电液伺服驱动的阀门控制器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种阀门控制器，尤其是一种电液伺服驱动的阀门控制器。
【背景技术】
[0002]阀门驱动控制器为一种可快速对阀门的工作位置进行精确控制及监测的一种控制器，因此广泛应用在工业管路、船舶压载水、消防水系统等重要领域。阀门控制器的远程遥控，可以操纵阀门在管路中的开启、闭合及开度大小，从而达到控制管路中油液流速、负载及保护快速关闭管路流通到达安全的目的。
[0003]传统的阀门控制器系统结构示意图如图1所示。上位机监测阀门位置后发出指令信号，指令信号经由伺服放大器、伺服阀、液压缸和角度传感器共同作用，其中，输入阀门的行程信号和角度传感器反馈信号经由伺服放大器比较和放大后输出到伺服阀上，伺服阀接收电控信号后驱动液压缸运动，液压缸驱动阀门实现开启、闭合及开度大小；当角度传感器发出的反馈信号与输入的阀门控制信号之间的误差为零时，伺服阀控制液压缸停止工作，从而控制阀门的开启、闭合及开度大小。但传统的阀门控制器系统的缺点是采用伺服阀作为液压缸工作的控制元件，伺服阀对液压油液的清洁度非常敏感，使用一段时间后液压油污染会损耗伺服阀中液压元件，因此对阀门在管路的使用来说是很危险的一种的情况，存在着巨大的安全隐患；且伺服阀在整个控制过程中始终工作，对能源的利用较多，造成能源的浪费；另外，现有的阀门控制器只有单只的伺服阀控制液压缸，一旦伺服阀产生故障，必然将造成阀门控制的失灵。
【发明内容】
[0004]本发明专利的目的是提供一种基于电液伺服驱动的阀门控制器，采用双电液伺服动力源和电控部分的结构，可以防止传统的单个电液伺服动力源在故障后阀门无法控制的情况，且该控制器高效、安全、节能，具有市场先进性。
[0005]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]电液伺服驱动的阀门控制器，其特征在于，包括外壳、齿轮齿条式液压缸、两套电液伺服动力源、电控部分，所述电控部分包括控制器、显示器、控制开关、角度传感器；显示器、控制开关、角度传感器均与控制器连接，所述显示器、控制开关均固定在外壳的一个侧面的外表面上，所述控制器固定在所述外壳的内表面上，用于接收控制电信号以驱动交流伺服电机；
[0007]所述齿轮齿条式液压缸通过螺钉固定在外壳相对于显示器和控制器的一面上，所述角度传感器通过螺钉固定在齿轮齿条式液压缸的上部，齿轮齿条式液压缸一端伸出的旋转轴与角度传感器内伸出的旋转轴配合连接，液压缸另一端伸出的旋转轴与阀门的旋转轴连接；
[0008]两套所述电液伺服动力源均包括双向齿轮定量液压栗、交流伺服电机、压力油箱、双液控单向阀、阀门，所述交流伺服电机与控制器连接，所述双向齿轮定量液压栗通过螺栓、螺母固定在外壳内表面上，所述交流伺服电机的输出轴与所述双向齿轮定量液压栗的输入轴连接；压力油箱经过单向阀与所述双向齿轮定量液压栗的低压吸油口相连通；
[0009]两套所述电液伺服动力源的双向齿轮定量液压栗的两个出口均分别经双液控单向阀与齿轮齿条式液压缸连通。
[0010]优选地，还包括手动应急栗，所述手动应急栗一面固定在外壳上，一面固定在齿轮齿条式液压缸上，手动应急栗内置有手动换向器和小型油箱，小型油箱连接手动换向器，所述的换向器接头连接在液压缸的油口。
[0011]优选地，控制器上设有用于现场总线智能联网的通讯接口。
[0012]优选地，所述电液伺服动力源还包括溢流阀，所述溢流阀位于双液控单向阀和齿轮齿条式液压缸之间的油路上。
[0013]优选地，所述单向阀、压力油箱、溢流阀、双液控单向阀集成设置在控制器内。
