气动执行装置及cng液压式专用拖车的制作方法
【专利摘要】本实用新型为气动执行装置及CNG液压式专用拖车，气动执行装置包括单作用气动执行器，所述单作用气动执行器采用二位五通电磁阀控制；所述单作用气动执行器上设有与两端活塞中间的中腔相连通的A管咀和与两端活塞相连通的B管咀；所述单线圈二位五通电磁阀的P口进气口通过气动管连接到空气压缩机，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口与执行器A管咀与相连通，所述执行器B管咀与单线圈二位五通电磁阀的A出气口相连通。本实用新型的有益效果是可有效避免气动执行器执行关闭动作阀门旋转时出现的关闭停顿、爬行现象等关闭不严的现象，使执行器开关可灵活旋转，能够在第一时间迅速完成开启与关闭。
【专利说明】
气动执行装置及CNG液压式专用拖车
技术领域
[0001]本实用新型属于阀门技术领域，尤其是涉及一种气动执行装置。
【背景技术】
[0002]单作用气动执行器在A管咀注入压缩空气的情况下气动执行器打开阀门，A管咀切断压缩空气的情况下自动关闭阀门。单作用气动执行器的关闭动作完全依靠两边弹簧自动复位所实现，一般在危险的行业中使用较多，比如装载高压可燃气体的液压式高压气体运输半挂车，在单作用气动执行器失去气源又出现紧急情况的时候，单作用气动执行机构能自动复位把危险降到最低。
[0003]传统的单作用气动执行器由于活塞两端设置了弹簧，故全部采用两位三通电磁阀控制阀门的开启，关闭控制完全依靠活塞两端弹簧复位关闭。即电磁阀进气口(P口)常通气源，出气口(A口)处常闭状态并与气动执行器A管咀相连，气动执行器B管咀连接消声器。如图1 a所示，两位三通电磁阀通电状态，出气口 A 口为打开状态，带有0.6-0.8MPA的压缩空气通入气动执行器A管咀，将直接相连的气动执行器进行开启，所连接驱动的管道球型阀门同步打开。如图1b所示，当气动执行器阀门需要关闭时，则两位三通电磁阀处断电状态，由于执行器A管咀的0.8MPA的压缩空气被切断，该执行器依靠两边活塞中的弹簧进行复位，该管路气体从两位三通电磁阀的R口(排气口)排出，关闭阀门。
[0004]但在实际应用过程中发现，由于单作用执行器长时间处于开启与关闭状态，尤其是在执行器关闭过程中，完全靠弹簧复位实现关闭。活塞两端的弹簧长期执行压缩与复位动作，极容易出现弹簧的金属疲劳现象，造成弹簧输出力矩不够，加之管道压力等多方面因素的影响，极易出现不能够完全或及时复位等问题，导致阀门不能迅速且或完全关闭。
[0005]尤其在CNG液压式专用拖车的运行过程中，CNG液压式专用拖车内的气瓶全部利用单作用执行器控制球阀的开关，一旦执行器不能驱动管道球阀完全或及时关闭，将产生瓶组间的内漏、油箱喷油等严重事故。
[0006]CNG液压式专用拖车由八个瓶组所构成，正常情况下连接加气站液压子站设备后便进行全面的打压操作，即将所有的气瓶前舱球阀全部打开，形成全面互通形成一个整体后，将液压油通过压缩机加压后注入气瓶进行整体打压，直至将所有气瓶的压力提升至20Mpa，即将液压油以高压方式注入CNG液压专用拖车的CNG储气瓶中，以便于将CNG储气瓶中的CNG推出，利用高压的液压油提升的压缩天然气的输出压力，并加注至每辆进站加气的车辆。
[0007]比如，当前CNG液压式专用拖车全部气瓶打压完成I至8瓶全部为20Mpa，正在销售I号瓶，此时1-8号瓶前舱气动执行器与I号瓶后舱气动执行器均为打开状态，随着加气站设备将液压油全部注入该瓶将瓶内CNG压缩天然气全部推出后，液压油应自然回流至加气液压子站设备油箱重新将其加注至2号瓶继续销售。然而，在I号瓶回油前的瞬间，首先I号瓶前舱的单作用气动执行器与之对应的前舱球阀必须关闭状态。否则，阀门关闭不严或是关闭动作慢，将处于8个瓶组联通，I号瓶处于常压，而后7瓶处于高压的状态，后面瓶组的带20Mpa压力的压缩天然气，会迅速的漏进正在处于回油状态的I号瓶内，造成瓶组之间的内漏情况。
[0008]此时应由工作人员迅速的在最短的时间内爬至6米高的位置关闭设置在前舱气动执行器下方的前舱手动球阀，如前舱手动球阀关闭不及时，I号瓶内本应在18分钟左右自然回流的2吨液压油，由于遇到后方高压气的推动，瓶内液压油会以高于正常的速度回到液压子站设备的液压油箱内。
[0009]这样一来，必然会发生的设备中断，轻则发生设备压力开关等零部件报警，重则内漏的高压气体直接打进油箱造成设备上方的气体放散口与油箱盖喷油，甚至在国内其它地区出现过由于手动关闭不及时、内漏时间较长，泄漏气体较多，内漏高压气体将液压加气子站设备达5mm厚的液压油箱冲击得严重变形的真实情况。同时在因瓶组内漏，设备停机损坏、加大单车气量损耗以外，还将造成中断加气，影响销售量等众多直接经济损失。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的是提供一种可以解决上述问题、可靠性高的气动执行装置，可通过单线圈二位五通电磁阀控制的单作用气动执行器驱动所连接的球型阀门，实现阀门快速开启与辅助关闭。
