驱动阀门的电控液力驱动器制造技术

驱动阀门的电控液力驱动器，属于液体压力执行机构，适用于管道输送、选煤厂、选矿厂及化工等工艺系统中重负载下工作，它是闸板与液力驱动器的活塞杆铰连，由可逆电动机拖动带端面补偿配油盘的双面齿轮泵抽送液压缸内的油液，推动活塞和活塞杆并带动闸板上下（或前后）移动，实现阀门的开或关。活塞杆的中空孔内插入带聚四氟乙烯绝缘套的电极芯，构成可变电容器，并置于位移传感电控器的电路中，输出４～２０毫安电流作为阀门开度的指示，实现远腔。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液体压力执行机构，特别是一种远控重负载下开或关阀门的液力驱动装置。目前，在大管径物料输送管道、选煤厂、选矿厂及化工等工艺系统中所设置的阀门，大多数仍在使用手动，即手轮驱动丝杠实现阀门的开或关，操作不便，又费力，不能自动指示阀门的开度及远程控制，特别在冬季恶劣环境下，由于冻结，经常出现阀门打不开或关不严的事故，影响生产的正常进行。中国专利1991年9月25日公开一种专利号ZL91202647.2，名称为电控液动执行器，它是由电动机拖动齿轮泵抽送执行器缸体内的自身油液，推动缸体内活塞及活塞杆往复运动，活塞杆外伸端与闸板连接，实现液动开或关阀门，具有结构简单、体积小、出力大、操作方便的优点。但是，这种液动执行器的关键部件齿轮泵是现有的单向油路齿轮泵，它的吸入腔(低压腔)和排出腔(高压腔)是固定的，在运行过程中，内部泄漏油、轴承润滑油是从泵端盖上的外泄油口排入油箱，减轻内压。为使齿轮泵与执行器缸体腔构成封闭，达到齿轮泵双向可逆运行，而将单向油路齿轮泵的外泄油口堵死，造成内部泄漏油不能排出，压力升高，只能在轻负载(小于2.5兆帕)下工作；在重负载下经常出现泵的轴向密封圈裂损，强行漏油，造成阀门瘫痪；因为齿轮泵与执行器缸体油路是封闭的，在阀门开启时，活塞杆缩入缸体内，油液充满缸腔，因活塞杆在缸体内占据一定空间，一旦活塞杆外伸关闭阀门时，而剩下的活塞杆空间无外来油液充填，使无杆腔充填油液不到位，活塞杆再缩回时，无杆腔应向有杆腔充油，此时出现供油不足，拉力不够的问题；活塞与缸体腔壁间采用O型密封圈密封，易使其刚性接触，造成硬性损伤，产生有杆腔与无杆腔串液，同样表现拉力不足；此外，测定阀门开度所需电容传感器的铜棒外套塑料的电极芯，受环境温度影响产生变形，使位置反馈信号出现严重误差。本技术的任务是针对上述问题作出改进，提供一种带端面补偿配油盘的双向齿轮泵，拖动Yx唇形组合密封的活塞，及设有耐温电极芯电容传感器的电控液力驱动器，用以远控驱动阀门的开或关。其技术方案如下驱动阀门的电控液力驱动器，包括液力驱动器的金属活塞杆3的外伸端铰连阀门的闸板21，金属活塞杆的另端伸入液压缸体17内，并与活塞5相固联，活塞前部的缸腔为无杆腔6，后部为有杆腔16，其特征在于活塞的外缘设有Yx唇形组合密封圈15与缸体17的腔壁相接触，无杆腔通过吸油管10连通前行油管12与带端面补偿配油盘25的双向齿轮泵14的一端口连通，有杆腔通过后行油管4与带端面补偿配油盘的双向齿轮泵的另端口连通，双向齿轮泵14的主轴通过连轴节13与可逆电动机11相连，位居无杆腔并固联在后盖9上的铜棒外套聚四氟化烯电极芯7插入金属活塞杆的中空孔内，构成可变电容器，金属活塞杆3、铜棒外套聚四氟乙烯电极芯7与位移传感电控器的位置发送器8电连接。采用上述技术方案，由于齿轮泵设置端面补偿配油盘，使泄漏油液返回泵的吸入腔，泵的油压正常，消除外泄及损裂问题，提高泵送压力；活塞外缘设Yx唇形组合密封圈与缸壁接触，密封严格，防止了无杆腔与有杆腔间串漏油液，提高了活塞杆推、拉力；无杆腔内设吸油管，一旦液力驱动器立式使用，无杆腔液位下降时，以吸油管伸入液面以下，照常向有杆腔充油，提高了活塞杆的拉力；聚四氟乙烯具有电介常数稳定性，将其外套在铜棒上所构成的可变电容器的电极芯，达到活塞杆位移与电容线性关系，准确显示阀门的开度。经试验本技术在16兆帕重负载下工作正常。以下结合附图详细叙述本技术结构和实施方式。附图说明图1表示驱动阀门的电控液力驱动器结构剖视图图2表示图1标号25端面补偿配油盘放大剖视图。图3表示图2沿A向视图。图4表示图2沿B-B剖视图。图5表示位移传感电控器电路。如图1所表示的驱动阀门的电控液力驱动器，包括阀体22，插入阀体的闸板21，阀体的过流孔的孔壁上设置耐磨衬23，闸板的一端用铰接件19与金属活塞杆3的外伸端铰连。液力驱动器通过阀体支承架20、连接法兰18与阀体连接。