【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在需要防火防爆环境中控制稳定、安全运行的智能液压防爆执行器产品。其广泛应用在石油、天然气、煤矿、化工等领域。
技术介绍
1、在石油、天然气、石油开产现场和精炼厂、矿井、化学工厂、多晶硅、电力等行业，都存在大量的爆炸性危险场所。这些地方又是多管道、阀门的集中应用场所，其所使用的与阀门配套的执行装置，必须具有与之对应的防爆特性。
2、如何做到、做好上述要求，多年来一直是业内专业技术人员努力突破的方向。
3、现行的防爆型执行装置从防爆方式上看，主要有如下几种典型型式：
4、1.防爆型dgb3836.2隔离存在的点火源；
5、2.增安型egb3836.3设法防止产生点火源；
6、3.本安型igb3836.4限制点火源的能量；
7、4.正压型；
8、5.浇封型等。
9、现有的防爆液压或电动执行装置技术，通常是采用齿轮液压泵提供液动力或采用电动机提供的旋转力来控制工业阀门的开启和关闭。其中最常用、最典型的技术和结构型式有如下两种：
10、例一，如图2所示：是一种自动复位电液动装置，其特性，是要在切断电源的情况下，利用系统元件的本能，触发蓄能器实施阀门关闭的操作。该装置“只能用在断电的时候产生复位，有很大的局限性。有些事故如火灾刚刚发生，本可以提前防范，但因为没有断电，阀门未能自动关闭，可能扩大事故”
11、例二，如图3所示：是一种本安型防爆防火电液执行装置，其特性是在发生危险时，例如火灾或者部分器件温度异
技术实现思路
1、本专利技术是《一种带内置电源的防爆型电液执行装置》
2、本专利技术的特点：
3、①采用泵机一体的微型磁悬浮轴流单向泵组合作为液压动力源，低电压、小电流，逆向止回，便于并联实现大流量，极限温升低于60℃，磁悬浮结构、磨损小、寿命长。
4、②采用常闭微型电磁单向阀组合的液压系统，实现换向及安全溢流。
5、③不等径快速复位油缸，可实现慢开启、快复位；
6、④内置贮能电源系统，实现紧急情况下油缸的快速复位、关闭阀门，液压系统自动自锁保持，以达到防爆安全的目的。
7、本专利技术的运行方式：
8、①当执行装置正常工作时，远程集控源提供电力给系统控制单元，系统控制单元发送信号给执行机构单元，使微型磁悬浮轴流单向泵组和常闭微型电磁单向阀组工作，驱动快速复位液压缸推动阀门打开或关闭。
9、②当危险情况可能或已经发生，人员不宜或无法到达现场时，系统各传感器采集的信息，经系统控制单元处理后，智能化地控制各系统单元协调工作，实施切断外接电源的控制，切入启动贮能电源控制模式，贮能电源控制单元继续、不间断给系统控制单元提供有效电能，驱动微型磁悬浮轴流单向泵组和常闭微型电磁单向阀组工作，推动液压缸关闭阀门，截止通流。泵、阀组件断电后自锁保持，对所述系统和环境起到防火防爆安全的作用。
10、各种防火防爆产品处于易燃易爆的现场的工作状态下都会面临如下3种典型的过程或险情状态：
11、其中本专利技术的应对状态是：①险情症兆已现，将要发生尚未发生火情、燃爆。
12、a.人员不能进入现场，只需切断系统的外接电源，系统自动切入贮能电源控制单元，控制并驱动液压系统，自动关闭阀门，实现安全防爆；
13、b.人员可以进入现场，或其它特殊情况发生，必须手动操作启闭阀门的，则可直接采用手动操作单元实施操作。
14、②险情正在发生，尚未达到严重的程度。
15、现场已经有温升现象，系统控制单元通过温度传感器对温度变化信号的感知，切断外接电源，执行器液压系统取用贮能电源，自动关闭阀门；
16、③现场已发生燃、爆。
17、系统单元被封闭在隔爆壳体内，对外没有燃爆点。可以有效避免执行器二次引爆等次生灾害的发生。
18、对比上述2个传统、典型型式防爆执行装置的技术方案，本专利技术的不同和优越之处在于：
19、①现行各种电动或液压执行器必用的主电动机(包括油泵电机)，交流接触器、热继电器等主体，需要的电流较大，加上运行时的发热，设备温度较高，温度组别通常在t4，很难做到本安型温度组别的t6(85℃＜t≤100℃)。本专利技术的设计方案采用了低压、小电流、磁悬浮浸入式泵机一体的微型电磁泵组件，没有现行独立电机或液压执行器的油泵电机，交流接触器、热继电器等元件，杜绝了系统内部可能产生的过量温升和引爆源，设备温度组别可以轻松做到t6以内，并且安全可靠。
20、②采用了集低压、小电流、溢流、换向控制、浸入式安装为一体的常闭微型电磁单向阀组件系统，达到无电弧、无燃爆点，体积小、成本低、寿命长的要求。
21、③本专利技术的所有部分，均置于执行器外部的防爆壳体内，其中的液压系统组件又完全浸入油池内，隔绝空气，不会引燃、引爆，系统更安全。
22、④不同于其他类产品采用弹簧、气囊、压力油等其它蓄能器及附属系统复位装置实现断电保护，而是通过切断外接总电源，启动置于防爆壳体内的微小型贮能电源上，不间断地驱动原有液压系统实现阀门快速关闭的安全保护形式。因而极大地简化了系统构成，缩小了系统结构(约为传统装置的1/2)，也节约了制造成本。
23、⑤具有独立的手动操作单元，无需电源，就可实现特殊情况下启、闭阀门的操作。
