電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥門(mén)控制器，尤其是一種電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]閥門(mén)驅(qū)動(dòng)控制器為一種可快速對(duì)閥門(mén)的工作位置進(jìn)行精確控制及監(jiān)測(cè)的一種控制器，因此廣泛應(yīng)用在工業(yè)管路、船舶壓載水、消防水系統(tǒng)等重要領(lǐng)域。閥門(mén)控制器的遠(yuǎn)程遙控，可以操縱閥門(mén)在管路中的開(kāi)啟、閉合及開(kāi)度大小，從而達(dá)到控制管路中油液流速、負(fù)載及保護(hù)快速關(guān)閉管路流通到達(dá)安全的目的。
[0003]傳統(tǒng)的閥門(mén)控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。上位機(jī)監(jiān)測(cè)閥門(mén)位置后發(fā)出指令信號(hào)，指令信號(hào)經(jīng)由伺服放大器、伺服閥、液壓缸和角度傳感器共同作用，其中，輸入閥門(mén)的行程信號(hào)和角度傳感器反饋信號(hào)經(jīng)由伺服放大器比較和放大后輸出到伺服閥上，伺服閥接收電控信號(hào)后驅(qū)動(dòng)液壓缸運(yùn)動(dòng)，液壓缸驅(qū)動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟、閉合及開(kāi)度大??；當(dāng)角度傳感器發(fā)出的反饋信號(hào)與輸入的閥門(mén)控制信號(hào)之間的誤差為零時(shí)，伺服閥控制液壓缸停止工作，從而控制閥門(mén)的開(kāi)啟、閉合及開(kāi)度大小。但傳統(tǒng)的閥門(mén)控制器系統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用伺服閥作為液壓缸工作的控制元件，伺服閥對(duì)液壓油液的清潔度非常敏感，使用一段時(shí)間后液壓油污染會(huì)損耗伺服閥中液壓元件，因此對(duì)閥門(mén)在管路的使用來(lái)說(shuō)是很危險(xiǎn)的一種的情況，存在著巨大的安全隱患；且伺服閥在整個(gè)控制過(guò)程中始終工作，對(duì)能源的利用較多，造成能源的浪費(fèi)；另外，現(xiàn)有的閥門(mén)控制器只有單只的伺服閥控制液壓缸，一旦伺服閥產(chǎn)生故障，必然將造成閥門(mén)控制的失靈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專(zhuān)利的目的是提供一種基于電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器，采用雙電液伺服動(dòng)力源和電控部分的結(jié)構(gòu)，可以防止傳統(tǒng)的單個(gè)電液伺服動(dòng)力源在故障后閥門(mén)無(wú)法控制的情況，且該控制器高效、安全、節(jié)能，具有市場(chǎng)先進(jìn)性。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0006]電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器，其特征在于，包括外殼、齒輪齒條式液壓缸、兩套電液伺服動(dòng)力源、電控部分，所述電控部分包括控制器、顯示器、控制開(kāi)關(guān)、角度傳感器；顯示器、控制開(kāi)關(guān)、角度傳感器均與控制器連接，所述顯示器、控制開(kāi)關(guān)均固定在外殼的一個(gè)側(cè)面的外表面上，所述控制器固定在所述外殼的內(nèi)表面上，用于接收控制電信號(hào)以驅(qū)動(dòng)交流伺服電機(jī)；
[0007]所述齒輪齒條式液壓缸通過(guò)螺釘固定在外殼相對(duì)于顯示器和控制器的一面上，所述角度傳感器通過(guò)螺釘固定在齒輪齒條式液壓缸的上部，齒輪齒條式液壓缸一端伸出的旋轉(zhuǎn)軸與角度傳感器內(nèi)伸出的旋轉(zhuǎn)軸配合連接，液壓缸另一端伸出的旋轉(zhuǎn)軸與閥門(mén)的旋轉(zhuǎn)軸連接；
[0008]兩套所述電液伺服動(dòng)力源均包括雙向齒輪定量液壓栗、交流伺服電機(jī)、壓力油箱、雙液控單向閥、閥門(mén)，所述交流伺服電機(jī)與控制器連接，所述雙向齒輪定量液壓栗通過(guò)螺栓、螺母固定在外殼內(nèi)表面上，所述交流伺服電機(jī)的輸出軸與所述雙向齒輪定量液壓栗的輸入軸連接；壓力油箱經(jīng)過(guò)單向閥與所述雙向齒輪定量液壓栗的低壓吸油口相連通；
[0009]兩套所述電液伺服動(dòng)力源的雙向齒輪定量液壓栗的兩個(gè)出口均分別經(jīng)雙液控單向閥與齒輪齒條式液壓缸連通。
[0010]優(yōu)選地，還包括手動(dòng)應(yīng)急栗，所述手動(dòng)應(yīng)急栗一面固定在外殼上，一面固定在齒輪齒條式液壓缸上，手動(dòng)應(yīng)急栗內(nèi)置有手動(dòng)換向器和小型油箱，小型油箱連接手動(dòng)換向器，所述的換向器接頭連接在液壓缸的油口。
[0011]優(yōu)選地，控制器上設(shè)有用于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能聯(lián)網(wǎng)的通訊接口。
[0012]優(yōu)選地，所述電液伺服動(dòng)力源還包括溢流閥，所述溢流閥位于雙液控單向閥和齒輪齒條式液壓缸之間的油路上。
[0013]優(yōu)選地，所述單向閥、壓力油箱、溢流閥、雙液控單向閥集成設(shè)置在控制器內(nèi)。
