變速的esd閥門電液執(zhí)行裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，油泵的吸油端與油箱相連，油泵的出油端連接有第一單向閥，油泵的壓力油路通過第一單向閥后分為兩條油路，第一條油路上連接有液壓蓄能器，第二條油路連接ESD電磁閥的進(jìn)油端，液壓蓄能器的出口設(shè)置有比例調(diào)速閥和壓力傳感器，壓力傳感器用于檢測液壓蓄能器出口壓力和閥門負(fù)載，比例調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)液壓蓄能器的流量，ESD電磁閥的出油端依次經(jīng)開關(guān)換向閥、液壓鎖與油缸相連，油泵用于為液壓蓄能器補(bǔ)壓，通過液壓蓄能器帶動油缸動作；手動泵的吸油端與油箱相連，手動泵的出油端連接有第二單向閥，第二單向閥連接在開關(guān)換向閥的進(jìn)油端，手動泵帶動油缸動作。本實(shí)用新型能快速動作，柔性減速精確定位。
【專利說明】
變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及閥門控制裝置，具體涉及變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前ESD(緊急停車系統(tǒng))閥門的電液執(zhí)行裝置中ESD動作最常規(guī)的方式是采用彈簧復(fù)位，然而因?yàn)閺椈蓛δ芘c產(chǎn)品動作是同一個過程，因此該方式不僅需要2倍以上的驅(qū)動功率，而且全關(guān)狀態(tài)恰好是彈簧全舒張狀態(tài)，其輸出力與實(shí)際負(fù)載并不對應(yīng)。某些進(jìn)口產(chǎn)品采用了液壓蓄能器作為ESD驅(qū)動動力，雖然很好地將做功與儲能過程分開，降低了驅(qū)動功率，但是ESD動作速率不能根據(jù)負(fù)載實(shí)時調(diào)節(jié)，往往產(chǎn)生沖擊，沒能發(fā)揮出液壓技術(shù)柔性可控的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，該電液執(zhí)行裝置既能快速動作，又能柔性減速精確定位。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:包括油缸、油箱、油栗、手動栗、液壓鎖、壓力傳感器、開關(guān)換向閥、比例調(diào)速閥、ESD電磁閥和液壓蓄能器，所述油栗的吸油端與油箱相連，所述油栗由電機(jī)驅(qū)動，油栗的出油端連接有第一單向閥，油栗的壓力油路通過第一單向閥后分為兩條油路，第一條油路上連接有液壓蓄能器，第二條油路連接ESD電磁閥的進(jìn)油端，所述液壓蓄能器的出口設(shè)置有比例調(diào)速閥和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于檢測液壓蓄能器出口壓力和閥門負(fù)載，所述比例調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)液壓蓄能器的流量，所述ESD電磁閥的出油端依次經(jīng)開關(guān)換向閥、液壓鎖與油缸相連，所述油栗用于為液壓蓄能器補(bǔ)壓，通過液壓蓄能器帶動油缸動作;所述手動栗的吸油端與油箱相連，手動栗的出油端連接有第二單向閥，第二單向閥連接在開關(guān)換向閥的進(jìn)油端，所述手動栗帶動油缸動作。
[0006]所述第一條油路上設(shè)置有用于泄壓的安全閥，所述安全閥與油箱相連。
[0007]所述第一條油路上還設(shè)置有用于檢查油路壓力的壓力表。
[0008]所述油缸上設(shè)有閥位傳感器，所述閥位傳感器用于檢測油缸活塞位置。
[0009]所述液壓蓄能器采用活塞式儲能器。
[0010]所述手動栗采用手輪式油栗。
