一种模拟训练用阀门及其使用方法技术

本发明专利技术提出一种模拟训练用阀门及其使用方法，包括电控可变阻尼旋转阻尼器、自动制动器和控制器，所述电控可变阻尼旋转阻尼器包括步进电机驱动系统和具有旋转阻尼的主轴；所述主轴上设置有阀门手轮和角度传感器，还设置有限制主轴顺时针旋转的第一单向限位器和限制主轴逆时针旋转的第二单向限位器；所述控制器控制步进电机驱动器发出脉冲信号，所述控制器控制第一单向限位器和第二单向限位器开关限制主轴旋转。本发明专利技术通过电控可变阻尼旋转阻尼器模拟各类型阀门的开关阻尼，通过第一单向限位器和第二单向限位器模拟各类型阀门的开关角度，实现单台设备模拟多种类型的阀门，使用成本低；并且主轴旋转后不需要机械还原恢复到初始状态，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟训练用阀门及其使用方法
本专利技术涉及阀门，具体是涉及模拟训练用阀门及其使用方法。
技术介绍
阀门是化工厂等使用最频繁，最重要的设备之一。为了提高工厂操作人员的开关阀门技能，培训时会通过构建模拟装置，由操作人员操作模拟阀门情况来对其进行考评鉴定。专利技术专利CN104200738B公开了一种模拟阀门，能通过检测启闭件开闭状态来自动检测操作人员实际操作模拟管路时的操作是否规范，但工业生产中阀门种类繁多，同一类阀门由于生产厂家不同、型号不同也有区别，所以需要针对特定阀门生产特定的模拟训练用阀门，成本很高。另外，该专利技术虽然能自动检测检测操作人员操作是否规范，但操作完毕后不能自动还原现场，需要手动操作阀门还原，使用不便。
技术实现思路
本专利技术提出一种模拟训练用阀门及其使用方法，单台可模拟多种类型的阀门，使用成本低，操作方便。技术方案：本专利技术提出一种模拟训练用阀门，包括电控可变阻尼旋转阻尼器、自动制动器和控制器，所述电控可变阻尼旋转阻尼器包括控制阻尼大小的步进电机驱动系统和具有旋转阻尼的主轴，所述步进电机驱动系统包括调节阻尼的步进电机和步进电机驱动器；所述主轴上设置有阀门手轮和角度传感器，还设置有限制主轴顺时针旋转的第一单向限位器和限制主轴逆时针旋转的第二单向限位器；所述控制器连接步进电机驱动器控制步进电机驱动器发出脉冲信号，所述控制器控制第一单向限位器和第二单向限位器开关限制主轴旋转。进一步，所述第一单向限位器包括设置在主轴侧方的第一限位电动锁具和设置在主轴上的若干限位锁孔，所述第一限位电动锁具包括一个伸缩进出限位锁孔的第一锁舌，所述第一锁舌与逆时针旋转的限位锁孔的接触端面为光滑斜面；所述第二单向限位器包括设置在主轴侧方的第二限位电动锁具和设置在主轴上的若干限位锁孔，所述第二限位电动锁具包括一个伸缩进出限位锁孔的第二锁舌，所述第二锁舌与顺时针旋转的限位锁孔的接触端面为光滑斜面。进一步，电控可变阻尼旋转阻尼器为液压阻尼器。所述的模拟训练用阀门的使用方法，包括以下步骤：a、根据需要模拟的阀门的常规阻尼值，使用控制器控制步进电机驱动器发出一定数量的脉冲信号，使得主轴的旋转阻尼与实际阀门的相同。b、通过控制器复位，以主轴所在角度为阀门全开状态的初始值，以阀门从全开至全关主轴所需要旋转的角度为行程值，通过控制器控制第一锁舌为缩回状态，第二锁舌为弹出状态；关闭阀门时，训练人员顺时针旋转主轴至角度传感器测量的角度大于主轴的初始值，控制器发出信号给第二限位电动锁具，第二锁舌缩回；继续顺时针旋转主轴至角度传感器测量的角度大于行程值的角度，控制器发出信号给第一限位电动锁具，第一锁舌弹出插入限位锁孔，主轴不能沿顺时针旋转；打开阀门时，训练人员逆时针旋转主轴至角度传感器测量的角度小于行程值的角度，控制器发出信号给第一限位电动锁具，第一锁舌缩回；继续逆时针旋转主轴至角度传感器测量的角度小于主轴的初始值，控制器发出信号给第二限位电动锁具，第二锁舌弹出插入限位锁孔，主轴不能沿逆时针旋转；再次关闭阀门时，训练人员顺时针旋转主轴至角度传感器测量的角度大于主轴的初始值，控制器发出信号给第二限位电动锁具，第二锁舌缩回；c、使用完毕后，通过控制器复位。有益效果：本专利技术通过电控可变阻尼旋转阻尼器模拟各类型阀门的开关阻尼，通过第一单向限位器和第二单向限位器模拟各类型阀门的开关角度，实现单台设备模拟多种类型的阀门，使用成本低；并且主轴旋转后不需要机械还原就可以恢复到初始状态，使用方便。附图说明图1为本专利技术的剖视结构示意图；图2为图1的局部俯视图。具体实施方式如图1，本专利技术的一种实施例，包括电控可变阻尼旋转阻尼器和控制器，所述电控可变阻尼旋转阻尼器包括控制阻尼大小的步进电机驱动系统和具有旋转阻尼的主轴1，所述步进电机驱动系统包括调节阻尼的步进电机2和步进电机驱动器。本实施例的电控可变阻尼旋转阻尼器选择专利CN106438815B中公开的电控可变阻尼旋转液压阻尼器。