本发明涉及自动化控制技术领域。具体的，本发明涉及一种多回转电液执行机构。
背景技术：
随着自动化技术的发展，阀门执行器广泛用于石油、化工、电力、能源、船舶、冶金、锅炉设备和楼宇自动化等领域中。但是部分领域中(如制冷行业)，对阀门执行器有着特殊的要求，即阀门不宜开启和关闭的太快，通常需要通过3到8分钟不等的时间，通过回转10多圈来开启和关闭阀门。
目前市场上所使用的阀门执行器，多是直行程或者是角式执行机构，而角式执行机构，其最大输出角度多为90°；亦有多回转的执行器(如专利：cn205824320，专利cn102720880),但其采用的技术方案也是纯电动的输出或者通过液压马达加齿轮减速的原理来实现多回转，对于需要极慢速开启的场合，需要的齿轮减速比就需要很大，势必让整个执行器的体积和重量变大，又满足不了阀门的安装空间。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多回转电液执行机构，满足需要执行器慢速并多圈开启和关闭的要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种多回转电液执行机构，包括微型动力单元、安全阀、压力传感器、两位四通换向阀、左执行油缸、右执行油缸、输出轴、棘轮摆杆、棘轮、左棘爪、右棘爪、左电磁铁、右电磁铁以及控制器；所述微型动力单元由微型直流电机带动液压泵给系统提供压力油；所述安全阀和所述压力传感器设置在高压油路中；所述微型动力单元分别与所述左执行油缸的一端、右执行油缸的一端通过所述两位四通换向阀连接；所述左执行油缸的另一端、右执行油缸的另一端连接所述棘轮摆杆，交替推动棘轮摆杆按照一定角度来回摆动；所述棘轮与所述输出轴连接并一起转动；所述输出轴对接安全阀的接口；所述左电磁铁连接所述右棘爪；所述右电磁铁连接所述左棘爪；所述左电磁铁、右电磁铁、左棘爪、以及右棘爪与所述棘轮摆杆一起摆动；所述控制器负责控制各个部件进行制定的动作。
作为一种可实施方式，所述左执行油缸和所述右执行油缸的无杆腔与所述两位四通换向阀连接，所述左执行油缸和所述右执行油缸的有杆腔与所述棘轮摆杆连接，并且每当左执行油缸通高压油时，则右执行油缸通油箱；反之，当右执行油缸通高压油时，则左执行油缸通油箱，以使所述棘轮摆杆按照设定的频率和角度来回摆动，带动棘轮步进式转动。即通过一对执行油缸缸，推动双向棘轮，实现极慢速多回转的转动输出。
作为一种可实施方式，所述左电磁铁与所述右棘爪连接，左电磁铁通电则将右棘爪拉起，使右棘爪离开工作位；左电磁铁失电则复位并可通过电磁铁本身的弹簧预紧力将右棘爪保持在工作位；所述右电磁铁与所述左棘爪连接，右电磁铁通电则将左棘爪拉起，使左棘爪离开工作位；右电磁铁失电则复位并可通过电磁铁本身的弹簧预紧力将右棘爪保持在工作位。
作为一种可实施方式，高压油路设置有压力传感器，所述压力传感器用于实时监测系统工作压力，并将系统工作压力发送至控制器；所述控制器中设定有临界压力值，用于进行输出扭矩的数字式过载保护。
作为一种可实施方式，所述安全阀，用于保护系统，使得系统的工作压力低于预设压力值。
作为一种可实施方式，所述控制器通过控制电机转速，调节微型动力单元的排量，从而调节柱塞缸的动作频率来调节棘轮的动作频率，调节输出轴的转动速度。
作为一种可实施方式，所述左电磁铁、右电磁铁带有复位弹簧，安装时带有一定的弹簧预紧力；所述左电磁铁和右电磁铁的底座固定在棘轮摆杆上并与棘轮摆杆一起摆动。
作为一种可实施方式，所述左棘爪转的转轴和右棘爪的转轴固定在所述棘轮摆杆上，并与棘轮摆杆一起摆动。
本发明的工作原理如下：
当控制器接收到需要阀门开启(逆时针旋转)的命令时，左电磁铁得电将右棘爪拉起，右棘爪离开工作位，左棘爪依靠右电磁铁的弹簧预紧力保持在工作位；此时微型动力单元得电，电机开始工作并通过两位四通电磁换向阀来按照设定的频率交替给左执行油缸或者右执行油缸的无杆腔提供压力油；左执行油缸和右执行油缸的无杆腔推动棘轮摆杆按照一定的角度来回摆动，从而带动左棘爪按照一定的角度来回摆动来推动棘轮逆时针步进式转动，再由棘轮带动输出轴逆时针转动，实现逆时针开启阀门的动作；如此多圈，直到阀门完全打开，系统压力迅速上升到达压力传感器的设定值，压力传感器发出信号给控制器，控制器发出指令让电机停转，微型动力单元停止工作，系统失电，左电磁铁复位。