[0011 ]所述電機(jī)采用伺服電機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型油栗的吸油端與油箱相連，所述油栗由電機(jī)驅(qū)動，油栗的出油端連接有第一單向閥，油栗的壓力油路通過第一單向閥后分為兩條油路，第一條油路上連接有液壓蓄能器，第二條油路連接ESD電磁閥的進(jìn)油端，所述液壓蓄能器的出口設(shè)置有比例調(diào)速閥和壓力傳感器，所述ESD電磁閥的出油端依次經(jīng)開關(guān)換向閥、液壓鎖與油缸相連，所述比例調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)液壓蓄能器的流量，當(dāng)執(zhí)行ESD動作時，可柔性地調(diào)節(jié)閥門動作速度，實(shí)現(xiàn)水錘防護(hù)，同時避免對閥門形成沖擊。本實(shí)用新型不動作時，壓力傳感器連續(xù)檢測蓄能器壓力；當(dāng)本實(shí)用新型動作時，壓力傳感器連續(xù)檢測閥門負(fù)載力的大小。當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓蓄能器內(nèi)部壓力低于設(shè)定的下限值時，壓力傳感器將檢測的信號傳遞給與電液執(zhí)行裝置內(nèi)部控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)控制電機(jī)動作，通過電機(jī)驅(qū)動油栗向液壓蓄能器補(bǔ)壓，當(dāng)液壓蓄能器內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的上限值時，電機(jī)停止動作，補(bǔ)壓動作停止。所述電機(jī)僅作補(bǔ)壓控制，對其可靠性要求不高，成本降低。與電液執(zhí)行裝置接收到上位機(jī)的開閥(關(guān)閥)指令時，ESD電磁閥和開關(guān)換向閥動作，開啟液壓蓄能器，蓄能器內(nèi)部的壓力油經(jīng)過比例調(diào)速閥、ESD電磁閥、開關(guān)換向閥、液壓鎖進(jìn)入油缸，驅(qū)動油缸伸出(退回)動作，通過液壓蓄能器帶動油缸動作；當(dāng)快接近目標(biāo)位置時，與電液執(zhí)行裝置相連控制系統(tǒng)控制比例調(diào)速閥節(jié)流孔大小，實(shí)現(xiàn)減速運(yùn)行，最終穩(wěn)定地達(dá)到目標(biāo)位置。液壓鎖可靠地保證被連接的閥門在不動作的時候處于自鎖保位狀態(tài)。針對不同的負(fù)載，通過比例調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，避免了對閥門的沖擊，不僅能快速動作，還能精確定位，大大提高產(chǎn)品柔性化、智能化程度。同時，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)閥門的快關(guān)慢開、快開慢關(guān)、快慢任意轉(zhuǎn)換等特殊要求工況。既能做開關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還能做調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述手動栗的吸油端與油箱相連，手動栗的出油端連接有第二單向閥，第二單向閥連接在開關(guān)換向閥的進(jìn)油端，所述手動栗帶動油缸動作。ESD電磁閥將電控與手動回路雙向隔開，避免了內(nèi)部泄露和干擾。當(dāng)需要手動操作時，人工可通過旋轉(zhuǎn)手動栗實(shí)現(xiàn)人工栗油，壓力油通過開關(guān)換向閥進(jìn)入油缸，實(shí)現(xiàn)開閥或關(guān)閥動作。
[0013]由于ESD控制信號直接驅(qū)動系統(tǒng)中的ESD電磁閥，因此與產(chǎn)品內(nèi)部控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度極低，所以產(chǎn)品功能安全等級較高，可達(dá)到SIL3級。進(jìn)一步的，當(dāng)系統(tǒng)失電時，可通過有源24VDC控制信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)ESD動作。
[0014]所述第一條油路上設(shè)置有用于泄壓的安全閥，所述安全閥與油箱相連。當(dāng)系統(tǒng)超壓時，安全閥會自動打開，第一條油路中的壓力油回到油箱，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
[0015]所述第一條油路上還設(shè)置有用于檢查油路壓力的壓力表。所述壓力表將檢測第一條油路上的壓力值，便于人工直觀監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部壓力狀況，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)診斷的依據(jù)。
[0016]所述油缸上設(shè)有閥位傳感器，所述閥位傳感器用于檢測油缸活塞位置。
