一种低扭矩燃气蝶阀及其控制方法技术

发明专利技术提供一种低扭矩燃气蝶阀及其控制方法，包括阀体模块、手动操作模块、液压驱动模块和控制模块，阀体模块包括主阀体、第一副阀体和第二副阀体，第一副阀体和第二副阀体对称安装在主阀体的两侧，且第一副阀体和第二副阀体的组成结构相同，主阀体内设置有蝶阀，蝶阀的蝶板上设置有与蝶板仿形的半圆形滑槽，且半圆形滑槽与蝶板之间设置有第一柱塞；蝶阀的上下两个端面上均固定有凸轮推动件，主阀体朝向第一副阀体和第二副阀体的轴向方向上对称设置有圆柱推动件，圆柱推动件上开设有与所述凸轮推动件仿形的凹槽，当蝶阀关闭时，半圆形滑槽充分抵靠圆柱推动件，有效减小了在操作蝶阀时的操作力矩，并且可远距离自动化操作低扭矩燃气蝶阀。气蝶阀。气蝶阀。

【技术实现步骤摘要】
一种低扭矩燃气蝶阀及其控制方法


[0001]本专利技术涉及蝶阀
，尤其涉及一种低扭矩燃气蝶阀及其控制方法。

技术介绍

[0002]传统的蝶阀是通过单一的蝶板作为启闭件，利用蝶板绕着阀杆转动90度实现阀的闭合和开启，阀杆带动蝶板实现转动，蝶板两端设置有阀座，阀座与蝶板之间设有密封圈，阀座另一端上设有弹簧，由于弹簧所给的弹簧力使之蝶板和阀座密封起来，对于传统的蝶阀有以下的缺点：1、手轮的转动过程直接受到阀杆所给的扭力，还要受到传输流体的压力和阀座弹簧所给蝶板的压力，在启闭蝶阀的过程中对操作人员不利；2、当蝶阀有开启角度时，由于流体的节流，使蝶阀的前后压差增大，这个压差作用在蝶板上，使得阀杆需要较大的力矩才能带动蝶板转动，所以在此操作蝶阀时力矩变化较大；3、蝶阀关闭后，由于介质或环境的变化，蝶阀部件的热胀会使蝶板和阀座之间的压力变大，反映到阀杆上，就为再次开启蝶阀带来了困难；4、传统蝶阀的由于长时间工作，蝶板关闭不严，造成蝶板磨损和阀座磨损，从而造成流体介质的泄露，对管道的工作环境造成影响，造成一定的经济损失和环境污染；5、因蝶阀通常工作在一些偏僻和恶劣的环境下，对于手动检测泄露和密封性带来很大的困难，自动化检测的检测程度低；6、传统的蝶阀在腐蚀性、非腐蚀性和易燃性介质时，容易造成阀座的密封圈腐蚀，从而造成密封不严，造成一些经济损失和人为灾害。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开的一种低扭矩燃气蝶阀及其控制方法，解决了传统蝶阀在开启时需要较大的操作力矩的问题，有效减少了操作蝶阀时的操作力矩，且使得蝶阀开启的角度可控。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：
[0005]本专利技术一方面公开一种低扭矩燃气蝶阀，包括阀体模块、手动操作模块、液压驱动模块和控制模块，其中，所述阀体模块包括主阀体、第一副阀体和第二副阀体，所述第一副阀体和第二副阀体对称安装在所述主阀体的两侧，且所述第一副阀体和第二副阀体的组成结构相同，所述主阀体内形成有阀腔，所述阀腔内设置有蝶阀，所述蝶阀的蝶板上设置有与所述蝶板仿形的半圆形滑槽，且半圆形滑槽与所述蝶板之间设置有第一柱塞，以推动半圆形滑槽沿所述蝶板的径向移动；所述蝶阀的上下两个端面上均固定有凸轮推动件，所述主阀体朝向所述第一副阀体和第二副阀体的轴向方向上对称设置有圆柱推动件，所述圆柱推动件上开设有与所述凸轮推动件仿形的凹槽，且当蝶阀关闭时，所述半圆形滑槽充分抵靠所述圆柱推动件；所述第一副阀体包括阀体、阀体支撑架、阀圈和阀座，所述阀体固定安装在所述阀体支撑架上，所述阀圈连接所述阀体，所述阀座安装在所述阀体内，且所述阀座朝向所述蝶阀的端面与所述圆柱推动件相接触，且所述阀座和所述阀体之间设置有第二柱塞，以推动所述阀座沿第一副阀体的轴向移动；
[0006]手动操作模块用以手动操作蝶阀，所述手动操作模块包括手轮、连杆、第一阀杆、第一齿轮、第二齿轮和第二阀杆，所述连杆的一端固定连接所述手轮，所述连杆的另一端连
接所述第一阀杆的一端，所述连杆上开设有位置对称且沿其轴向延伸的平行滑槽，所述第一阀杆的另一端终端转动连接有第一齿轮，所述第一阀杆上开设有螺旋形滑槽，所述第二阀杆的一端固定连接所述蝶阀，所述第二阀杆的另一端终端转动连接有第二齿轮，且所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述连杆向下移动带动所述第一阀杆转动；
