一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法，包括依次连接的硬连接执行器和动力源，硬连接执行器中的驱动轴的两端分别各与一个蝶阀的阀轴连接，所述动力源包括液压系统和活塞杆，所述液压系统驱动活塞杆沿轴向往复移动，在液压系统中至少接入一个减压阀，所述减压阀至少控制活塞杆的一个移动方向的推力经过硬连接执行器转化出的扭矩与即将关闭的一个蝶阀的阀门所需的扭矩一致。本发明专利技术将液压系统与硬联锁结构相组合，通过调节压力油的油压，以使执行机构启动阀门的扭矩大小与阀门口径大小相适应，并避免了小阀门遭受过大扭矩产生损伤的情况出现。

A variable moment electrohydraulic actuator and control method based on hard interlocking butterfly valve

The invention discloses a butterfly valve hard interlock variable torque electro-hydraulic actuator and control method based on, includes the hard connecting actuator and power source, hard wired actuator drive shaft at both ends of each valve shaft and a valve connected to the power source comprises a hydraulic system and a piston rod. The hydraulic drive system of reciprocating piston rod along the axial direction, at least one access valve in the hydraulic system, required a moving direction of the valve at least control piston rod thrust through a butterfly valve actuator into the hard joint torque and the torque of the valve closing the same. The invention combines the hydraulic system with the hard interlocking structure, by adjusting the oil pressure of the pressure oil, so that the actuator can start the valve's torque size to match with the valve caliber, and avoids the occurrence of the damage caused by the excessive torque of the small valve.

【技术实现步骤摘要】
一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法
本专利技术涉及液压领域，具体涉及一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构及控制方法。
技术介绍
蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀是指启闭件(阀瓣或蝶板)围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。蝶阀的启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其阀轴的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。蝶阀在管道上主要起切断和节流作用。在工业过程控制中，常有需要两台阀门联锁控制的情况。一种实现方式是采用电气联锁控制，即一台阀门开启的同时另一台阀门关闭，这种方式需要两台独立的电液执行机构，且存在电气控制不同步和重复性不好的问题。另一种实现方式是基于两台位置关闭阀门而提供的同轴连接的硬连接执行器。第二种方式中，硬连接执行器将来自于驱动源的直线往复运动，转化为旋转往复运动输出给连接两个蝶阀阀轴的驱动轴上，以使驱动轴绕着自己轴线转动，并带动蝶阀的阀轴转动。然而在两台阀门均为扭矩关闭型的蝶阀需要联锁控制时，第二种方案因为其开关方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，包括硬连接执行器和动力源，所述硬连接执行器中的驱动轴(1)的两端分别各与一个蝶阀的阀轴连接，其特征在于：所述动力源包括液压系统和活塞杆(2)，所述液压系统驱动活塞杆(2)沿轴向往复移动，在液压系统中至少接入一个减压阀(3)，所述减压阀(3)至少控制活塞杆(2)的一个移动方向的推力F经过硬连接执行器转化出的驱动轴(1)转动的扭矩为M1，同时因驱动轴(1)此时转动而关闭的蝶阀所需的阀轴扭转的扭矩为M1’，扭矩M1＝扭矩M1’。