当控制器接收到需要阀门关闭(顺时针旋转)的命令时，右电磁铁得电将左棘爪拉起，左棘爪离开工作位，右棘爪依靠左电磁铁的弹簧预紧力保持在工作位；此时微型动力单元再次开始工作并通过电磁换向阀来按照设定的频率交替给左执行油缸或者右执行油缸的无杆腔提供压力油；左执行油缸和右执行油缸的有杆腔推动棘轮摆杆按照一定的角度来回摆动，从而带动右棘爪按照一定的角度来回摆动来推动棘轮顺时针步进式转动，再由棘轮带动输出轴顺时针转动，实现关闭阀门的动作；如此多圈，直到阀门完全关闭，系统压力迅速上升到达压力传感器的设定值，压力传感器发出信号给控制器，控制器发出指令让电机停转，微型动力单元停止工作，系统失电，右电磁铁复位。等待下一次指令。
本发明相对现有技术的有益效果是：
1，本发明采用电液结合的方式驱动，充分发挥液压系统功率密度高的优势，在相等扭矩情况下，整体体积小重量轻，便于现场布置阀门执行器；
2，本发明能够实现极慢速的转动，棘轮的转动快慢可由棘轮摆杆的摆动角度、微型动力单元的流量和执行油缸的直径大小来调节，非常灵活；
3，本发明能对阀门起到很好的保护作用，实时读取压力传感器的数值，并在控制中设定合理的临界压力值，即可直接控制执行器过载扭矩的大小；
4，采用棘轮机构和柱塞缸结合的方式作为输出执行机构，结构简单，稳定可靠，维护方便。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多回转电液执行机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述和另外的技术特征和优点进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，本发明实施例提供的多回转电液执行机构由微型动力单元1，安全阀2，压力传感器3，两位四通电磁换向阀4，左执行油缸5，右执行油缸6，输出轴7，棘轮8，棘轮摆杆9，左棘爪10，右棘爪11，左电磁铁12，右电磁铁13组成。整个动作由控制器控制完成。
继续参见图1，微型动力单元1由微型直流电机带动柱塞泵产生高压油，并设置有单向阀；当控制器接收到需要阀门开启(逆时针旋转)的命令时，左电磁铁12得电，产生一个拉力将右棘爪11拉起，右棘爪11脱开棘轮一定高度，离开工作位，如图虚线所示的右棘爪位置；左棘爪10依靠右电磁铁13的弹簧预紧力保持在工作位；此时微型动力单元1的微型电机得电开始工作，并通过两位四通电磁换向阀4来按照设定的频率交替给左执行油缸5或者右执行油缸6的无杆腔提供压力油；而左执行油缸5和右执行油缸6的有杆腔与棘轮摆杆连接，在压力油的推动下，左执行油缸5和右执行油缸6交替推动棘轮摆杆9按照一定的角度来回摆动，同时棘轮摆杆9带动左棘爪10按照一定的角度来回摆动来推动棘轮8逆时针步进式转动，最后再由棘轮8带动输出轴7逆时针转动，实现开启阀门的动作；如此多圈，直到阀门完全打开，系统压力迅速上升到达压力传感器3的设定值，压力传感器3发出信号给控制器，控制器发出指令让微型动力单元1停止工作，系统失电，左电磁铁12复位。
同理，当控制器接收到需要阀门关闭(顺时针旋转)的命令时，右电磁铁13得电，产生一个拉力将左棘爪10拉起，左棘爪10脱开棘轮一定高度，离开工作位；同时右棘爪11依靠左电磁铁12的弹簧预紧力保持在工作位；此时微型动力单元1的微型电机得电开始工作，并通过两位四通电磁换向阀4来按照设定的频率交替给左执行油缸5或者右执行油缸6的无杆腔提供压力油；而左执行油缸5和右执行油缸6的有杆腔与棘轮摆杆连接，在压力油的推动下，左执行油缸5和右执行油缸6交替推动棘轮摆杆9按照一定的角度来回摆动，同时棘轮摆杆9带动右棘爪11按照一定的角度来回摆动来推动棘轮8顺时针步进式转动，最后再由棘轮8带动输出轴7顺时针转动，实现开启阀门的动作；如此多圈，直到阀门完全打开，系统压力迅速上升到达压力传感器3的设定值，压力传感器3发出信号给控制器，控制器发出指令让微型动力单元1停止工作，系统失电，右电磁铁13复位。系统等待下一次指令，以此循环。
本发明通过采用电液结合的方式驱动，充分发挥液压系统功率密度高的优势，在相等扭矩情况下，整体体积小重量轻，便于现场布置阀门执行器，而且能够实现极慢速的转动，棘轮的转动快慢可由棘轮摆杆的摆动角度、微型动力单元的流量和执行油缸的直径大小来调节，非常灵活。此外，还能对阀门起到很好的保护作用，实时读取压力传感器的数值，并在控制中设定合理的临界压力值，即可直接控制执行器过载扭矩的大小；采用棘轮机构和柱塞缸结合的方式作为输出执行机构，结构简单，稳定可靠，维护方便。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。