[0007]液压驱动模块用以实现自动化操作蝶阀，所述液压驱动模块包括驱动液压缸、伺服电机、油箱、泵、阀块、传动机构和增压液压缸，所述伺服电机的输出轴连接所述泵的输入轴，所述泵的油口A、B连接所述阀块的油口S、P，所述阀块的油口A、B连接所述驱动液压缸的油口A、B，所述驱动液压缸的缸杆终端抵靠所述传动机构，所述传动机构固定连接所述第一阀杆，用以将所述驱动液压缸缸杆的直线运动转化为所述第一阀杆的旋转运动，所述增压液压缸固定在所述阀体上；所述控制模块包括控制器和显示屏，所述控制器内集成有控制算法实现蝶阀的自动化控制，所述显示屏用以显示。
[0008]进一步地，蝶阀还包括泄露检测模块，所述泄露检测模块包括第一压力传感器、第二压力传感器和信号传输装置，其中，第一压力传感器用以实时检测蝶阀进油口的压力值，所述第一压力传感器固定安装在所述第一副阀体上；第二压力传感器用以实时检测蝶阀出油口的压力值，所述第二压力传感器固定安装在所述第二副阀体上；信号传输装置用以将所述第一压力传感器和所述第二压力传感器采集到的数据传送至所述控制模块。
[0009]进一步地，所述半圆形滑槽通过弹簧连接所述蝶板。
[0010]进一步地，所述半圆形滑槽与所述圆柱推动件之间设置有压力应变片，用以检测所述半圆形滑槽伸出时是否充分抵靠所述圆柱推动件。
[0011]进一步地，所述圆柱推动件与所述阀座相接触的作用面上设置有压力应变片，用以检测两个所述圆柱推动件是否充分接触。
[0012]进一步地，所述第二阀杆上固定有角度传感器。
[0013]进一步地，所述阀块包括三位四通电磁阀、第一二位四通电磁阀、第二二位四通电磁阀、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀，所述三位四通电磁阀的油口A、第二溢流阀的油口P、第二溢流阀的油口A、第一二位四通电磁阀的油口P通过液压油路连接；三位四通电磁阀的油口B、第三溢流阀的油口P、第三溢流阀的油口A和第二二位四通电磁阀油口P通过液压油路连接。
[0014]进一步地，所述传动结构包括第一固定板、第二固定板和滑块，所述第一固定板和所述第二固定板均固定在所述第一阀杆上，所述第一固定板和所述第二固定板上均开设有环形槽，所述滑块设置在所述第一固定板和所述第二固定板之间，且滑块在进行直线运动时，推动所述第一固定板和所述第二固定板沿所述环形槽的轨迹旋转；所述滑块上设置有导向杆，所述滑块上还固定有位移传感器。
[0015]进一步地，蝶阀还包括报警模块，当泄露检测模块检测到蝶阀有泄漏时，发出警报信号。
[0016]本专利技术另一方面公开一种低扭矩燃气蝶阀的控制方法，包括以下步骤：
[0017]S1：将蝶阀的控制系统进行初始化，如果不正常，不继续向下执行，检查故障；如果正常，向下继续执行；
[0018]S2：检查控制模块中的显示屏是否能显示传感器数据，如果不能，不继续向下执行，检查故障；如果正常，向下继续执行；
[0019]S3：手动/自动模式判断，通过控制模块中的手动/自动切换按钮判断是否为自动模式，如若为手动模式，则进入步S4.1；如若为自动模式，则进入S4.2；
[0020]S4.1：手动模式：手动控制模式开启后，设置控制器为手动控制程序状态，进入步骤S4.1.1；
[0021]S4.1.1：手动控制主要是通过人操作手轮使蝶阀的蝶板达到开启和关闭的状态，通过控制模块的按钮对第一二位四通电磁阀和第二二位四通电磁阀输出电信号，观察显示屏中角度传感器和位移传感器的反馈值，并判断蝶板是否达到目标位置或者是否完成预想位姿，如果达到，可以进行下一步工作，如果未达到，通过手轮进行调整；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，包括：阀体模块，所述阀体模块包括主阀体（1）、第一副阀体（11）和第二副阀体（12），所述第一副阀体（11）和第二副阀体（12）对称安装在所述主阀体（1）的两侧，且所述第一副阀体（11）和第二副阀体（12）的组成结构相同，所述主阀体（1）内形成有阀腔，所述阀腔内设置有蝶阀（13），所述蝶阀（13）的蝶板（131）上设置有与所述蝶板（131）仿形的半圆形滑槽（132），且半圆形滑槽（132）与所述蝶板（131）之间设置有第一柱塞（133），以推动半圆形滑槽（132）沿所述蝶板（131）的径向移动；所述蝶阀（13）的上下两个端面上均固定有凸轮推动件（14），所述主阀体（1）朝向所述第一副阀体（11）和第二副阀体（12）的轴向方向上对称设置有圆柱推动件（15），所述圆柱推动件（15）上开设有与所述凸轮推动件（14）仿形