[發明專利]集成式電液驅動調節閥及控制方法

有效

• 申請號: 201410414844.0
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104197074A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 謝玉東;王勇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/122;F15B13/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及一種利用插裝結構形成的集成式電液驅動調節閥及控制方法，屬于調節閥技術領域。

背景技術

調節閥是工業過程控制系統的關鍵設備之一，廣泛應用于火力發電、核電、化工等流體控制場合，是工業生產過程最常用的終端控制元件。電液驅動調節閥結合了電子技術和液壓技術兩方面的優勢，具有輸出功率大、響應速度快、控制精度高、信號處理靈活等特點。但傳統的電液驅動調節閥需要復雜的油液管路，帶著一個體積龐大且笨重的液壓站，給調節閥的運輸、安裝、維護帶來不便，限制在了電液驅動調節閥的進一步推廣應用。

發明內容

本發明針對現有的電液驅動調節閥存在的體積龐大、需要構建復雜的油液管路等問題，提供一種結構緊湊、幾乎不需油液管路連接的電液驅動調節閥。

本發明采用的技術方案如下:

集成式電液驅動調節閥,包括閥體，閥體內設有相連的閥芯和閥桿，所述的閥桿通過一個柔性連接套與一個雙出桿對稱液壓缸的下活塞桿相連，所述的雙出桿對稱液壓缸的上活塞桿的頂端設有閥位檢測傳感器；且所述的雙出桿對稱液壓缸的上、下油口與雙向齒輪泵的兩個出油口相連通，所述的雙向齒輪泵與電機連接，由電機帶動雙向齒輪泵運轉；且在普通電機上有變頻器，變頻器與單片機控制單元連接。

所述的電機通過電機安裝螺孔安裝在一個插裝閥閥塊的后端面上，雙向齒輪泵通過雙向齒輪泵安裝螺孔安裝在所述閥塊的前端面上；所述的電機的輸出軸伸入所述閥塊上開的通孔中，雙向齒輪泵的輸入軸也伸入所述閥塊上開的通孔中，電機的輸出軸和雙向齒輪泵的輸入軸通過聯軸器連接在一起。

所述的補油油箱通過油箱安裝螺孔安裝在閥塊的前端面上，把雙向齒輪泵、雙向齒輪泵泄油口和安全閥卸油口包圍到油箱內腔中。

所述的插裝閥閥塊上還設有液壓鎖插裝口、安全閥插裝口、液壓油口，所述的液壓鎖插裝口用于插裝液壓鎖，所述的安全閥插裝口用于插裝安全閥，所述的液壓油口通過軟管分別接到雙出桿對稱液壓缸的上油口和下油口上。

所述的插裝閥閥塊安裝在雙出桿對稱液壓缸的一側。

柔性連接套件，包括左耳環和右耳環，左耳環和右耳環中間形成與閥桿的頂端相配合的凹槽，左耳環與右耳環分別串在大圓柱銷的兩端，在大圓柱銷的中部設有一個與其軸線垂直相交且貫通大圓柱銷的小孔，小孔內穿過一個連接大圓柱銷與上座弧形軸架的小圓柱銷，在所述的上座弧形軸架上套裝一個對其實施預緊力的防滑均力彈簧，防滑均力彈簧將大圓柱銷、小圓柱銷包圍起來；防滑均力彈簧上端部頂在上座上，下端部頂在左耳環與右耳環上，所述的上座上設有與活塞桿相配合的頭部螺紋。

左耳環與右耳環對稱設置，且形成工字形凹槽。

大圓柱銷、小圓柱銷的長度均小于防滑均力彈簧的內徑，故防滑均力彈簧可以防止大圓柱銷、小圓柱銷滑出銷孔。

整套液壓動力系統除了液壓油口與雙出桿對稱液壓缸間連接有軟管外，其余各處均不用液壓管路，系統結構高度集成，節省了空間，結構緊湊。

所述的閥位檢測傳感器檢測上活塞桿的移動距離，并將檢測結果反饋給調節閥控制器；該距離反映了調節閥的開口度。

在流體輸送管道上安裝有被控參數檢測傳感器。

本發明的控制方法如下：

通過調節閥控制器設定管路輸送流體的被控參數，被控參數檢測傳感器將采集到的信號反饋到調節閥控制器，與設定值進行差值換算；調節閥控制器再將運算所得的信號輸出給變頻器，變頻器接收來自調節閥控制器的信號，并根據控制信號確定電機的旋轉方向和速度；電機帶動雙向齒輪泵運轉并向系統供油；

當雙向齒輪泵自左向右供油時，液壓油先通過液壓鎖，然后由上油口進入雙出桿對稱液壓缸的上腔，推動活塞帶著上活塞桿和下活塞桿向下運動；下活塞桿作用在柔性連接套件上，柔性連接套件通過自身調節作用，平穩均衡地將雙出桿對稱液壓缸輸出的推力作用在閥桿上，閥桿再推動調節閥的閥芯向下運動，減小調節閥的開度；

當雙向齒輪泵自右向左供油時，液壓油先通過液壓鎖，然后由下油口進入雙出桿對稱液壓缸的下腔，推動活塞帶著上活塞桿和下活塞桿向上運動。下活塞桿作用在柔性連接套件上，柔性連接套件通過自身調節作用，平穩均衡地將雙出桿對稱液壓缸輸出的拉力作用在閥桿上，閥桿再拉調節閥的閥芯向上運動，增大調節閥的開度。

本發明的有益效果如下：