【技术特征摘要】
1.一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，包括硬连接执行器和动力源，所述硬连接执行器中的驱动轴(1)的两端分别各与一个蝶阀的阀轴连接，其特征在于：所述动力源包括液压系统和活塞杆(2)，所述液压系统驱动活塞杆(2)沿轴向往复移动，在液压系统中至少接入一个减压阀(3)，所述减压阀(3)至少控制活塞杆(2)的一个移动方向的推力F经过硬连接执行器转化出的驱动轴(1)转动的扭矩为M1，同时因驱动轴(1)此时转动而关闭的蝶阀所需的阀轴扭转的扭矩为M1’，扭矩M1＝扭矩M1’。2.根据权利要求1所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：所述液压系统包括油腔、主油路和支油路，所述油腔有两个，分别为第一油腔(4)和第二油腔(5)，所述活塞杆(2)的两端均设置有活塞(9)，活塞杆(2)的两端分别通过对应的活塞(9)与第一油腔(4)或第二油腔(5)密封连接；所述主油路包括通过输油管依次连通的油箱(6)、油泵(7)和换向阀(8)，所述支油路有两个，所述换向阀(8)为电磁换向阀，且换向阀(8)分别各通过一个支油路与第一油腔(4)或第二油腔(5)连通，油泵(7)将油箱(6)中的油液送入换向阀(8)，所述换向阀(8)能将来自油泵(7)的压力油通过对应的支油路送入第一油腔(4)或第二油腔(5)，且压力油进入第一油腔(4)时，活塞杆(2)向第二油腔(5)移动；压力油进入第二油腔(5)时，活塞杆(2)向第一油腔(4)移动；所述减压阀(3)为电磁伺服减压阀，减压阀(3)有一个时，减压阀(3)接入主油路中，或者接入一条支油路中；减压阀(3)有两个时，分别各接入一条支油路中。3.根据权利要求2所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：所述减压阀(3)有一个，并接入主油路中，在支油路中均接入单向节流阀(13)。4.根据权利要求2所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：所述减压阀(3)有一个，并接入一条支油路中，且压力油通过减压阀(3)后驱动活塞杆(2)移动产生的直线动力输出经过硬连接执行器转化出的扭矩与蝶阀中阀门口径较小的一个所需的扭矩一致，且与减压阀(3)连通的油腔中的油液通过副单向阀(14)回流到油箱(6)中。5.根据权利要求2所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：所述减压阀(3)有两个，并分别各接入一条支油路中，且油腔中的油液分别各通过一个副单向阀(14)回流到油箱(6)中。6.根据权利要求2所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：在所述油泵(7)和换向阀(8)之间设置有主单向阀(10)，油液依次经过油泵(7)和主单向阀(10)后进入换向阀(8)；在主单向阀(10)和换向阀(8)之间接入蓄能器(11)，所述蓄能器(11)通过球阀(12)与主油路连通。7.根据权利要求3-5中任一项所述的一种基于硬联锁的蝶阀的可变矩电液执行机构，其特征在于：还包括依次连接的输入模块、控制器和阀位检测仪(19)，所述减压阀(3)、换向阀(8)以及油泵(7)的驱动电机均与控制器连接，其中：所述阀位检测仪(19)将其检测到的阀门所处位置信息发送给控制器，控制器接收来自输入模块以及阀位检测仪(19)的信息，并控制减压阀(3)、换向阀(8)以及油泵(7)的工作状态。8.基于权利要求3所述的可变电液执行机构的控制方法，其特征在于：当位于左侧的小口径阀门处于关位，位于右侧的大口径阀门处于开位时，需要关闭大口径阀门并打开小口径阀门时，启动输入模块后，蝶阀的控制包括如下步骤：步骤A：输入模块将控制信息发送给控制器，控制器接收来自输入模块的信息；步骤B：阀位检测仪(19)检测阀门所处位置信息，并将该信息发送给控制器；步骤C：控制器根据步骤A的输入触发以及步骤B的检测反馈后，调整换向阀(8)的工作状态以及减压阀(3)的工作状态，以使位于左侧的支路通电磁换向阀(8)与主路连通；同时使经过电磁伺服减压阀(3)减压后的油压驱动活塞杆(2)移动产生的直线驱动经过硬连接执行器后转化输出的扭转力与关闭大口径阀门所需的扭转力一致；步骤D：启动油泵(7)，以使油液从油箱(6)中抽出，并依次经过主路中的电磁伺服减压阀(3)、电磁换向阀(8)后来到左侧的支路中，并经过此支路中的单向节流阀(13)后进入第一油腔(4)中，继而推动位于第一油腔(4)中的活塞(9)带着活塞杆(2)向第二油腔(5)移动，以使驱动轴(1)绕着自己轴线转动，并带动位于其两端的蝶阀的阀轴转动，以关闭大口径阀门并打开小口径阀门；当小口径阀门处于开位，大口径阀门处于关时，需要关闭小口径阀门并打开大口径阀门时，启动输入模块后，蝶阀的控制过程如下：步骤A：输入模块将控制信息发送给控制器，控制器接收来自输入模块的信息；步骤B：阀位检测仪(19)检测阀门所处位置信息，并将该信息发送给控制器；步骤C：控制器根据步骤A的输入触发以及步骤B的检测反馈后，调整电磁换向阀(8)的工作状态以及电磁伺服减压阀(3)的工作状态，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨炯波，鲍巧灵，刘国强，代大文，
申请(专利权)人：成都华科阀门制造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51