专利名称：球阀控制装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种球阀控制装置及其控制方法。
背景技术：
球形阀是安装在水轮发电机组进水口处的重要机电设备。对于现有的球形阀的开启与关 闭的控制， 一般都是采用液压缸来实现。但由于对液压缸的操作控制一般都是通过手动控制 来实现，这样不仅操作麻烦，而且容易出现操作错误，从而易导致设备的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种球阀控制装置及其控制方法，该装置及其控制方法能够实i见对 水轮发电机组进水口球阀启闭的自动控制，不仅可靠性高，而且操作方便。
本发明的控制装置是这样实现的它包括球阀和由油泵驱动的供油装置，所述球阔包括 阀体和阀芯，所述阀体靠近进水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有检修密封止水环， 所述阀体靠近出水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有工作密封止水环，其特征在于 所述用于输出供油装置压力油的主油管一路经一第一二位四通换向阀A控制检修密封装置以 实现对检修密封止水环的检修密封投入状态及检修密封解除状态的切换，制，另一路经一第 二二位四通换向阀B控制工作密封装置以实现对工作密封止水环的工作密封投入状态及工作 密封解除状态的切换控制，第三路经一第三二位四通换向阔C控制工作油缸E以实现球阀锁 锭的拔插，第四路经一第四二位四通换向阔D控制球阀的接力器油缸以实现球阓启闭的驱动控制。
本发明的控制方法是这样实现的在接到远程开阀指令或现地手动开阀指令后，首先检 査是否具备开机条件，当接到球阔允许开启条件时，可操作控制球阀开关按钮，发出开阀令， 球阖开启步骤如下-
步骤一、手动开启机械锁锭，使机械锁锭处于拔出状态，机械锁锭信号器发出机械锁锭 拔出到位信号；
步骤二、开启二位四通电磁换向阀C，切换压力油进入工作油缸E的锁锭开启腔(6)，使 锁锭拨出，锁锭信号器发出锁锭拨出到位信号输出；
步骤三、第二二位四通电磁换向阀B动作，使压力油进入工作密封装置，此时A腔进 油，同时B腔进行排油，工作密封解除，发出工作密封解除到位信号，面板上工作密封解除到位指示灯亮。
歩骤四、当球阀阀体的进水端和出水端的压力近似相等时压力信号器接点动作发出信号， 使第五二位四通电磁换向阀H动作，此时第五二位四通电磁换向阀H的P 口与A 口相 通，O 口与B 口相通，压力油经第四二位四通换向阀D用于使阀芯移动以实现换向的 进油口 K 口进入第四二位四通换向阀D，切换它的位置，使二位四通换向阀D的P 口 与A口相连通，O口与B口相通，使压力油进入球阀接力器的开启腔，使球阀打开。当 球阀全开后，其接力器终端行程开关闭合，开启信号灯点亮，球阀开启过程结束。 本发明的优点是设计合理，构造巧妙，结构紧凑，能够实现对水轮发电机组进水口球阀
启闭的自动控制，不仅可靠性高，而且操作方便。
图1为本发明具体实施例的液压系统示意图。 图2为本发明的球阀开启的操作流程图。 图3为本发明的球阀关闭的操作流程图。 图4为本发明的球阀检修操作的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步的阐述。
如图所示，本发明的球阀控制装置包括球阀和由油泵驱动的供油装置(l)，所述球阀包括 阀体(10)和阀芯(21)，所述阀体靠近进水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有检修密封止 水环(25)，所述阀体靠近出水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有工作密封止水环(12), 其特征在于所述用于输出供油装置压力油的主油管(2)—路经一第一二位四通换向阀A(3)控 制检修密封装置以实现对检修密封止水环的检修密封投入状态及检修密封解除状态的切换控 制，另一路经一第二二位四通换向阀B(4)控制工作密封装置以实现对工作密封止水环的工作 密封投入状态及工作密封解除状态的切换控制，第三路经一第三二位四通换向阀C(5)控制工 作油缸E(7)以实现球阀锁锭(8)的拔插，第四路经一第四二位四通换向阀D(23)控制球阀的接 力器油缸以实现球阀启闭的驱动控制。
上述的第一二位四通换向阀A、第二二位四通换向阀B、第三二位四通换向阀C均为二 位四通电磁换向阀。
