一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统的制作方法

文档序号:19143125发布日期:2019-11-15 22:37阅读:135来源:国知局

本实用新型涉及执行器驱动技术领域,特别涉及一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统。



背景技术:

气液联动执行器是长输天然气阀室的关键和主要设备之一,广泛用于石油、天然气管线等管道上,作为破管故障紧急切断装置或管线破裂紧急保护装置,其中气液联动执行器虽然能够自动监测管线压力并实现自动关阀,其在长输管线,化工危险品管道输送等方面越来越重要;长输管道在因施工、地震、火灾等异常原因发生管道破裂、泄漏、爆炸等紧急情况的时候如果能自动切断,可以减少和降低事故风险、避免灾难事态进一步扩大,从而把整个事故危害、危险降到最低。

执行器是组成阀室气液联动截断阀的主要设备,可以利用管道输送的气体介质压力作为执行器工作的动力源,驱动阀门动作,实现开阀或关阀,气液联动执行器必须有可靠的扭矩驱动,正常运行时,截断阀由于长期处于全开位置,事故的紧急状况需要在短时间内依可靠的动作完成阀门关闭,此外,在高压动力气源不足或者出现故障无法供给时,执行器无法自动开关阀门时,需要提供一种快速驱动的执行器手动应急操作系统到各类执行器中,以备紧急情况下的阀门开关,目前有手动驱动的模式,虽然效果还不错,但是时间和效率上还可以进一步提高,可以通过机械式的应急操作系统来驱动液压缸或气缸的活塞来实现开关阀门,使执行器进行正确操作,避免安全事故的发生。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统,在高压动力气源不足或者出现故障无法供给时,提供该机械式应急操作系统,能应急机械式操作,使执行器阀门实现更快速开启或关闭,保障了管线的正常运转和安全。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统,包括执行器、执行元件、至少一组执行控制系统、一个动力泵、一个马达,所述马达的输出轴与所述动力泵的输入轴连接,所述执行元件的一端设有至少一个第一介质进出口,另一端设有至少一个第二介质进出口,所述动力泵通过介质管道安装于所述第一介质进出口和第二介质进出口之间,所述执行元件上还设有至少一个第三介质进出口,所述执行控制系统与所述第三介质进出口连通。

进一步地,所述的执行控制系统为一组,所述的执行控制系统为介质箱体,所述的介质箱体通过第三介质进出口连通执行元件。

进一步地,所述的执行控制系统为两组,所述的执行控制系统为两个介质箱体,其中一个介质箱体连通执行元件有杆腔的第三介质进出口,另一个介质箱体连通执行元件无杆腔的第三介质进出口。

进一步地,所述马达为液压马达、电马达、气马达。

进一步地,所述的介质为气体,所述执行元件为气缸,所述动力泵为气泵。

进一步地,所述的介质为液压油,所述执行元件为液压油缸,所述动力泵为液压泵。

进一步地,所述的执行控制系统包括两个气液罐,所述的气液罐包括罐体、设置在所述罐体一端的进出气口和设置在所述罐体另一端的进出液口,所述进出气口均通过气路控制管道与气动控制系统相连,其中一个气液罐的进出液口通过液路管道与液压油缸有杆腔的进出液口连通,另一个气液罐的进出液口通过液路管道与液压油缸无杆腔的进出液口连通。

一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统,包括执行器、执行元件、至少一组执行控制系统、一个动力泵、一个马达和一个转换阀,所述马达的输出轴与所述动力泵的输入轴连接,所述执行元件的一端设有一个第一介质进出口,另一端设有一个第二介质进出口,转换阀的两个出口分别连接第一介质进出口和第二介质进出口,所述动力泵通过介质管道安装于所述转换阀的两个入口之间,所述执行控制系统均与所述转换阀的入口相连。

进一步地,上述动力泵均包括介质吸道、介质出道和泵壳,所述介质吸道和介质出道均通过紧固螺钉固定连接于所述泵壳的内壁,所述介质吸道/介质出道的表面一侧与泵壳的内壁之间固定连接有密封垫片,所述泵壳的表面开设有圆孔,所述介质吸道/介质出道穿过圆孔并延伸至泵壳的外部,所述介质吸道/介质出道的表面设有第一密封圈,所述第一密封圈与所述圆孔的内壁固定连接,所述泵壳的表面另一侧设有支撑套,所述支撑套的内壁滑动连接有卡环,所述卡环的表面一侧开设有与支撑套的内壁匹配的斜面,所述介质吸道/介质出道的表面固定连接有第二密封圈,所述第二密封圈的表面与卡环的内壁固定连接,所述支撑套的表面螺纹连接有轴套。

本实用新型的有益效果是:

