防爆伺服控量系统及其控量方法技术方案

本发明专利技术涉及一种防爆伺服控量系统及其控量方法，包括：控量主体、防爆执行单元；所述控量主体与防爆执行单元之间通过连接支架连接，使其形成一个整体；所述控量主体的转轴通过连接轴与防爆执行单元的动力输出轴连接，通过防爆执行单元控制控量主体上控量球阀的状态；所述防爆执行单元包括：伺服电机、行星减速机、防爆壳体；所述伺服电机与行星减速机均安装在防爆壳体内，伺服电机与行星减速机连接，通过伺服电机控制控量主体上控量球阀转轴转动的角度，从而实现对控量球阀的线性打开与关闭。该控量系统采用防爆伺服电机控制球阀，实现对球阀的线性打开与关闭，大大提高控制的精度与速度。

Explosion-proof servo control system and its control method

The present invention relates to an explosion-proof servo control system and its control method, including: the control body and the explosion-proof execution unit; the control body and the explosion-proof execution unit are connected by a connecting bracket to form a whole; the rotating shaft of the control body is connected with the power output shaft of the explosion-proof execution unit through the connecting shaft, and the control body is up-controlled by the explosion-proof execution unit. The explosion-proof actuating unit includes: servo motor, planetary reducer and explosion-proof shell; the servo motor and planetary reducer are all installed in the explosion-proof shell, and the servo motor is connected with planetary reducer. The servo motor controls the rotation angle of the rotating shaft of the ball valve on the control body, thereby realizing the linear opening and closing of the ball valve. The control system uses explosion-proof servo motor to control the ball valve, realizes the linear opening and closing of the ball valve, and greatly improves the control accuracy and speed.