[0011]本实用新型的技术方案是:本实用新型的气动执行装置，包括单作用气动执行器，所述单作用气动执行器上设有与两端活塞中间的中腔相连通的A管咀和与两端活塞相连通的B管咀。
[0012]所述单作用气动执行器采用单线圈二位五通电磁阀控制，所述单线圈二位五通电磁阀的P口进气口通过气动管连接到空气压缩机，所述单作用气动执行器的A管咀与单线圈二位五通电磁阀的B出气口相连通，所述单线圈二位五通电磁阀通电状态下B出气口出气，将压缩空气注入所述单作用气动执行器的A管咀，所述单作用气动执行器的B管咀与单线圈二位五通电磁阀的A出气口相连通，单线圈二位五通电磁阀断电状态下A出气口出气，将压缩空气注入单作用气动执行器的B管咀。
[0013]本实用新型的另一方面，还包括CNG液压式专用拖车，瓶组上的CNG管道球阀采用所述的气动执行装置驱动，即CNG管道球阀采用单作用气动执行器驱动，单作用气动执行器由二位五通电磁阀控制，所述单线圈二位五通电磁阀的P 口进气口通过气动管连接到空气压缩机，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口与单作用气动执行器的A管咀与相连通，所述单作用气动执行器B管咀与单线圈二位五通电磁阀的A出气口相连通。
[0014]优选的，所述CNG管道球阀为前舱球阀和/或后舱球阀。
[0015]本实用新型具有的优点和积极效果是:1、由于采用上述技术方案，可有效延长单作用气动执行器的使用寿命，缩短单作用气动执行器的动作响应时间，防止因为所驱动阀门连接的管道压力大，弹簧金属疲劳、弹簧力矩输出不足，造成的单作用气动执行器执行关闭动作阀门旋转时出现的关闭停顿、爬行现象等关闭不严的现象。使执行器开关的灵活旋转，能够在第一时间迅速完成开启与关闭动作，极大的提高安全系数，降低了安全隐患。
[0016]2、由于瓶组内漏过程中，如人工手动进行关闭，然而在关闭以前处于向前一瓶的漏气状态，所泄漏的CNG压缩天然气相当一部分会回到设备液压油油箱后，从上方油箱盖与气体放散管排出，加大该车的气量损耗。而CNG液压式专用拖车前舱气动执行器辅助关闭系统，能够在第一时间及时将阀门迅速完成关闭动作，彻底解决了以上问题，将单车气量损耗降低到最小，具备了相当的经济效益。
[0017]3、采用本实用新型的气动执行装置能够及时关闭阀门，所有加气瓶组可实现整体打压，串气进行销售，不存在内漏停机，停止销售等情况，彻底实现了不间断销售。而不用因CNG车辆内漏问题而导致的单瓶逐个打压，逐个销售，每瓶销售完成后间隔5-8分钟才能加气造成严重客户流失的情况，极大的提高了加气效率与销量。
[0018]4、撬体高压栗实现了一次性连续运转，对设备而言起到了保护作用，大大地延长了设备的使用寿命，同时避免因为逐瓶打压，导致压缩机电机的频繁启动，由于还起到一定的节能作用。
[0019]5、升级简单，只需将原有的8个控制CNG液压式专用拖车前舱单作用气动执行器的二位三通电磁阀更换为单线圈二位五通电磁阀，控制方式依旧按照原有PLC对现有电磁阀进行通断电控制，电源线使用原有电源线一一对应进行接好，另外新铺设8根从控制室至拖车前舱和/或后舱气动执行器的气动管并与电磁阀快速接头连接牢固，其它无需任何改动。
【附图说明】
[0020]图1a-1b是【背景技术】中两位三通电磁阀与单作用气动执行器的连接结构示意图。
[0021]图2a_2b是本实用新型的实施例1结构示意图。
[0022]图3是本实用新型实施例2的瓶组连接结构示意图(省略瓶组的后舱CNG管道上的球阀)。
[0023]图4是本实用新型实施例2的单个瓶组的结构示意图(省略瓶组的后舱CNG管道)。
[0024]图5是本实用新型实施例3的单个瓶组的结构示意图(省略单作用气动执行器与单线圈二位五通电磁阀的连接结构)。
[0025]图中:1_单作用气动执行器，2-A管咀，3-B管咀，4-单线圈二位五通电磁阀，5-A出气口，6-B出气口，7-P口进气口，8-R口(A口排气口)，9-S口(B口排气口)，10_瓶组，11-压力表，12-前舱球阀，13-前舱手动球阀，14-后舱球阀，15-后舱手动球阀。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做详细说明。
[0027]【实施例1】
[0028]如图2a_2b所示，本实用新型的气动执行装置，包括单作用气动执行器I，所述单作用气动执行器I上设有与两端活塞中间的中腔相连通的A管咀2和与两端活塞相连通的B管咀3。
[0029]所述单作用气动执行器I采用单线圈二位五通电磁阀4控制，所述单线圈二位五通电磁阀4采用PLC可编程控制器控制。