1)基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统应用到各类执行器中,在高压动力气源不足或者出现故障无法供给时,配置动力泵和马达,以备紧急情况下的阀门开关,马达旋转带动动力泵工作,可以通过驱动液压缸或者气缸的活塞来实现开关阀门,马达的选择有电动、液动和气动,因此动力泵的选择也有多种,可以根据实地情况工作需要来选着,扩大了使用范围,更重要的是改变了以往手动驱动动力泵的情况,大大加快了紧急情况下阀门开关的速度,阀门开关的时间得到更大的缩短,工作效率更高。

2)本实用新型的动力泵采用的密封结构,实现了多次密封,避免渗漏油漏气,降低经济损失,提高机器工作效率,保证了工作的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图;

图2为本实用新型的实施例2的结构示意图;

图3为本实用新型的实施例3的结构示意图;

图4为本实用新型的实施例4的结构示意图;

图5为本实用新型的动力泵的介质吸道和介质出道的结构示意图;

图6为本实用新型的动力泵的结构示意图;

图中,1-执行器,2-执行元件,201-第一介质进出口,202-第二介质进出口,203-第三介质进出口,3-执行控制系统,301-气液罐,3.1-罐体,3.2-进出气口,3.3-进出液口,4-动力泵,401-介质吸道,402-介质出道,403-泵壳,404-密封垫片,405-圆孔,406-第一密封圈,407-支撑套,408-卡环,409-第二密封圈,410-轴套,411-紧固螺钉,5-马达,6-气路控制管道,7-转换阀。

具体实施方式

下面将结合实施例,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-6,本实用新型提供一种技术方案:

如图1-6所示,一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统,包括执行器1、执行元件2、至少一组执行控制系统3、一个动力泵4、一个马达5,所述马达5的输出轴与所述动力泵4的输入轴连接,所述执行元件2的一端设有至少一个第一介质进出口201,另一端设有至少一个第二介质进出口202,所述动力泵4通过介质管道安装于所述第一介质进出口201和第二介质进出口202之间,所述执行元件2上还设有至少一个第三介质进出口203,所述执行控制系统3与所述第三介质进出口203连通。

优选地,所述的执行控制系统3为一组,所述的执行控制系统3为介质箱体,所述的介质箱体通过第三介质进出口203连通执行元件2。

优选地,所述的执行控制系统3为两组,所述的执行控制系统3为两个介质箱体,其中一个介质箱体连通执行元件2有杆腔的第三介质进出口203,另一个介质箱体连通执行元件2无杆腔的第三介质进出口203。

优选地,所述马达5为液压马达、电马达、气马达。

优选地,所述的介质为气体,所述执行元件2为气缸,所述动力泵为气泵。

优选地,所述的介质为液压油,所述执行元件2为液压油缸,所述动力泵为液压泵。

优选地,所述的执行控制系统3包括两个气液罐301,所述的气液罐301包括罐体3.1、设置在所述罐体3.1一端的进出气口3.2和设置在所述罐体3.1另一端的进出液口3.3,所述进出气口3.2均通过气路控制管道6与气动控制系统相连,其中一个气液罐301的进出液口3.3通过液路管道与液压油缸有杆腔的进出液口3.3连通,另一个气液罐301的进出液口3.3通过液路管道与液压油缸无杆腔的进出液口3.3连通。

一种基于马达的快速驱动式的执行器应急操作系统,包括执行器1、执行元件2、至少一组执行控制系统3、一个动力泵4、一个马达5和一个转换阀7,所述马达5的输出轴与所述动力泵4的输入轴连接,所述执行元件2的一端设有一个第一介质进出口201,另一端设有一个第二介质进出口202,转换阀7的两个出口分别连接第一介质进出口201和第二介质进出口202,所述动力泵通过介质安装于所述转换阀7的两个入口之间,所述执行控制系统3均与所述转换阀7的入口相连。

优选地,上述所述动力泵4均包括介质吸道401、介质出道402和泵壳403,所述介质吸道401和介质出道402均通过紧固螺钉411固定连接于所述泵壳403的内壁,所述介质吸道401/介质出道402的表面一侧与泵壳403的内壁之间固定连接有密封垫片404,所述泵壳403的表面开设有圆孔405,所述介质吸道401/介质出道402穿过圆孔405并延伸至泵壳403的外部,所述介质吸道401/介质出道402的表面设有第一密封圈406,所述第一密封圈406与所述圆孔405的内壁固定连接,所述泵壳403的表面另一侧设有支撑套407,所述支撑套407的内壁滑动连接有卡环408,所述卡环408的表面一侧开设有与支撑套407的内壁匹配的斜面,所述介质吸道401/介质出道402的表面固定连接有第二密封圈409,所述第二密封圈409的表面与卡环408的内壁固定连接,所述支撑套407的表面螺纹连接有轴套410。

实施例1

如图1所示,所述执行元件2为气缸,所述介质进出口为气体进出口,所述动力泵4为气泵,所述介质吸道401为吸气道,所述介质出道402为出气道,所述介质管道为气路管道。所述的执行控制系统3为介质箱体,所述的介质箱体通过第三介质进出口203连通气缸,所述介质箱体为气罐,所述气罐通过气路管道与气缸上第三介质进出口203连通,所述气泵的安装于一组第一介质进出口201和第二介质进出口202出口之间并与气缸连通,所述气缸与执行器1连接,所述马达5的输出轴与所述动力泵4的输入轴连接。