所述主轴1上设置有阀门手轮3和角度传感器，还设置有限制主轴顺时针旋转的第一单向限位器和限制主轴逆时针旋转的第二单向限位器；所述控制器连接步进电机驱动器控制步进电机驱动器发出脉冲信号，所述控制器控制第一单向限位器和第二单向限位器开关限制主轴1旋转。角度传感器用于测量主轴旋转的角度。本实施例的第一单向限位器包括设置在主轴1侧方的第一限位电动锁具4和设置在主轴1上的若干限位锁孔5，所述第一限位电动锁具4包括一个伸缩进出限位锁孔5的第一锁舌6，所述第一锁舌6与逆时针旋转的限位锁孔5的接触端面为光滑斜面。当第一锁舌6伸出，主轴1逆时针旋转，限位锁孔5与第一锁舌6的光滑斜面产生作用力，将第一锁舌6推回，实现单向限位。所述第二单向限位器包括设置在主轴1侧方的第二限位电动锁具7和设置在主轴1上的若干限位锁孔5，所述第二限位电动锁具7包括一个伸缩进出限位锁孔5的第二锁舌8，所述第二锁舌8与顺时针旋转的限位锁孔5的接触端面为光滑斜面。当第二锁舌8伸出，主轴1顺时针旋转，限位锁孔5与第二锁舌8的光滑斜面产生作用力，将第二锁舌8推回，实现单向限位。本实施例的使用方法，包括以下步骤：a、根据需要模拟的阀门的常规阻尼值，使用控制器控制步进电机驱动器发出一定数量的脉冲信号，使得主轴1的旋转阻尼与实际阀门的相同；可以根据不同的阀门类型、状态所对应的阻尼调整主轴1的旋转阻尼。b、通过控制器复位，以主轴1所在角度为阀门全开状态的初始值，以阀门从全开至全关主轴1所需要旋转的角度为行程值，通过控制器控制第一锁舌6为缩回状态，第二锁舌8为弹出状态；关闭阀门时，训练人员顺时针旋转主轴1至角度传感器测量的角度大于主轴1的初始值，控制器发出信号给第二限位电动锁具7，第二锁舌8缩回；继续顺时针旋转主轴1至角度传感器测量的角度大于行程值的角度，控制器发出信号给第一限位电动锁具4，第一锁舌6弹出插入限位锁孔5，主轴1不能沿顺时针旋转，此时模拟状态下阀门已关闭到位；打开阀门时，训练人员逆时针旋转主轴1至角度传感器测量的角度小于行程值的角度，控制器发出信号给第一限位电动锁具4，第一锁舌6缩回；继续逆时针旋转主轴1至角度传感器测量的角度小于主轴1的初始值，控制器发出信号给第二限位电动锁具7，第二锁舌8弹出插入限位锁孔5，主轴1不能沿逆时针旋转，此时模拟状态下阀门已全开。本实施例的限位锁孔5数量为一个，但是限位锁孔5也可以在主轴1的圆周上布置有多个，限位锁孔5的数量越多，对于旋转角度的控制就越精确。c、使用完毕后，通过控制器复位。因为主轴1旋转后不需要机械还原，该步骤可以一键将模拟训练用阀门恢复至初始状态，以便下次使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟训练用阀门，其特征在于：包括电控可变阻尼旋转阻尼器和控制器，所述电控可变阻尼旋转阻尼器包括控制阻尼大小的步进电机驱动系统和具有旋转阻尼的主轴（1），所述步进电机驱动系统包括调节阻尼的步进电机（2）和步进电机驱动器；所述主轴（1）上设置有阀门手轮（3）和角度传感器，还设置有限制主轴顺时针旋转的第一单向限位器和限制主轴逆时针旋转的第二单向限位器；所述控制器连接步进电机驱动器控制步进电机驱动器发出脉冲信号，所述控制器控制第一单向限位器和第二单向限位器开关限制主轴（1）旋转。

【技术特征摘要】
1.一种模拟训练用阀门，其特征在于：包括电控可变阻尼旋转阻尼器和控制器，所述电控可变阻尼旋转阻尼器包括控制阻尼大小的步进电机驱动系统和具有旋转阻尼的主轴（1），所述步进电机驱动系统包括调节阻尼的步进电机（2）和步进电机驱动器；所述主轴（1）上设置有阀门手轮（3）和角度传感器，还设置有限制主轴顺时针旋转的第一单向限位器和限制主轴逆时针旋转的第二单向限位器；所述控制器连接步进电机驱动器控制步进电机驱动器发出脉冲信号，所述控制器控制第一单向限位器和第二单向限位器开关限制主轴（1）旋转。2.根据权利要求1所述的模拟训练用阀门，其特征在于：所述第一单向限位器包括设置在主轴（1）侧方的第一限位电动锁具（4）和设置在主轴（1）上的若干限位锁孔（5），所述第一限位电动锁具（4）包括一个伸缩进出限位锁孔（5）的第一锁舌（6），所述第一锁舌（6）与逆时针旋转的限位锁孔（5）的接触端面为光滑斜面；所述第二单向限位器包括设置在主轴（1）侧方的第二限位电动锁具（7）和设置在主轴（1）上的若干限位锁孔（5），所述第二限位电动锁具（7）包括一个伸缩进出限位锁孔（5）的第二锁舌（8），所述第二锁舌（8）与顺时针旋转的限位锁孔（5）的接触端面为光滑斜面。3.根据权利要求1或2所述的模拟训练用阀门，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，石荣荣，曲广淼，
申请(专利权)人：南京科技职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32