【技术实现步骤摘要】
防爆伺服控量系统及其控量方法
本专利技术属于化工防爆液态物料灌装机所用的控量系统领域，具体涉及一种用于准确控制灌装机灌装速度与精度的防爆伺服控量系统及其控量方法。
技术介绍
目前化工防爆液态物料灌装机所采用的控量系统为气动球阀控量，此种控量方式可实现快速、慢速灌装，能够满足一般精度及速度要求，无法满足高精度、高速度的灌装需求。而且由于气动球阀不能实现球阀线性打开与关闭，导致要求高精度时速度就会降低，提高速度后精度就会降低。现有电动球阀通过电机驱动球阀转轴转动，能够实现球阀的线性打开与关闭，但由于化工防爆液态物料灌装时需要对使用的电器进行防爆处理，所以现有的电动球阀无法满足化工行业的需求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种防爆伺服控量系统，以解决现有控量系统无法同时满足高精度、高速度的灌装需求，该控量系统采用防爆伺服电机控制球阀，实现对球阀的线性打开与关闭，大大提高控制的精度与速度。为实现上述目的，本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种防爆伺服控量系统，包括：控量主体、防爆执行单元；所述控量主体与防爆执行单元之间通过连接支架连接，使其形成一个整体；所述控量主体的转轴通过连接轴与防爆执行单元的动力输出轴连接，通过防爆执行单元控制控量主体上控量球阀的状态；所述防爆执行单元包括：伺服电机、行星减速机、防爆壳体；所述伺服电机与行星减速机均安装在防爆壳体内，伺服电机与行星减速机连接，通过伺服电机控制控量主体上控量球阀转轴转动的角度，从而实现对控量球阀的线性打开与关闭。作为本专利技术的优选，所述防爆壳体包括：盒体、前盖、后盖、轴接头；所述盒体的前后两端分别安装有前盖、后盖，在盒体的侧壁上加工有用于连接伺服电机电缆的出线接头；所述前盖为内部中空的结构，轴接头安装在前盖的内孔中；所述轴接头为十字交叉结构，轴接头一端与行星减速机的输出轴连接，另一端通过连接轴与控量主体连接；在所述轴接头上安装有深沟球轴承，所述深沟球轴承固定在前盖的内孔中，通过深沟球轴承定位轴接头的回转中心；所述轴接头通过轴承端盖与孔用弹性挡圈轴向定位，将轴接头固定在前盖的内孔中；所述前盖与连接支架固连，从而将控量主体与防爆执行单元形成一个整体；所述伺服电机与行星减速机组合后安装固定在防爆壳体内。作为本专利技术的优选，所述控量主体包括：控量球阀、与控量球阀连接的物料管，灌装机灌装时，防爆液态物料通过物料管进入控量球阀，由控量球阀控制其灌装时的流速；为防止灌装时出现泄漏现象，在所述控量球阀与物料管之间最好安装第一密封垫。作为本专利技术的优选，所述连接轴上设有紧固环，通过紧固环紧固，防止连接轴连接失效。作为本专利技术的优选，在所述连接轴上设有检测板，所述检测板随着连接轴的转动而转动，通过感应开关监测检测板的位置，从而掌握控量球阀的状态。作为本专利技术的进一步优选，所述出线接头包括套管、两个垫片、密封圈、压紧接头；所述套管与盒体焊接为一体，所述垫片设置在密封圈的上下两端，垫片与密封圈均安装在套管内；所述压紧接头与套管螺纹连接，通过压紧接头将密封圈与垫片压紧，密封圈被压紧后收缩变形，将孔内通过的电缆箍筋，实现密封防爆。作为本专利技术的进一步优选，所述控量主体还包括：总控球阀、气动执行器；所述总控球阀与物料管连接，总控球阀通过球阀传动轴、球阀支架与气动执行器连接，通过气动执行器控制总控球阀的打开或关闭，避免突然断电时控量球阀无法关闭导致的冒料问题。作为本专利技术的更进一步优选，在所述总控球阀与物料管之间安装有第二密封垫，为防止灌装时出现泄漏现象，且所述气动执行器为单作用气动执行器，即：通气时，单作用气动执行器动作，总控球阀打开；断气时，单作用气动执行器复位，总控球阀关闭。作为本专利技术的更进一步优选，所述感应开关、伺服电机、气动执行器均与灌装机的主控系统电连接；所述感应开关用于将实时监测到的信号发送给主控系统，由主控系统控制气动执行器动作，同时控制伺服电机正转或反转。作为本专利技术的再更进一步优选，所述感应开关包括：原位关闭检测开关和全开保护检测开关；所述检测板处于原位关闭检测开关和全开保护检测开关之间，检测板在灌装过程中随着控量球阀转轴转动而转动，当检测板处于原位关闭检测开关和全开保护检测开关正中间时，所述原位关闭检测开关和全开保护检测开关均没有信号；当完成灌装时，检测板处于原位关闭检测开关位置，即控量球阀动作的原点，也就是关闭状态；原位关闭检测开关将监测到的信号发送给主控系统，等待下次灌装；异常情况下，控量球阀转轴转角超过90°时，全开保护检测开关会监测到信号，并将监测到的信号发送给主控系统，由主控系统控制伺服电机反转修正，通过安装全开保护检测开关起到保护作用，防止控量球阀转角过大开过位。本专利技术的另一个目的在于提供一种防爆伺服控量系统的控量方法，该方法具体包括以下步骤：步骤S1、将伺服电机的电缆与外部电源连接，启动伺服电机，伺服电机动作，同时带动行星减速机动作，行星减速机带动轴接头转动，将控量球阀转轴转动一定角度，使控量球阀处于未全开状态，之后开始灌装；此过程未全开主要是为防止物料压力过大喷溅、起泡沫；步骤S2、承载吨袋或ICB桶的称重传感器实时反馈灌装重量信号，当灌装重量达到一定重量，且物料液面深度已高出充料枪下直管物料出口高度时，伺服电机动作，控量球阀转轴继续转动，使控量球阀处于全开状态，大量灌装；步骤S3、当灌装重量与总重量相差20-30kg时，伺服电机动作，将控量球阀转轴反向转动30-40°后继续灌装，当重量与总重量相差10-15kg时，伺服电机再次动作，控量球阀转轴继续转动40-47°精量灌装，最后完成灌装重量。本专利技术的优点和积极效果：（1）本专利技术提供的控量系统结构简单，使用方便，该控量系统能够与现有灌装机的主控系统连接，实现智能控制；此外，该控量系统与现有的气动球阀比较，由于采用伺服电机控制球阀的线性打开与关闭，因此能够满足高精度、高速度的灌装需求；与现有电动球阀相比，由于对伺服电机进行防爆处理，能够满足dⅡBT4防爆要求，所以能够应用在对防爆有特殊要求的化工行业。（2）本专利技术对伺服电机进行防爆处理时所用的防爆壳体是经专利技术人设计的一款全新的、独特的结构，该防爆壳体结构简单、安装紧凑，而且在保证对伺服电机防爆处理的同时，能够将伺服电机的动力输送出去，实现对控量球阀的线性打开与关闭。（3）本专利技术在物料管上既安装控量球阀，还安装总控球阀，灌装时总控球阀与控量球阀均打开，通过控量球阀实现对灌装速度的调控；此外，由于控制总控球阀的气动执行器断气时可自动复位，所以采用总控球阀后可以有效避免突然断电时控量球阀无法关闭导致的冒料问题，降低智能化自动灌装作业的风险。（4）采用本专利技术提供的控量方法对化工防爆液态物料灌装，能够快速完成灌装，灌装精度高，而且可实现全自动灌装，大大提供灌装效率。附图说明图1是本专利技术控量系统的结构示意图。图2是本专利技术控量主体的结构示意图。图3是本专利技术防爆执行单元的结构示意图。图4是本专利技术防爆执行单元上出线接头的放大图。具体实施方式为使本领域技术人员更了解本专利技术的技术方案及其优点，以下结合附图对本专利技术作以进一步的阐述，但并不以此限制本专利技术的保护范围。实施例1一种防爆伺服控量系统参阅图1，本专利技术提供的防爆伺服控量系统，包括：控量主体1、防爆执行单元6；所述控量主体1与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防爆伺服控量系统，包括：控量主体、防爆执行单元；其特征在于，所述控量主体与防爆执行单元之间通过连接支架连接，使其形成一个整体；所述控量主体的转轴通过连接轴与防爆执行单元的动力输出轴连接，通过防爆执行单元控制控量主体上控量球阀的状态；所述防爆执行单元包括：伺服电机、行星减速机、防爆壳体；所述伺服电机与行星减速机均安装在防爆壳体内，伺服电机与行星减速机连接，通过伺服电机控制控量主体上控量球阀转轴转动的角度，从而实现对控量球阀的线性打开与关闭。