所述马达5可为液压马达或电马达或气马达,启动马达5时,马达5旋转带动工气泵工作,将气罐里的低压气体转化为高压气体驱动气缸动作执行器1阀门,从而通过控制马达5的正转和反转可以机械式控制执行器1阀门的开关。

优选地,所述气罐还可以通过气路控制管连接气动控制系统,这样实现稳定持续的供气。

实施例2

如图2所示,实施例2与实施例1不同之处在于,所述的介质为液压油,所述执行元件2为液压油缸,所述动力泵为液压泵,所述介质进出口为液体进出口,所述马达5的输出轴与所述液压泵的输入轴连接,所述介质吸道401为吸油道,所述介质出道402为出油道,所述介质管道为液路管道,所述液压泵的吸油道通过第一介质进出口201连通所述液压油缸的无杆腔/有杆腔,所述液压泵的介质出油道通过第二介质进出口202连通所述液压油缸的有杆腔/无杆腔,所述执行控制系统3为一组,所述的执行控制系统3为介质箱体,所述的介质箱体为油箱,所述油箱管道与第三介质进出口203连通于所述液压油缸。

实施例3

如图3所示,实施例3与实施例2不同之处在于,所述执行控制系统3为两组,所述的执行控制系统3为气液罐301,所述的气液罐301包括罐体3.1、设置在所述罐体3.1一端的进出气口3.2和设置在所述罐体3.1另一端的进出液口3.3,所述进出气口3.2均通过气路控制管道6与气动控制系统相连,其中一个气液罐301的进出液口3.3通过液路管道与液压油缸有杆腔的进出液口3.3连通,另一个气液罐301的进出液口3.3通过液路管道与液压油缸有杆腔的进出液口3.3连通。所述液压泵的介质吸道401/介质出道402连通于第一介质进出口201,所述液压泵的介质出道402/介质吸道401连通于第二介质进出口202,两组气液罐301连通于另外一组第三介质进出口203。此实施例是液压泵与马达5连接的方式应用到气液联动执行器1中,当气液联动执行器1中的高压动力气源不足或者出现故障无法供给时,应急机械启动操作马达5,马达5旋转带动工液压泵工作,可迅速使执行器1的阀门实现快速开启或关闭,保障了管线的正常运转和安全,提高了工作效率,大大减少的开关阀门的时间。

实施例4

如图4所示,实施例4与实施例3不同之处在于,所述执行元件2的一端设有一个第一介质进出口201,另一端设有一个第二介质进出口202,转换阀7的两个出口分别连接第一介质进出口201和第二介质进出口202,所述液压泵安装于所述转换阀7的两个入口之间,所述执行控制系统3均与所述转换阀7的入口相连。所述液压泵和两组气液罐301均通过油口与转换阀7连接在液压油缸的同一组第一介质进出口201和第二介质进出口202上。所述的转换阀7可采用转换阀7的种类可以有诸多选择,常用的有四位六通控制转换阀7通过转换可以控制液压泵开阀位、液压泵开阀位、液压泵开阀位、自动阀位和导通阀位,这些为现有技术,不再赘述,能够实现液压泵自动开关的转换阀7均适用。加上转换阀7的作用是在气液联动执行器1中的高压动力气源不足或者出现故障无法供给时,应急情况下,通过转换阀7可以自动切换到马达5机械驱动液压泵,从而实现迅速驱使执行器1的阀门实现其快速开启或关闭。

上述实施例中,如图5-6所示,所述动力泵4均可以由以下防漏油漏气结构组成,具体地,包括介质吸道401、介质出道402和泵壳403,所述介质吸道401和介质出道402均通过紧固螺钉411固定连接于所述泵壳403的内壁,所述介质吸道401/介质出道402的表面一侧与泵壳403的内壁之间固定连接有密封垫片404,所述泵壳403的表面开设有圆孔405,所述介质吸道401/介质出道402穿过圆孔405并延伸至泵壳403的外部,所述介质吸道401/介质出道402的表面设有第一密封圈406,所述第一密封圈406与所述圆孔405的内壁固定连接,达到了夹紧和密封圈同时密封的效果,结构简单,使用方便,实现了夹紧和密封圈同时密封,密封效果好。

所述泵壳403的表面另一侧设有支撑套407,所述支撑套407的内壁滑动连接有卡环408,所述卡环408的表面一侧开设有与支撑套407的内壁匹配的斜面,所述介质吸道401/介质出道402的表面固定连接有第二密封圈409,所述第二密封圈409的表面与卡环408的内壁固定连接,所述支撑套407的表面螺纹连接有轴套410,进一步达到了斜面和密封圈同时密封的效果,实现了多次密封,避免渗漏油漏气,降低经济损失,提高机器工作效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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