[0030]所述单线圈二位五通电磁阀的P口进气口 7通过气动管连接到空气压缩机，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口 6与单作用气动执行器A管咀2与相连通，所述单线圈二位五通电磁阀4通电状态下B出气口 6出气，将压缩空气注入所述单作用气动执行器I的A管咀2，所述单作用气动执行器I的B管咀3与单线圈二位五通电磁阀的A出气口 5相连通，单线圈二位五通电磁阀断电状态下A出气口 5出气，将压缩空气注入单作用气动执行器I的B管咀3。
[0031]工作过程:以空气压缩机作为气源，通过气动管进行连接单线圈二位五通电磁阀P口进气口 7，不间断输送压力为0.6-0.8Mpa的压缩空气。
[0032]如图2b所示，所述单线圈二位五通电磁阀电源接通时，则单线圈二位五通电磁阀A出气口 5至B管咀3气源切断，B出气口 6至A管咀2气源常通，当气源压力从A管咀2进入气缸两活塞之间的中腔时，使两活塞分离向气缸两端方向移动，迫使两端的弹簧压缩，两端气腔的空气从R口 8(A出气口排气口)排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴(齿轮)逆时针方向旋转，从而驱动管道球阀完成阀门的打开动作。
[0033]如图2a所示，所述单线圈二位五通电磁阀电源切断时，则单线圈二位五通电磁阀B出气口 6至A管咀2气源切断，原有该管路的压缩空气从S口 9(B出气口排气口)排出，在气源压力经过电磁阀换向后，状态迅速恢复至A出气口 5至B管咀3气源常通，当气源压力注入活塞两端而产生的气动力，配合执行器两端原本被压缩弹簧的正常复位，共同推动气缸两活塞向中间方向移动，中间气腔的空气从S 口 9(B出气口排气口)排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴(齿轮)顺时针方向旋转。从而驱动管道球阀完成阀门的关闭动作。
[0034]【实施例2】
[0035]如图3-4所示，所述液压加气子站CNG拖车由八个瓶组构成，任一瓶组的前舱CNG管道上设有前舱球阀12和前舱手动球阀13，所述前舱球阀12采用实施例1的气动执行装置控制，所述前舱球阀12由单作用气动执行器I控制，单作用气动执行器I采用单线圈二位五通电磁阀4控制，所述单线圈二位五通电磁阀4由PLC可编程控制器控制，所述单线圈二位五通电磁阀的P 口进气口 7通过气动管连接到空气压缩机，由空气压缩机提供气源，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口 6与单作用气动执行器I的A管咀2与相连通，所述单作用气动执行器I的B管咀3与单线圈二位五通电磁阀4的A出气口 5相连通，前舱球阀12故障时，可利用前舱手动球阀13控制开关。
[0036]【实施例3】
[0037]如图5所示，所述液压加气子站CNG拖车由八个瓶组构成，任一瓶组的前舱CNG管道上设有前舱球阀12和前舱手动球阀13，后舱CNG管道上设有压力表11、后舱球阀14和后舱手动球阀15，所述前舱球阀12、后舱球阀14均采用实施例1的气动执行装置控制，即所述前舱球阀12、后舱球阀14分别由前舱单作用气动执行器和后舱单作用气动执行器控制，前舱单作用气动执行器和后舱单作用气动执行器均采用单作用气动执行器I的结构，单作用气动执行器I采用单线圈二位五通电磁阀4控制，所述单线圈二位五通电磁阀4由PLC可编程控制器控制，所述单线圈二位五通电磁阀的P 口进气口 7通过气动管连接到空气压缩机，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口 6与单作用气动执行器I的A管咀2与相连通，所述单作用气动执行器I的B管咀3与单线圈二位五通电磁阀4的A出气口 5相连通。
[0038]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.气动执行装置，其特征在于:包括单作用气动执行器，所述单作用气动执行器上设有与两端活塞中间的中腔相连通的A管咀和与两端活塞相连通的B管咀； 所述单作用气动执行器采用单线圈二位五通电磁阀控制，所述单线圈二位五通电磁阀的P 口进气口通过气动管连接到空气压缩机，所述单线圈二位五通电磁阀的B出气口通过气动管与单作用气动执行器的A管咀相连通，所述单作用气动执行器B管咀通过气动管与单线圈二位五通电磁阀的A出气口相连通。2.CNG液压式专用拖车，其特征在于:瓶组上的CNG管道球阀采用如权利要求1所述的气动执行装置驱动。3.根据权利要求2所述的CNG液压式专用拖车，其特征在于:所述CNG管道球阀为前舱球阀和/或后舱球阀。
【文档编号】F16K31/122GK205639809SQ201620446515
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】苏懿
【申请人】苏懿