【技术特征摘要】
1.一种防爆伺服控量系统，包括：控量主体、防爆执行单元；其特征在于，所述控量主体与防爆执行单元之间通过连接支架连接，使其形成一个整体；所述控量主体的转轴通过连接轴与防爆执行单元的动力输出轴连接，通过防爆执行单元控制控量主体上控量球阀的状态；所述防爆执行单元包括：伺服电机、行星减速机、防爆壳体；所述伺服电机与行星减速机均安装在防爆壳体内，伺服电机与行星减速机连接，通过伺服电机控制控量主体上控量球阀转轴转动的角度，从而实现对控量球阀的线性打开与关闭。2.根据权利要求1所述的一种防爆伺服控量系统，其特征在于，所述防爆壳体包括：盒体、前盖、后盖、轴接头；所述盒体的前后两端分别安装有前盖、后盖，在盒体的侧壁上加工有用于连接伺服电机电缆的出线接头；所述前盖为内部中空的结构，轴接头安装在前盖的内孔中；所述轴接头为十字交叉结构，轴接头一端与行星减速机的输出轴连接，另一端通过连接轴与控量主体连接；在所述轴接头上安装有深沟球轴承，所述深沟球轴承固定在前盖的内孔中，通过深沟球轴承定位轴接头的回转中心；所述轴接头通过轴承端盖与孔用弹性挡圈轴向定位，将轴接头固定在前盖的内孔中；所述前盖与连接支架固连，从而将控量主体与防爆执行单元形成一个整体；所述伺服电机与行星减速机组合后安装固定在防爆壳体内。3.根据权利要求1所述的一种防爆伺服控量系统，其特征在于，所述控量主体包括：控量球阀、与控量球阀连接的物料管，在所述控量球阀与物料管之间安装第一密封垫。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种防爆伺服控量系统，其特征在于，所述连接轴上设有紧固环，通过紧固环紧固，在所述连接轴上还设有检测板，所述检测板随着连接轴的转动而转动，通过感应开关监测检测板的位置，从而掌握控量球阀的状态。5.根据权利要求2所述的一种防爆伺服控量系统，其特征在于，所述出线接头包括套管、两个垫片、密封圈、压紧接头；所述套管与盒体焊接为一体，所述垫片设置在密封圈的上下两端，垫片与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟红，王庆旭，李井林，张宇航，潘乐智，
申请(专利权)人：长春北方化工灌装设备股份有限公司，长春知和智能包装设备有限公司，长春蓝舟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22