[發明專利]閥控螺旋擺動油缸驅動大型蝶閥系統及管道流量控制方法

在審

• 申請號: 201610248519.0
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105782548A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 黃燁
• 申請（專利權）人: 浙江工業職業技術學院
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K31/02;F16K1/22;F15B11/12
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

技術領域

本發明涉及管道控制領域，特別涉及到一種用于大型管道控制的閥控螺 旋擺動油缸驅動大型蝶閥系統以及利用該系統的管道流量控制方法。

背景技術

蝶閥結構簡單，操作方便，而且還可同時具有良好的流量調節功能和關 閉密封特性，廣泛應用于石油、化工、船舶、冶金、制藥及電力(如水電站、 核電站)等行業。

電動蝶閥控制裝置是最常見的蝶閥控制裝置，其使用普通電機帶動蝸桿 減速器驅動蝶閥閥板轉動，這種控制裝置具有體積大，單位體積輸出力矩小， 控制動態性能差，速度不可調節等缺點，無法滿足生產需要。

為此，開發有蝶閥液壓控制裝置，在這種系統中驅動蝶閥閥板開關動作 的液壓執行機構采用齒輪--齒條液壓缸的結構形式，這種結構形式輸出扭矩 大、效率高且使用壽命長，但其軸向尺寸較大，且需要另外加齒輪或者撥叉 中間傳動件，對安裝空間的要求較高，內泄量也大。

近年來，隨著工業過程控制自動化和生產效率要求的提高，對蝶閥控制 要求隨之提高，特別是在高溫、高壓、易燃易爆和有害有毒等環境下，要求 蝶閥控制裝置體積小、重量輕、高效節能和高的可靠性；另一方面，大型特 別是特大型管道中蝶閥應用不斷增多，其要求大型蝶閥轉動扭矩大，控制性 能高，采取傳統液壓回路，控制性能不能滿足要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種閥控螺旋擺動油缸驅動大型蝶閥 系統，通過PLC控制電磁換向閥的切換，從而控制螺旋擺動油缸的啟停，進 而驅動閥板實現蝶閥的開啟、關閉、換向和停留在任意位置功能。

為實現上述目的，本發明的閥控螺旋擺動油缸驅動大型蝶閥系統一種閥 控螺旋擺動油缸驅動大型蝶閥系統，包括控制裝置和液壓回路，其中液壓回 路包括依次連接的泵、單向閥、電磁換向閥、螺旋擺動油缸、以及安裝于管 道中的蝶閥；控制裝置包括PLC控制器、放大器、角度傳感器、存儲器；其 中，所述角度傳感器設置于蝶閥的閥桿處，角度傳感器與PLC控制器連接， PLC控制器通過放大器連接至電磁換向閥。

優選地，液壓回路中泵與單向閥的A口相連，單向閥的B口與電磁換向 閥的P口相連，電磁換向閥的兩個出油口分別與螺旋擺動油缸的兩個油口連 接，螺旋擺動油缸的輸出軸通過聯軸器與蝶閥的閥桿連接。

優選地，液壓回路還包括設置在電磁換向閥和螺旋擺動油缸之間的液壓 鎖，液壓鎖的兩個進油口分別與電磁換向閥的兩個出油口連接，液壓鎖的兩 個出油口分別與螺旋擺動油缸的兩個油口連接。

優選地，液壓回路還包括與電磁換向閥的P口連接的蓄能器，與泵連接 的安全閥。

優選地，其中控制裝置還包括設置于管道中位于蝶閥下游的電磁流量計， 電磁流量計與PLC控制器連接向PLC控制器傳輸流量信號。

優選地，閥控螺旋擺動油缸驅動大型蝶閥系統的管道流量控制方法，其 中PLC控制器將指令信號與角度傳感器檢測到的轉角信號相比較后輸出相 應的電平信號；電平信號經放大器放大后輸入至電磁換向閥，控制電磁換向 閥的切換，進而控制蝶閥的開關與轉動以及轉動角度。

優選地，其中將指令信號與角度傳感器檢測到的轉角信號相比較的步驟 包括：將轉角信號傳輸至PLC控制器的步驟：根據轉角信號計算管道中實際 流量的步驟；將計算得到的實際流量與指令信號中的流量進行比較的步驟。