[0014]本发明所述的电液伺服驱动的阀门控制器，通过控制器控制交流伺服电机工作、停止以及改变交流伺服电机的转速和转向，带动双向齿轮定量液压栗，改变双向齿轮定量液压栗输出油液的流量大小和运动方向，进一步通过齿轮齿条式液压缸来控制阀门。另外，所述电液伺服动力源采取冗余结构，即设有两套电液伺服动力源互为备用，两套电液伺服动力源分别置于齿轮齿条式液压缸两边。当一套电液伺服动力源发生故障时，控制器可根据工况切换到第二套电液伺服动力源上，提高了系统的稳定性和可靠性，另外，在突发状况下需要快速关闭阀门的时候，可以控制两套动力源和电控部分同时工作，加快阀门的开启、关闭速度，为阀门在管路中的安全性、可靠性提供有力保障。
[0015]所述电液伺服驱动阀门控制器去除了对油液清洁度比较敏感的电液伺服阀，可以减少液压元件的损耗，减少发生故障的几率，同时该电液伺服动力源和电控部分采用冗余结构，当一套动力源或电控部分发生故障时，上位机可根据工况切换到第二套电液伺服动力源或电控部分上，提高了系统的稳定性和可靠性，另外，在突发状况下需要快速关闭阀门的时候，可以控制两套动力源和电控部分同时工作，加快阀门的开启、关闭速度，为阀门在管路中的安全性、可靠性提供有力保障；电液伺服动力源通过交流伺服电机转速控制双向齿轮定量液压栗，从而控制齿轮齿条式液压缸的工作速度，避免了传统控制器通过溢流阀控制造成的溢流损失，这也是本发明节能效果的关键所在。与传统的电液伺服驱动的阀门控制器相比，本发明的阀门控制器具有可靠性好、节能高效的优点。
【附图说明】
[0016]图1是传统阀门控制器控制原理框图。
[0017]图2是本发明专利的电液伺服阀门控制器控制原理框图。
[0018]图3是本发明专利的电液伺服驱动阀门控制器结构示意图。
[0019]图4是本发明专利的电液伺服驱动阀门控制器液压系统结构示意图。
[0020]图5是本发明专利的电液伺服驱动阀门控制器液压系统结构示意图。
[0021]图中
[0022]1-伺服放大器，2-伺服阀，3-齿轮齿条式液压缸，4-阀门，5-角度传感器，6_交流伺服电机，7-双向齿轮定量液压栗，8-单向阀，9-压力油箱，10-双液控单向阀，11-溢流阀，12-手动应急栗，13-控制开关，14-显示器，15-控制器，16-外壳。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0024]如图2所示，本发明所述的电液伺服阀门控制器的控制原理为:上位机控制信号将驱动阀门的指令输入到伺服放大器I中，角度传感器5测量齿轮齿条式液压缸3的角度位移反馈信号到伺服放大器I中，伺服放大器I对这两个信号进行放大比较后输出到交流伺服电机6上，交流伺服电机6接收伺服放大器I的电控信号后带动双向齿轮定量液压栗7运转，从而通过液压回路驱动液压缸3运动，阀门4根据齿轮齿条式液压缸3的运动实现阀门的开启、闭合及开度变化。当角度传感器5反馈的齿轮齿条式液压缸3的位置信号与输入的信号是一致的时候，交流伺服电机6停止运转。
[0025]如图4、图5所示，本发明所述电液伺服驱动的阀门控制器，包括外壳16、电控部分和液压系统。如图3所示，所述电控部分包括控制器15、显示器14、控制开关13、角度传感器显示器14、控制开关13、角度传感器均与控制器15连接。操作控制开关133可以控制控制器15。所述显示器14、控制开关13均固定在外壳16的一个侧面的外表面上。所述控制器15固定在所述外壳16的内表面上。控制器155上设有用于现场总线智能联网的通讯接
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[0026]如图3所示，本发明的液压系统为封闭式循环液压系统，液压回路采用等量栗