本发明的球阔控制装置还设有一压差变送器(13)，所述压差变送器的两端分别与球阀阀 体的进水端和出水端相连通。
上述的第四二位四通换向阀D的P 口与主油管相连通，所述二位四通换向阀D的A 口 与接力器油缸的开启腔相连通，所述第四二位四通换向阀D的B 口与接力器油缸的关闭腔相连通，所述第四二位四通换向阀D的O 口与油箱相连通，所述第四二位四通换向阀D用于 使阀芯移动以实现换向的进油口 K 口与第五二位四通电磁换向阀H(24)的A 口相连通，所述 第五二位四通电磁换向阀H的P 口与主油管相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H的O 口与油箱相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H的B 口与第四二位四通换向阀D用于使阔 芯移动以实现换向的进油口 M 口相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H在电磁铁不得电时， 其P口与A口相通，B口与O口相通，在电磁铁得电时，其P口与B口相通，A口与O口 相通，所述第四二位四通换向阀D在K 口进油、M 口排油时，其P 口与A 口相连通，O 口 与B口相通，在M口进油、K口排油时，其P口与B口相通，A口与O口相通。
上述的接力器油缸为两个，其活塞杆的端部分别与球阀阀杆(22)的两端相铰接，所述之 一的与主油管相连通的接力器油缸为主动接力器油缸(17)，另一接力器油缸为从动接力器油 缸(16)，所述从动接力器油缸的开启腔(15)与主动接力器油缸的开启腔(19)相连通，所述从动 接力器油缸的关闭腔(14)与主动接力器油缸的关闭腔(18)相连通。
本发明的球阀控制装置还包括机械锁锭(图中未示出)，所述机械锁锭旁侧设有机械fH锭 信号器(图中未示出)，以实现将机械锁锭拔出所产生的机械锁拔出到位信号或机械锁锭投入 所产生的机械锁投入到位信号传送到单片机智能控制器(图中未示出)。
上述的锁锭旁侧设有锁锭信号器(9)，以实现将锁锭拔出所产生的锁拔出到位信号或锁锭 投入所产生的锁锭投入到位信号传送到单片机智能控制器。
上述的工作密封止水环旁侧设有工作密封信号器(ll)，以实现将工作密封解除所产生的工 作密封解除到位信号或工作密封投入所产生的工作密封投入到位信号传送到单片机智能控制器。
上述的检修密封止水环旁侧设有检修密封信号器(26)，以实现将检修密封解除所产生的 检修密封解除到位信号或检修密封投入所产生的检修密封投入到位信号传送到单片机智能控制器。
上述的接力器油缸旁侧设有终端行程开关(20)，其在球阀全开或全关时闭合。 本发明的控制方法是这样实现的在接到远程开阀指令或现地手动开阀指令后，首先， 电站在开机前必须按制造厂提供的球阖自动操作程序图，检査是否具备开机条件。开机条件 包括两个A、机组无事故，停机继电器未动作；B、导水叶(或喷针)处在全关位置。
1、当接到球阀允许开启条件时，可操作控制球阀开关按钮，发出开阀令，球阀开启步 骤如下
71.1手动开启机械锁锭，使机械锁锭处于拔出状态，机械锁锭信号器发出机械锁锭拔出 到位信号；
1.2丌启一位四通电磁换向阀C，切换压力油进入工作油缸E的锁锭开启腔(6)，使锁 锭拨出，锁锭信号器发出锁锭拨出到位信号输出；
1.3第二二位四通电磁换向阀B动作，使压力油进入工作密封装置，此时A腔进油， 同时B腔进行排油，工作密封解除，发出工作密封解除到位信号，面板上工作密封解除到位 指示灯亮。
1.4当球阀阀体的进水端和出水端的压力近似相等时压力信号器接点动作发出信号，在 延时预设的时间(一般为10秒，可根据需要调整)后，使第五二位四通电磁换向阀H动作，此 时第五二位四通电磁换向阀H的P口与A口相通，O口与B口相通，压力油经第四二位四 通换向阀D用于使阀芯移动以实现换向的进油口 K 口进入第四二位四通换向阀D，切换它的 位置，使二位四通换向阀D的P 口与A 口相连通，O 口与B 口相通，使压力油进入球阀接 力器的开启腔，使球阀打开。当球阀全开后，其接力器终端行程开关闭合，开启信号灯点亮， 球阀开启过程结束。
2、当接到中控关阀指令或手动关阀指令或紧急事故停机信号时，执行以下步骤
2.1第五二位四通电磁换向阀H动作，此时第五二位四通电磁换向阀H的P 口与B 口 相通，A口与O口相通，压力油经第四二位四通换向阀D用于使阀芯移动以实现换向的进油 口 M 口进入第四二位四通换向阀D，切换它的位置，使第四二位四通换向阀D的P口与B 口相通，O 口与A 口相通，使压力油进入球阔接力器的关闭腔，使球阀关闭，当球阀到达 全关位置时，终端行程开关接点闭合，关闭信号灯点亮，关闭继电器发出信号。