[0017]所述液壓蓄能器采用活塞式儲能器，采用活塞式蓄能器作為儲能部件，可避免突然的失效故障。
[0018]所述手動栗采用手輪式油栗。手輪式油栗，與普通杠桿式相比，操作更方便，且沒有杠桿丟失的風(fēng)險。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
[0020]附圖中I為旋轉(zhuǎn)手動栗;2為第二單向閥、3為電機(jī)、4為油栗、5為第一單向閥、6為安全閥、7為ESD電磁閥、8為壓力表、9為壓力傳感器、10為比例調(diào)速閥、11為液壓蓄能器、12為開關(guān)換向閥、13為液壓鎖、14為油缸、15為閥位傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。
[0022]參見圖1所示，一種變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，包括油缸14、電機(jī)3、油箱、油栗4、手動栗1、液壓鎖13、壓力傳感器9、開關(guān)換向閥12、比例調(diào)速閥1、ESD電磁閥7和液壓蓄能器11，所述油栗4的吸油端通過進(jìn)油管與油箱相連，所述油栗4與電機(jī)3相連，所述電機(jī)3驅(qū)動油栗4動作，油栗4的出油端連接有出油管，所述出油管上安裝有第一單向閥5，油栗4的壓力油路通過第一單向閥5后分為兩條油路，兩條油路相通，第一條油路上連接有液壓蓄能器U，第二條油路連接ESD電磁閥7的進(jìn)油端，所述液壓蓄能器11的出口設(shè)置有比例調(diào)速閥10和壓力傳感器9，所述比例調(diào)速閥10位于液壓蓄能器11和壓力傳感器9之間，所述壓力傳感器9用于檢測液壓蓄能器出口壓力和閥門負(fù)載力的大小，所述比例調(diào)速閥10用于調(diào)節(jié)液壓蓄能器的流速，所述ESD電磁閥7的出油端依次經(jīng)開關(guān)換向閥12、液壓鎖13與油缸14相連，所述液壓鎖13可以采用雙向液壓鎖，液壓鎖可靠地保證閥門在不動作的時候處于自鎖保位狀態(tài)。所述油栗4用于為液壓蓄能器11補(bǔ)壓，通過液壓蓄能器11帶動油缸動作;所述手動栗I的吸油端通過進(jìn)油管與油箱相連，手動栗I的出油端連接有出油管，出油管上設(shè)有第二單向閥2，第二單向閥2連接在開關(guān)換向閥的進(jìn)油端，所述手動栗帶動油缸動作。
[0023]所述第一條油路上設(shè)置有用于泄壓的安全閥6和用于檢查油路壓力的壓力表8，所述安全閥與油箱相連。
[0024]所述油缸14上設(shè)有閥位傳感器15，所述閥位傳感器用于檢測油缸活塞位置，閥位傳感器與ESD系統(tǒng)相連，檢測到的信息發(fā)送給ESD系統(tǒng)，通過ESD系統(tǒng)控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。
[0025]所述液壓蓄能器11采用活塞式儲能器，采用活塞式蓄能器作為儲能部件，可避免突然的失效故障。所述手動栗I采用手輪式油栗，所述電機(jī)3采用伺服電機(jī)，電機(jī)3僅作補(bǔ)壓控制，對其可靠性要求不高，成本降低。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理:
[0027]當(dāng)壓力傳感器9檢測到液壓蓄能器11內(nèi)部壓力低于設(shè)定的下限時，ESD系統(tǒng)的控制程序控制電機(jī)油栗補(bǔ)壓，電機(jī)3驅(qū)動油栗4旋轉(zhuǎn)，僅為液壓蓄能器11補(bǔ)壓控制用。當(dāng)壓力傳感器9檢測到液壓蓄能器11內(nèi)部壓力達(dá)到設(shè)定的上限時，電機(jī)3停止旋轉(zhuǎn)，補(bǔ)壓動作停止。
[0028]本實(shí)用新型電液執(zhí)行裝置收到監(jiān)控中心上位機(jī)的開閥(關(guān)閥)指令時，ESD電磁閥7和開關(guān)換向閥12動作，蓄能器內(nèi)部的壓力油經(jīng)過比例調(diào)速閥10、ESD電磁閥7、開關(guān)換向閥