所说的液力驱动器包括液压缸体17，在液压缸体的前端固联一个前端盖2，金属活塞杆外伸端穿套过前端盖，并以Yx唇形组合密封圈1密封；位居液压缸体内的金属活塞杆的末湍固联一个活塞5，该活塞外缘设Yx唇形组合密封圈15与液压缸壁接触密封；活塞前部的缸腔为无杆腔6，该无杆腔的油液通过吸油管10连通前行油管12与双向齿轮泵14一端口(吸入口或排出口)连通；活塞后部为有杆腔16，该有杆腔的油液通过后行油管4与双向齿轮泵的另端口(排出口或吸入口)连通；双向齿轮泵通过连轴节13与可逆电动机11相连。双向齿轮泵14的端面设置一个端面补偿配油盘25，如图2、3、4所表示，在端面补偿配油盘上设有与齿轮泵相通的高压(或低压)区流道26、低压(或高压)区流道27及高低压转换区28，在高低压转换区内并靠近高压区的一边钻若干个左排油孔29，靠近低压区的一边钻若干个右排油孔30，一般每区为3个孔，左排油孔与右单向阀31孔连，右排油孔与左单向阀32孔连，泄漏油孔33与左单向阀、右单向阀连通；当左排油孔29处于高压区，右排油孔30处于低压区时，右单向阀31关闭，泄漏油和轴承润滑油经泄漏油孔33流入并打开左单向阀32，经右排油孔30流回泵的吸入腔；当左排油孔29处于低压区，右排油孔30处于高压区时，左单向阀关闭，泄漏油和轴承润滑油经泄漏油孔流入并打开右单向阀，经左排油孔流回泵的吸入腔，由此消除外泄、减轻泵的内压，提高泵送压力。位居无杆腔并固联在后盖9上的电极芯7(图1)，是由铜棒外套绝缘聚四氟乙烯套所构成，聚四氟乙烯具有电介常数稳定的性能，将该电极芯7插入金属活塞杆3的中空孔内，构成可变电容器，该可变电容器置于图5表示的位置发送器8的电路中，相当于可变电容Cx，其中a点与金属活塞杆电联，b点与电极芯7电联，因为可变电容量Cx很小，为避免引线的干扰，将其位置发送器8的电路板安设在液力驱动器的后盖内。当可逆电动机11带动双向齿轮泵14逆时针旋转时，双向齿轮泵将有杆腔16的油液通过后行油管4抽送到无杆腔6，活塞5将推动金属活塞杆3和闸板21前移(或下移)，此时电极芯相对不动，随着金属活塞杆前移，金属活塞杆与电极芯相对面积减少，电容量Cx逐渐减小，当减小到最小值时闸板关闭；反之，当可逆电动机带动双向齿轮泵顺时针旋转时，双向齿轮泵将无杆腔6的油液通过吸油管10和前行油管12抽送到有杆腔，活塞将拉动金属活塞杆和闸板后移(或上移)，金属活塞杆与电极芯相对面积增大，电容量Cx逐渐增大，当增大到最大值时闸板全部打开。图5表示的位移传感电控器电路，它是把上文所说的金属活塞杆和闸板机械位移转换成电信号，用以阀门开度的指示和液力驱动器位置反馈信号。它是由位置发送器8电路和放大转换电路24所组成。位置发送器电路，包括以T1为核心的振荡电路和以T2为核心的转换电路构成。在振荡电路中的变压器副边L2的输出电压下正上负时，与上半周时隔直电容C5、C4和可变电容Cx的充电电压串联，产生T2的基极电流ig，经T2放大并输出半波电流Ic。显然，金属活塞杆向缸体17内回缩时，随着电极芯7深入金属活塞杆的中空孔内长度加长，相对面积增大，可变电容量Cx增大，随T2的基极电流ib增大，位置发送器的输出电流Ic亦增大；反之，金属活塞杆向缸体外伸长时，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
驱动阀门的电控液力驱动器，包括液力驱动器的金属活塞杆３的外伸端铰连阀门的闸板２１，金属活塞杆的另端伸入液压缸体１７内，并与活塞５相固联，活塞前部的缸腔为无杆腔６，后部为有杆腔１６，其特征在于活塞的外缘设Ｙｘ唇形组合密封圈１５与缸体１７腔壁相接触，无杆腔通过吸油管１０连通前行油管１２与带端面补偿配油盘２５的双向齿轮泵１４的一端口连通，有杆腔通过后行油管４与带端面补偿配油盘的双向齿轮泵的另端口连通，双向齿轮泵１４的主轴通过连轴节１３与可逆电动机１１相连，位居无杆腔并固联在后盖９上的铜棒外套聚四氟乙烯的电极芯７插入金属活塞杆的中空孔中构成可变电容器，金属活塞杆３、电极芯７与位移传感电控器的位置发送器８电连接。２、按照权利要求１所述的液力驱动器，其特征在于端面补偿配油盘上设有高压区流道２６、低压区流道２７及高低压转换区２８，在高低压转换区内并靠近高压区的一边钻若干个左排油孔２９，靠近低压区的一边钻若干右排油孔３０，左排油与右单向阀３１孔连，右排油孔与左单向阀３２孔连，泄漏油孔３３与左单向阀、右单向阀连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛维东，殷海宁，王丽敏，张林，
申请(专利权)人：煤炭科学研究院唐山分院，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]