2.2第二二位四通电磁换向阀B动作，使压力油进入工作密封装置，此时B腔进油，同 时A腔进行排油，工作密封投入到位，工作密封信号器发出工作密封投入到位信号，投入信 号灯亮。第三二位四通电磁换向阀C复位，其锁锭在压力油作用下投入。锁锭信号器发出锁 锭投入信号，锁锭位置信号灯亮。至此球阀关闭过程结束。
2.3手动投入机械锁锭，使机械锁锭处于投入状态，机械锁锭信号器发出机械锁锭投入到位信号。
3 、当球阀控制开关发出投入检修密封指令时，第一二位四通电磁换向阀A动作，压力 油进入检修密封装置，B'腔进油，同时A'腔进行排油，检修密封投入到位，检修密封信号 器发出检修密封投入到位信号，投入信号灯亮。进入检修密封状态。
4 、当球阀控制开关发出解除检修密封指令时，二位四通电磁换向阀A动作，A'腔 进油，同时B '腔进行排油，检修密封解除，检修密封信号器发出检修密封解除到位信号， 面板上工作密封解除到位指示灯亮。
综上所述，本发明的球阀控制装置及其控制方法采用自动控制程序控制，不仅可靠性高， 而且操作方便。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本 发明的保护范围当视权利要求书的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种球阀控制装置，包括球阀和由油泵驱动的供油装置，所述球阀包括阀体和阀芯，所述阀体靠近进水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有检修密封止水环，所述阀体靠近出水端的一侧与阀芯相密封接触的部位上设有工作密封止水环，其特征在于所述用于输出供油装置压力油的主油管一路经一第一二位四通换向阀A控制检修密封装置以实现对检修密封止水环的检修密封投入状态及检修密封解除状态的切换控制，另一路经一第二二位四通换向阀B控制工作密封装置以实现对工作密封止水环的工作密封投入状态及工作密封解除状态的切换控制，第三路经一第三二位四通换向阀C控制工作油缸E以实现球阀锁锭的拔插，第四路经一第四二位四通换向阀D控制球阀的接力器油缸以实现球阀启闭的驱动控制。
2. 根据权利要求1所述的球阀控制装置，其特征在于所述第一二位四通换向阀A、第二 二位四通换向阀B、第三二位四通换向阀C均为二位四通电磁换向阀。
3. 根据权利要求2所述的球阀控制装置，其特征在于还设有一压差变送器，所述压差变 送器的两端分别与球阀阀体的进水端和出水端相连通。
4. 根据权利要求3所述的球阔控制装置，其特征在于所述第四二位四通换向阀D的P 口 与主油管相连通，所述二位四通换向阀D的A 口与接力器油缸的开启腔相连通，所述第 四二位四通换向阀D的B 口与接力器油缸的关闭腔相连通，所述第四二位四通换向阀D 的O 口与油箱相连通，所述第四二位四通换向阀D用于使阀芯移动以实现换向的进油口 K 口与第五二位四通电磁换向阀H的A 口相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H的P 口与主油管相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H的O 口与油箱相连通，所述第五二 位四通电磁换向阀H的B 口与第四二位四通换向阀D用于使阀芯移动以实现换向的进油 口M口相连通，所述第五二位四通电磁换向阀H在电磁铁不得电时，其P口与A口相 通，B口与O口相通，在电磁铁得电时，其P口与B口相通，A口与O口相通，所述 第四二位四通换向阀D在K 口进油、M 口排油时，其P 口与A 口相连通，O 口与B 口 相通，在M口进油、K口排油时，其P口与B口相通，A口与O口相通。
5. 根据权利要求4所述的球阀控制装置，其特征在于所述接力器油缸为两个，其活塞杆 的端部分别与球阀阔杆的两端相铰接，所述之一的与主油管相连通的接力器油缸为主动 接力器油缸，另一接力器油缸为从动接力器油缸，所述从动接力器油缸的开启腔与主动 接力器油缸的开启腔相连通，所述从动接力器油缸的关闭腔与主动接力器油缸的关闭腔 相连通。