12、液壓鎖13進(jìn)入油缸14，驅(qū)動油缸14的活塞桿伸出(退回)動作，活塞桿與閥門相連，帶動閥門打開或關(guān)閉，當(dāng)快接近目標(biāo)位置時，CPU控制比例調(diào)速閥10節(jié)流孔大小，實(shí)現(xiàn)減速運(yùn)行，最終穩(wěn)定地達(dá)到目標(biāo)位置。ESD控制不依靠產(chǎn)品內(nèi)部控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，因此電液執(zhí)行裝置功能安全等級較高，可達(dá)到SIL3級。當(dāng)系統(tǒng)失電時，可通過有源24VDC控制信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)ESD動作。ESD電磁閥7將電控與手動回路雙向隔開，避免了內(nèi)部泄露和干擾。
[0029]針對不同的負(fù)載，通過比例調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，避免了對閥門的沖擊，不僅能快速動作，還能精確定位，大大提高產(chǎn)品柔性化、智能化程度。與此同時，產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)快關(guān)慢開、快開慢關(guān)、快慢任意轉(zhuǎn)換等特殊要求工況。既能做開關(guān)型產(chǎn)品，還能做調(diào)節(jié)型產(chǎn)品。
[0030]電液執(zhí)行裝置接收到上位機(jī)的ESD指令時，無需程序控制，ESD電磁閥7接受上位機(jī)的ESD控制，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)ESD快速關(guān)斷動作。該動作無需系統(tǒng)控制系統(tǒng)參與。
[0031]當(dāng)需要手動操作時，人工可通過旋轉(zhuǎn)手動栗I實(shí)現(xiàn)人工栗油，壓力油通過開關(guān)換向閥12進(jìn)入油缸，實(shí)現(xiàn)開閥或關(guān)閥動作。
[0032]當(dāng)系統(tǒng)超壓時，安全閥6會自動打開，壓力油回到油箱，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:包括油缸、油箱、油栗、手動栗、液壓鎖、壓力傳感器、開關(guān)換向閥、比例調(diào)速閥、ESD電磁閥和液壓蓄能器，所述油栗的吸油端與油箱相連，所述油栗由電機(jī)驅(qū)動，油栗的出油端連接有第一單向閥，油栗的壓力油路通過第一單向閥后分為兩條油路，第一條油路上連接有液壓蓄能器，第二條油路連接ESD電磁閥的進(jìn)油端，所述液壓蓄能器的出口設(shè)置有比例調(diào)速閥和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于檢測液壓蓄能器出口壓力和閥門負(fù)載，所述比例調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)液壓蓄能器的流量，所述ESD電磁閥的出油端依次經(jīng)開關(guān)換向閥、液壓鎖與油缸相連，所述油栗用于為液壓蓄能器補(bǔ)壓，通過液壓蓄能器帶動油缸動作;所述手動栗的吸油端與油箱相連，手動栗的出油端連接有第二單向閥，第二單向閥連接在開關(guān)換向閥的進(jìn)油端，所述手動栗帶動油缸動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述第一條油路上設(shè)置有用于泄壓的安全閥，所述安全閥與油箱相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述第一條油路上還設(shè)置有用于檢查油路壓力的壓力表。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述油缸上設(shè)有閥位傳感器，所述閥位傳感器用于檢測油缸活塞位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述液壓蓄能器采用活塞式儲能器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述手動栗采用手輪式油栗。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速的ESD閥門電液執(zhí)行裝置，其特征在于:所述電機(jī)采用伺服電機(jī)。
【文檔編號】F15B13/02GK205533489SQ201521043840
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月15日
【發(fā)明人】李巧, 向?qū)W院, 游軍
【申請人】重慶川儀自動化股份有限公司