[發明專利]太陽能小功率供電驅動大型角行程閥門電液系統

有效

• 申請號: 201210119012.7
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102620040A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉寶軍;鄭學明;孫賢雙;劉觀華;雷利;聶強;徐進善
• 申請（專利權）人: 沈陽東北電力調節技術有限公司
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K31/54;F16K37/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 王勇

技術領域

本發明涉及一種電液控制驅動系統，具體說是使用太陽能小功率電源，驅動大型角行程閥門電液系統。

背景技術

本發明所說的大型角行程閥門是指野外輸油或輸氣管線上使用的角行程閥門如球閥、碟閥，驅動角行程閥門的扭矩為500-110000N·m，其等效的輸出功率范圍為500~4000W。驅動這樣的大型閥門需要匹配大功率的交流電源，又因是交流電源及交流電機，需要啟動電流。不但如此在野外使用交流電源，還需要配置相應地輸變電設備，故造成系統的設備成本、動作成本和維護成本明顯上升。如果為滿足系統要求而采用大功率太陽能供電，同樣會使系統的設備成本明顯增加。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種利用太陽能小功率供電驅動大型角行程閥門電液系統。

根據野外輸油或輸氣管線上的閥門并非經常動作，及野外具備太陽能這一特性，本發明的構思是：利用太陽能小功率電源供電，再將太陽能小功率電源產生的電能變成液壓能儲存起來并不斷積累，當需要閥門動作時，將儲存積累后的液壓能變成機械能釋放，以驅動閥門。

實現本發明構思的技術方案是：太陽能小功率電源（指24VDC，功率為200~500W）依次驅動步進電機和油泵，蓄油管線上依次設油箱、油泵、單向閥、三通和液壓蓄能器（以下稱蓄能器），三通的余下口接上油管線；三位四通電磁換向閥（以下稱換向閥）的進油口接上油管線，回油管線的兩端分別接在換向閥的回油口和油箱的回油口，換向閥的兩個出油口（A口和B口）每個油口通過管線接到一個單油腔油缸（以下稱油缸）的油口，A、B兩個油缸的活塞桿的外端剛性連接成為一個活塞桿，活塞桿與角行程閥門的閥軸之間設置直線運動轉換旋轉運動的機構。

當閥門不動作時，油泵在太陽能小功率電源及步進電機的驅動下不斷地將油箱里的油通過蓄油管線泵入蓄能器里，變成液壓能儲存起來并不斷積累，實現將電能變換成液壓能并儲存起來。

當閥門需要正向動作時，換向閥的一側電磁鐵動作，換向閥的進油口和A出油口接通、回油口和B出油口接通，蓄能器里的液壓油依次通過三通、換向閥的進油口和A出油口進入A油缸，推動活塞桿正向動作，通過直線運動轉換旋轉運動機構，驅動角行程閥門閥軸正向旋轉，進而驅動角行程閥門正向動作，同時B油缸里的油依次通過換向閥的B出油口和回油口流回油箱；當閥門需要負向動作時，換向閥的另一側電磁鐵動作，換向閥的進油口和B出油口接通、回油口和A出油口接通，蓄能器里的液壓油依次通過三通、換向閥的進油口和B出油口進入B油缸，推動活塞桿反向動作，通過直線運動轉換旋轉運動機構，驅動角行程閥門閥軸反向旋轉，進而驅動角行程閥門反向動作，同時A油缸的油依次通過換向閥的A出油口和回油口流回油箱。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：它采用太陽能小功率電源及步進電機，無啟動電流，選擇的電源不需要過大配置，適配即可，使得系統的設備成本、運行成本和維護成本大大降低，使系統的投入產出比顯著地提高，成為真正的綠色系統。

附圖說明

圖1是直線運動轉換旋轉運動機構為齒輪齒條時的本發明示意圖。

圖2是直線運動轉換旋轉運動機構為拔叉時的本發明示意圖。

具體實施方式

實施例一：直線運動轉換旋轉運動機構為齒輪齒條時的本發明

參見圖1，功率為200~500W的24VDC太陽能小功率電源1依次驅動步進電機2和油泵3，蓄油管線4上依次設油箱5、油泵、單向閥6、三通7和蓄能器10，三通的余下口接上油管線16；換向閥12的進油口即P口接上油管線，回油管線15的兩端分別接在換向閥的回油口即T口和油箱的回油口，換向閥的A口通過管線接到A油缸13的油口、換向閥的B口通過管線接到B油缸14的油口，A、B兩個油缸的活塞桿的外端剛性連接成為一個活塞桿134，活塞桿與角行程閥門的閥軸之間設置的直線運動轉換旋轉運動機構是齒輪齒條機構，具體是活塞桿134的一側為齒條形，與齒輪18配合，齒輪與角行程閥門的閥軸19為鍵槽配合。在三通和蓄能器之間的上油管線上還設置了壓力顯示及監測裝置9，壓力顯示及監測裝置里包括一個用于顯示蓄能器內壓力的壓力表和一個控制步進電機的壓力開關，當蓄能器內壓力高于限定值時壓力開關將步進電機關閉。在油箱的回油口和蓄能器之間設置排空管線17，在該排空管線設置一個開關閥8，用于檢修時，將蓄能器里油排至油箱里。在上油管線16上設置速度調節器11。