電液伺服驅動的閥門控制器的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種閥門控制器，尤其是一種電液伺服驅動的閥門控制器。
【背景技術】
[0002]閥門驅動控制器為一種可快速對閥門的工作位置進行精確控制及監測的一種控制器，因此廣泛應用在工業管路、船舶壓載水、消防水系統等重要領域。閥門控制器的遠程遙控，可以操縱閥門在管路中的開啟、閉合及開度大小，從而達到控制管路中油液流速、負載及保護快速關閉管路流通到達安全的目的。
[0003]傳統的閥門控制器系統結構示意圖如圖1所示。上位機監測閥門位置后發出指令信號，指令信號經由伺服放大器、伺服閥、液壓缸和角度傳感器共同作用，其中，輸入閥門的行程信號和角度傳感器反饋信號經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后驅動液壓缸運動，液壓缸驅動閥門實現開啟、閉合及開度大小；當角度傳感器發出的反饋信號與輸入的閥門控制信號之間的誤差為零時，伺服閥控制液壓缸停止工作，從而控制閥門的開啟、閉合及開度大小。但傳統的閥門控制器系統的缺點是采用伺服閥作為液壓缸工作的控制元件，伺服閥對液壓油液的清潔度非常敏感，使用一段時間后液壓油污染會損耗伺服閥中液壓元件，因此對閥門在管路的使用來說是很危險的一種的情況，存在著巨大的安全隱患；且伺服閥在整個控制過程中始終工作，對能源的利用較多，造成能源的浪費；另外，現有的閥門控制器只有單只的伺服閥控制液壓缸，一旦伺服閥產生故障，必然將造成閥門控制的失靈。
【發明內容】
[0004]本發明專利的目的是提供一種基于電液伺服驅動的閥門控制器，采用雙電液伺服動力源和電控部分的結構，可以防止傳統的單個電液伺服動力源在故障后閥門無法控制的情況，且該控制器高效、安全、節能，具有市場先進性。
[0005]本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。
[0006]電液伺服驅動的閥門控制器，其特征在于，包括外殼、齒輪齒條式液壓缸、兩套電液伺服動力源、電控部分，所述電控部分包括控制器、顯示器、控制開關、角度傳感器；顯示器、控制開關、角度傳感器均與控制器連接，所述顯示器、控制開關均固定在外殼的一個側面的外表面上，所述控制器固定在所述外殼的內表面上，用于接收控制電信號以驅動交流伺服電機；
[0007]所述齒輪齒條式液壓缸通過螺釘固定在外殼相對于顯示器和控制器的一面上，所述角度傳感器通過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軸與角度傳感器內伸出的旋轉軸配合連接，液壓缸另一端伸出的旋轉軸與閥門的旋轉軸連接；
[0008]兩套所述電液伺服動力源均包括雙向齒輪定量液壓栗、交流伺服電機、壓力油箱、雙液控單向閥、閥門，所述交流伺服電機與控制器連接，所述雙向齒輪定量液壓栗通過螺栓、螺母固定在外殼內表面上，所述交流伺服電機的輸出軸與所述雙向齒輪定量液壓栗的輸入軸連接；壓力油箱經過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力源的雙向齒輪定量液壓栗的兩個出口均分別經雙液控單向閥與齒輪齒條式液壓缸連通。
[0010]優選地，還包括手動應急栗，所述手動應急栗一面固定在外殼上，一面固定在齒輪齒條式液壓缸上，手動應急栗內置有手動換向器和小型油箱，小型油箱連接手動換向器，所述的換向器接頭連接在液壓缸的油口。
[0011]優選地，控制器上設有用于現場總線智能聯網的通訊接口。
[0012]優選地，所述電液伺服動力源還包括溢流閥，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]優選地，所述單向閥、壓力油箱、溢流閥、雙液控單向閥集成設置在控制器內。
[0014]本發明所述的電液伺服驅動的閥門控制器，通過控制器控制交流伺服電機工作、停止以及改變交流伺服電機的轉速和轉向，帶動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動方向，進一步通過齒輪齒條式液壓缸來控制閥門。另外，所述電液伺服動力源采取冗余結構，即設有兩套電液伺服動力源互為備用，兩套電液伺服動力源分別置于齒輪齒條式液壓缸兩邊。當一套電液伺服動力源發生故障時，控制器可根據工況切換到第二套電液伺服動力源上，提高了系統的穩定性和可靠性，另外，在突發狀況下需要快速關閉閥門的時候，可以控制兩套動力源和電控部分同時工作，加快閥門的開啟、關閉速度，為閥門在管路中的安全性、可靠性提供有力保障。
[0015]所述電液伺服驅動閥門控制器去除了對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，減少發生故障的幾率，同時該電液伺服動力源和電控部分采用冗余結構，當一套動力源或電控部分發生故障時，上位機可根據工況切換到第二套電液伺服動力源或電控部分上，提高了系統的穩定性和可靠性，另外，在突發狀況下需要快速關閉閥門的時候，可以控制兩套動力源和電控部分同時工作，加快閥門的開啟、關閉速度，為閥門在管路中的安全性、可靠性提供有力保障；電液伺服動力源通過交流伺服電機轉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，避免了傳統控制器通過溢流閥控制造成的溢流損失，這也是本發明節能效果的關鍵所在。與傳統的電液伺服驅動的閥門控制器相比，本發明的閥門控制器具有可靠性好、節能高效的優點。
【附圖說明】
[0016]圖1是傳統閥門控制器控制原理框圖。
[0017]圖2是本發明專利的電液伺服閥門控制器控制原理框圖。
[0018]圖3是本發明專利的電液伺服驅動閥門控制器結構示意圖。
[0019]圖4是本發明專利的電液伺服驅動閥門控制器液壓系統結構示意圖。
[0020]圖5是本發明專利的電液伺服驅動閥門控制器液壓系統結構示意圖。
[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，5-角度傳感器，6_交流伺服電機，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-手動應急栗，13-控制開關，14-顯示器，15-控制器，16-外殼。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0024]如圖2所示，本發明所述的電液伺服閥門控制器的控制原理為:上位機控制信號將驅動閥門的指令輸入到伺服放大器I中，角度傳感器5測量齒輪齒條式液壓缸3的角度位移反饋信號到伺服放大器I中，伺服放大器I對這兩個信號進行放大比較后輸出到交流伺服電機6上，交流伺服電機6接收伺服放大器I的電控信號后帶動雙向齒輪定量液壓栗7運轉，從而通過液壓回路驅動液壓缸3運動，閥門4根據齒輪齒條式液壓缸3的運動實現閥門的開啟、閉合及開度變化。當角度傳感器5反饋的齒輪齒條式液壓缸3的位置信號與輸入的信號是一致的時候，交流伺服電機6停止運轉。
[0025]如圖4、圖5所示，本發明所述電液伺服驅動的閥門控制器，包括外殼16、電控部分和液壓系統。如圖3所示，所述電控部分包括控制器15、顯示器14、控制開關13、角度傳感器顯示器14、控制開關13、角度傳感器均與控制器15連接。操作控制開關133可以控制控制器15。所述顯示器14、控制開關13均固定在外殼16的一個側面的外表面上。所述控制器15固定在所述外殼16的內表面上。控制器155上設有用于現場總線智能聯網的通訊接
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[0026]如圖3所示，本發明的液壓系統為封閉式循環液壓系統，液壓回路采用等量栗