的凹槽（151），且当蝶阀关闭时，所述半圆形滑槽（132）充分抵靠所述圆柱推动件（15）；所述第一副阀体（11）包括阀体（111）、阀体支撑架（112）、阀圈（113）和阀座（114），所述阀体（111）固定安装在所述阀体支撑架（112）上，所述阀圈（113）连接所述阀体（111），所述阀座（114）安装在所述阀体（111）内，且所述阀座（114）朝向所述蝶阀（13）的端面与所述圆柱推动件（15）相接触，且所述阀座（114）和所述阀体（111）之间设置有第二柱塞（115），以推动所述阀座（114）沿第一副阀体（11）的轴向移动；手动操作模块（2），用以手动操作蝶阀，所述手动操作模块（2）包括手轮（21）、连杆（22）、第一阀杆（23）、第一齿轮（24）、第二齿轮（25）和第二阀杆（26），所述连杆（22）的一端固定连接所述手轮（21），所述连杆（22）的另一端连接所述第一阀杆（23）的一端，所述连杆（22）上开设有位置对称且沿其轴向延伸的平行滑槽（221），所述第一阀杆（23）的另一端终端转动连接有第一齿轮（24），所述第一阀杆（23）上开设有螺旋形滑槽（231），所述第二阀杆（26）的一端固定连接所述蝶阀（13），所述第二阀杆（26）的另一端终端转动连接有第二齿轮（25），且所述第二齿轮（25）与所述第一齿轮（24）相啮合，所述连杆（22）向下移动带动所述第一阀杆（23）转动；液压驱动模块（3），用以实现自动化操作蝶阀，所述液压驱动模块（3）包括驱动液压缸（31）、伺服电机（32）、油箱（33）、泵（34）、阀块（35）、传动机构（36）和增压液压缸（37），所述伺服电机（32）的输出轴连接所述泵（34）的输入轴，所述泵（34）的油口A、B连接所述阀块（35）的油口S、P，所述阀块（35）的油口A、B连接所述驱动液压缸（31）的油口A、B，所述驱动液压缸（31）的缸杆终端抵靠所述传动机构（36），所述传动机构固定连接所述第一阀杆（23），用以将所述驱动液压缸（31）缸杆的直线运动转化为所述第一阀杆（23）的旋转运动，所述增压液压缸（37）固定在所述阀体（111）上；控制模块，所述控制模块包括控制器和显示屏，所述控制器内集成有控制算法实现蝶阀的自动化控制，所述显示屏用以显示。2.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，还包括泄露检测模块，所述泄露检测模块包括：第一压力传感器（41），用以实时检测蝶阀进油口的压力值，所述第一压力传感器（41）固定安装在所述第一副阀体（11）上；第二压力传感器（42），用以实时检测蝶阀出油口的压力值，所述第二压力传感器（42）固定安装在所述第二副阀体（12）上；信号传输装置，用以将所述第一压力传感器（41）和所述第二压力传感器（42）采集到的
数据传送至所述控制模块。3.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，所述半圆形滑槽（122）通过弹簧连接所述蝶板（121）。4.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，所述半圆形滑槽（132）与所述圆柱推动件（15）之间设置有压力应变片，用以检测所述半圆形滑槽（132）伸出时是否充分抵靠所述圆柱推动件（15）。5.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，所述圆柱推动件（15）与所述阀座（114）相接触的作用面上设置有压力应变片，用以检测两个所述圆柱推动件（15）是否充分接触。6.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，所述第二阀杆（26）上固定有角度传感器。7.根据权利要求1所述的一种低扭矩燃气蝶阀，其特征在于，所述阀块（35）包括三位四通电磁阀（351）、第一二位四通电磁阀（352）、第二二位四通电磁阀（353）、第一单向阀（354）、第二单向阀（355）、第一溢流阀（356）、第二溢流阀（357）和第三溢流阀（358），所述三位四通电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯磊，陶翔飞，强红宾，康绍鹏，杨静，张华兵，顾达，顾秀琴，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：