要求1所述的电动阀执行器，其特征在于，所述动力源包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与所述联动轴相连接；所述动力筒与所述连接盘可拆卸连接，所述连接盘与所述支撑架为一体成型结构。

3.如权利要求1所述的电动阀执行器，其特征在于，所述支撑架内设置有第一支撑轴承和第二支撑轴承，所述联动轴穿设在所述第一支撑轴承和所述第二支撑轴承内，且所述联动轴从所述支撑架向外伸出的一端设置有用于安装阀杆的连接头。

4.如权利要求1所述的电动阀执行器，其特征在于，所述动力筒上端面设置有报警器和LCD显示屏，所述报警器和所述LCD显示屏均与所述控制组件电连接。

5.如权利要求1或4所述的电动阀执行器，其特征在于，所述控制组件包括蓄电池、MCU、RS232通讯模块和存储器，所述蓄电池与所述MCU电连接，所述MCU分别与所述RS232通讯模块和所述存储器电连接，所述RS232通讯模块与所述工控机通讯连接，所述MCU分别与所述继电器组、所述电流采集单元和所述扭矩监测机构电连接。

6.如权利要求5所述的电动阀执行器，其特征在于，所述电流采集单元包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器串接在所述动力源的进线端，所述霍尔电流传感器与所述MCU电连接。

7.如权利要求5所述的电动阀执行器，其特征在于，所述扭矩监测机构包括设备座，所述设备座设置在所述第二容纳腔内，且所述设备座内设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器与所述MCU电连接，所述扭矩传感器上设置有连接轴，所述连接轴通过传动组件与所述联动轴相连接。

8.如权利要求7所述的电动阀执行器，其特征在于，所述传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮套设在所述联动轴上，所述第二传动齿轮套设在所述连接轴上，且所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮相啮合。

9.一种电动阀，包括调节阀体，其特征在于，所述调节阀体通过法兰盘与如权利要求1-8任意一项所述的电动阀执行器中支撑架相连接，且所述电动阀执行器中的联动轴与所述调节阀体内的阀杆相连接。