24、根据上述分析可见，本专利技术克服了业内防爆执行器产品技术的局限性和不足，是具有在需要防火防爆环境中各种危险状况下同时满足隔爆、增安、本安、浇封型等多种防爆功能要求、高效低耗、性能优异的新型液压执行装置。
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1.一种带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：其在有防爆防火要求的环境中，与相应的阀门结合使用，智能化地控制阀门的启闭，并确保安全可靠；所述执行装置，包括防爆壳体、液压系统单元、执行机构单元、系统控制单元、手动操作单元和贮能电源控制单元，所述执行和控制单元均安装在防爆壳体内，无引燃、引爆点；所述执行机构单元包括了用于连接阀门的快速复位油缸，所述快速复位油缸上部安装有油箱，所述油箱内安装有微型磁悬浮轴流单向泵和常闭微型电磁单向阀组件；所述系统控制单元为工业控制计算机系统，可通过对系统壳体外布置的爆炸性物质浓度传感器、温度传感器元件传回的数据的处理，实施切断外接电源，自动切入防爆壳体内部贮能电源启动的工作模式；贮能电源不间断给系统控制单元提供有效电能，驱动液压系统及执行机构单元推动液压缸关闭阀门，截止通流；所述手动操作单元，为手动无电操作结构，需要时可手动独立启、闭阀门；泵、阀组件均为常闭型，断电即自动保持，对所述系统和环境起到安全防爆的作用。
2.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述微型磁悬浮轴流单向泵是采用泵机一体的磁悬浮结构，寿
3.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述常闭微型电磁单向阀是采用线密封的多个组合构成的液压系统，兼有通断、换向、安全溢流的功能。
4.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述液压系统单元，只有微型磁悬浮轴流单向泵组件和常闭微型电磁单向阀组件构成。
5.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述快速复位油缸，其开启油缸直径D与关闭油缸直径d之比为2至10以实现紧急情况下油缸的快速复位、关闭阀门，达到防爆安全的目的。
6.根据权利要求1、2、3任一项所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述微型磁悬浮轴流单向泵和常闭微型电磁单向阀组件是安装在油箱内，并完全浸没在油池内，能隔绝外部空气，杜绝系统内部可能产生的过量温升和引爆因素。
7.根据权利要求1、2、3任一项所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述微型磁悬浮轴流单向泵，常闭微型电磁单向阀组带有单向止回功能，失电时处于常闭状态，被控阀门也不会自动打开。
8.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述手动操作单元，由折叠手柄、丝杆螺母机构构成，可通过人力操作启、闭阀门。
...【技术特征摘要】
1.一种带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：其在有防爆防火要求的环境中，与相应的阀门结合使用，智能化地控制阀门的启闭，并确保安全可靠；所述执行装置，包括防爆壳体、液压系统单元、执行机构单元、系统控制单元、手动操作单元和贮能电源控制单元，所述执行和控制单元均安装在防爆壳体内，无引燃、引爆点；所述执行机构单元包括了用于连接阀门的快速复位油缸，所述快速复位油缸上部安装有油箱，所述油箱内安装有微型磁悬浮轴流单向泵和常闭微型电磁单向阀组件；所述系统控制单元为工业控制计算机系统，可通过对系统壳体外布置的爆炸性物质浓度传感器、温度传感器元件传回的数据的处理，实施切断外接电源，自动切入防爆壳体内部贮能电源启动的工作模式；贮能电源不间断给系统控制单元提供有效电能，驱动液压系统及执行机构单元推动液压缸关闭阀门，截止通流；所述手动操作单元，为手动无电操作结构，需要时可手动独立启、闭阀门；泵、阀组件均为常闭型，断电即自动保持，对所述系统和环境起到安全防爆的作用。
2.根据权利要求1所述的带内置电源的防爆型电液执行装置，其特征在于：所述微型磁悬浮轴流单向泵是采用泵机一体的磁悬浮结构，寿命长、体积小，低电压、小电流、极限温升低于60℃，逆向止回，可通过并联方式实现液压系统的低温、大流量。
3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐和钢，牟维亮，姜华，郝俊杰，赵菲，
申请(专利权)人：南京天恒自动化控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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