[0014]本發(fā)明所述的電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器，通過(guò)控制器控制交流伺服電機(jī)工作、停止以及改變交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，帶動(dòng)雙向齒輪定量液壓栗，改變雙向齒輪定量液壓栗輸出油液的流量大小和運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)一步通過(guò)齒輪齒條式液壓缸來(lái)控制閥門(mén)。另外，所述電液伺服動(dòng)力源采取冗余結(jié)構(gòu)，即設(shè)有兩套電液伺服動(dòng)力源互為備用，兩套電液伺服動(dòng)力源分別置于齒輪齒條式液壓缸兩邊。當(dāng)一套電液伺服動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，控制器可根據(jù)工況切換到第二套電液伺服動(dòng)力源上，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，另外，在突發(fā)狀況下需要快速關(guān)閉閥門(mén)的時(shí)候，可以控制兩套動(dòng)力源和電控部分同時(shí)工作，加快閥門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉速度，為閥門(mén)在管路中的安全性、可靠性提供有力保障。
[0015]所述電液伺服驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制器去除了對(duì)油液清潔度比較敏感的電液伺服閥，可以減少液壓元件的損耗，減少發(fā)生故障的幾率，同時(shí)該電液伺服動(dòng)力源和電控部分采用冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)一套動(dòng)力源或電控部分發(fā)生故障時(shí)，上位機(jī)可根據(jù)工況切換到第二套電液伺服動(dòng)力源或電控部分上，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，另外，在突發(fā)狀況下需要快速關(guān)閉閥門(mén)的時(shí)候，可以控制兩套動(dòng)力源和電控部分同時(shí)工作，加快閥門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉速度，為閥門(mén)在管路中的安全性、可靠性提供有力保障；電液伺服動(dòng)力源通過(guò)交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制雙向齒輪定量液壓栗，從而控制齒輪齒條式液壓缸的工作速度，避免了傳統(tǒng)控制器通過(guò)溢流閥控制造成的溢流損失，這也是本發(fā)明節(jié)能效果的關(guān)鍵所在。與傳統(tǒng)的電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器相比，本發(fā)明的閥門(mén)控制器具有可靠性好、節(jié)能高效的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)閥門(mén)控制器控制原理框圖。
[0017]圖2是本發(fā)明專(zhuān)利的電液伺服閥門(mén)控制器控制原理框圖。
[0018]圖3是本發(fā)明專(zhuān)利的電液伺服驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明專(zhuān)利的電液伺服驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制器液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明專(zhuān)利的電液伺服驅(qū)動(dòng)閥門(mén)控制器液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中
[0022]1-伺服放大器，2-伺服閥，3-齒輪齒條式液壓缸，4-閥門(mén)，5-角度傳感器，6_交流伺服電機(jī)，7-雙向齒輪定量液壓栗，8-單向閥，9-壓力油箱，10-雙液控單向閥，11-溢流閥，12-手動(dòng)應(yīng)急栗，13-控制開(kāi)關(guān)，14-顯示器，15-控制器，16-外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明所述的電液伺服閥門(mén)控制器的控制原理為:上位機(jī)控制信號(hào)將驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的指令輸入到伺服放大器I中，角度傳感器5測(cè)量齒輪齒條式液壓缸3的角度位移反饋信號(hào)到伺服放大器I中，伺服放大器I對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行放大比較后輸出到交流伺服電機(jī)6上，交流伺服電機(jī)6接收伺服放大器I的電控信號(hào)后帶動(dòng)雙向齒輪定量液壓栗7運(yùn)轉(zhuǎn)，從而通過(guò)液壓回路驅(qū)動(dòng)液壓缸3運(yùn)動(dòng)，閥門(mén)4根據(jù)齒輪齒條式液壓缸3的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)啟、閉合及開(kāi)度變化。當(dāng)角度傳感器5反饋的齒輪齒條式液壓缸3的位置信號(hào)與輸入的信號(hào)是一致的時(shí)候，交流伺服電機(jī)6停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0025]如圖4、圖5所示，本發(fā)明所述電液伺服驅(qū)動(dòng)的閥門(mén)控制器，包括外殼16、電控部分和液壓系統(tǒng)。如圖3所示，所述電控部分包括控制器15、顯示器14、控制開(kāi)關(guān)13、角度傳感器顯示器14、控制開(kāi)關(guān)13、角度傳感器均與控制器15連接。操作控制開(kāi)關(guān)133可以控制控制器15。所述顯示器14、控制開(kāi)關(guān)13均固定在外殼16的一個(gè)側(cè)面的外表面上。所述控制器15固定在所述外殼16的內(nèi)表面上?？刂破?55上設(shè)有用于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能聯(lián)網(wǎng)的通訊接
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[0026]如圖3所示，本發(fā)明的液壓系統(tǒng)為封閉式循環(huán)液壓系統(tǒng)，液壓回路采用等量栗