6. 根据权利要求5所述的球阀控制装置，其特征在于还包括机械锁锭，所述机械锁锭旁侧设有机械锁锭信号器，以实现将机械锁锭拔出所产生的机械锁拔出到位信号或机械锁 锭投入所产生的机械锁投入到位信号传送到单片机智能控制器，所述锁锭旁侧设有锁锭 信号器，以实现将锁锭拔出所产生的锁拔出到位信号或锁锭投入所产生的锁锭投入到位 信号传送到单片机智能控制器，所述工作密封止水环旁侧设有工作密封信号器，以实现 将工作密封解除所产生的工作密封解除到位信号或工作密封投入所产生的工作密封投入 到位信号传送到单片机智能控制器，所述检修密封止水环旁侧设有检修密封信号器，以 实现将检修密封解除所产生的检修密封解除到位信号或检修密封投入所产生的检修密封 投入到位信号传送到单片机智能控制器，所述接力器油缸旁侧设有终端行程开关，其在 球阀全开或全关时闭合。
7. —种如权利要求6所述的球阀控制装置的控制方法，其特征在于在接到远程开阀指令 或现地手动开阀指令后，首先检査是否具备开机条件，当接到球阀允许开启条件时，可 操作控制球阀开关按钮，发出开阀令，球阀开启步骤如下步骤一、手动开启机械锁锭，使机械锁锭处于拔出状态，机械锁锭信号器发出机械锁锭 拔出到位信号；步骤二、开启二位四通电磁换向阀C，切换压力油进入工作油缸E的锁锭开启腔(6),使 锁锭拨出，锁锭信号器发出锁锭拨出到位信号输出；步骤三、第二二位四通电磁换向阀B动作，使压力油进入工作密封装置，此时A腔进 油，同时B腔进行排油，工作密封解除，发出工作密封解除到位信号，面板上工作密封 解除到位指示灯亮。歩骤四、当球阀阀体的进水端和出水端的压力近似相等时压力信号器接点动作发出信号， 在延时预设的时间后，使第五二位四通电磁换向阀H动作，此时第五二位四通电磁换向 阀H的P口与A口相通，O口与B口相通，压力油经第四二位四通换向阀D用于使阀 芯移动以实现换向的进油口 K 口进入第四二位四通换向阀D，切换它的位置，使二位四 通换向阀D的P 口与A 口相连通，O 口与B 口相通，使压力油进入球阀接力器的开启 腔，使球阀打开。当球阀全开后，其接力器终端行程开关闭合，开启信号灯点亮，球阀 开启过程结束。
8. 根据权利要求7所述的球阀控制装置的控制方法，其特征在于还包括球阀关闭程序， 其程序步骤如下步骤一、第五二位四通电磁换向阀H动作，此时第五二位四通电磁换向阀H的P 口与B 口相通，A 口与O 口相通，压力油经第四二位四通换向阀D用于使阀芯移动以实现换 向的进油口 M口进入第四二位四通换向阔D，切换它的位置，使第四二位四通换向阀D 的P 口与B 口相通，O 口与A 口相通，使压力油进入球阀接力器的关闭腔，使球阀关闭， 3球阀到达全关位置时，终端行程开关接点闭合，关闭信号灯点亮，关闭继电器发出信 号。步骤二、第二二位四通电磁换向阀B动作，使压力油进入工作密封装置，此时B腔进 油，同时A腔进行排油，工作密封投入到位，工作密封信号器发出工作密封投入到位信 号，投入信号灯亮。第三二位四通电磁换向阀C复位，其锁锭在压力油作用下投入。锁 锭信号器发出锁锭投入信号，锁锭位置信号灯亮。至此球阀关闭过程结束。步骤三、手动投入机械锁锭，使机械锁锭处于投入状态，机械锁锭信号器发出机械锁锭 投入到位信号。
9. 根据权利要求7所述的球阀控制装置的控制方法，其特征在于还包括球阀检修密封程 序，其程序步骤为第一二位四通电磁换向阀A动作，压力油进入检修密封装置，B'腔 进油，同时A'腔进行排油，检修密封投入到位，检修密封信号器发出检修密封投入到 位信号，投入信号灯亮。进入检修密封状态。
10. 根据权利要求7所述的球阀控制装置的控制方法，其特征在于还包括球阀检修密封解 除程序，其程序步骤为第一二位四通电磁换向阀A动作，A '腔进油，同时B '腔进行 排油，检修密封解除，检修密封信号器发出检修密封解除到位信号，面板上工作密封解 除到位指示灯亮。
全文摘要
本发明涉及一种球阀控制装置及其控制方法，包括球阀和由油泵驱动的供油装置，所述用于输出供油装置压力油的主油管一路经一第一二位四通换向阀A控制检修密封装置以实现对检修密封止水环的检修密封投入状态及检修密封解除状态的切换控制，另一路经一第二二位四通换向阀B控制工作密封装置以实现对工作密封止水环的工作密封投入状态及工作密封解除状态的切换控制，第三路经一第三二位四通换向阀C控制工作油缸E以实现球阀锁锭的拔插，第四路经一第四二位四通换向阀D控制球阀的接力器油缸以实现球阀启闭的驱动控制。该装置能够实现对水轮发电机组进水口球阀启闭的自动控制，不仅可靠性高，而且操作方便。
文档编号F03B15/06GK101550900SQ200910111740
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者吴永东, 谢奇云, 露 黄, 黄友斌, 黄新照 申请人:福建万新发电设备有限公司