船舶阀门智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种船舶设备，尤其涉及一种使船舶上阀门实现启闭智能化控制的装置。

背景技术：

在船舶管路系统中，阀门用以开通和截止介质流动以及控制流体的流量、压力、温度和流动方向等，是船舶安全航行、保证船舶动力装置以及其它辅助机械设备可靠、正常工作的重要元件，阀门的正确、迅速启闭对保证船舶管路系统的正常运行至关重要，船舶管路系统分布于船舶不同的位置，其工作空间通常较为紧凑，在常规情况下，阀门通过人工手动启闭，因而其作业困难，并且从驾驶仓到管路系统所在的位置信息传递不便，造成从操纵指令的下达到指令的实现过程很长，已很难适应现代船舶的工作要求。随着船舶、航运事业的发展，对船舶阀门取代人工启闭操作、实现智能化控制的需求越来越大，大型船舶的自动化程度很高，控制系统先进，但其明显过于复杂，很多中小型船舶上并不适用，因而如何简洁、有效地实现对船舶管路系统阀门启闭的智能化控制是一个需要探讨的问题，其不仅需要适用的控制系统，还需要有相应的阀门与之相配套。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船舶阀门智能控制系统，它能实现船舶阀门自动启闭的远程智能控制，并且系统简洁、响应迅速、可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种船舶阀门智能控制系统，包括阀门，所述阀门的进液端与出液端分别安装有进液端传感器和出液端传感器，所述进液端传感器和出液端传感器与控制器电连接；安装于阀门上的驱动电机与控制器电连接；所述控制器与操纵台通信连接。

在上述结构中，由于安装于阀门上的驱动电机与控制器电连接，则所述阀门由驱动电机执行启闭操作，从而可以简单方便地通过电气控制系统对阀门的启闭进行自动化智能控制；又由于所述控制器与操纵台通信连接，则控制器接受操纵台的指令，从而使得操作人员通过简单地在操纵台上操作便可实现对船舶阀门的远程自动启闭；还由于所述阀门的进液端与出液端分别安装有进液端传感器和出液端传感器，所述进液端传感器和出液端传感器与控制器电连接，则进液端传感器和出液端传感器可以分别检测阀门进液端和出液端介质流体的状态信息，该状态信息传递给控制器，并向操纵台反馈指令执行结果，通过进液端传感器和出液端传感器检测的结果可以直接反映出阀门启闭作业的效果，有效避免了其它部位的传感器对阀门启闭效果的间接判断可能造成的误判，检测结果准确可靠，从而保证了实现船舶阀门在远程智能控制下的自动启闭，并且系统简洁、响应迅速、可靠。

本实用新型的一种优选实施方式，所述阀门为分步启闭式蝶阀，该分步启闭式蝶阀包括阀体、阀盘及与阀体可转动密封连接的阀杆，在阀体和阀盘上设置有沿阀孔轴线方向相互贴合的密封面；在阀盘背面设置有转轴连接支座，转轴连接支座上开有转轴榫接槽，在转轴连接支座一侧设置有连接支座，连接支座上开有榫接槽，所述阀杆下端设置有连接榫，该连接榫与榫接槽沿阀盘轴向活动连接；所述阀杆为中空结构，在阀杆内可转动地密封套装有转轴，该转轴上设置有偏心轮，偏心轮上可转动地套接有转轴榫接块，转轴榫接块与转轴榫接槽沿阀盘径向活动连接；所述阀杆及转轴与驱动电机传动连接。采用该实施方式，阀盘与阀体之间采用端面密封，而不是像通常蝶阀那样由阀盘的外圆面来作为密封面，因而在阀门启闭过程中也就不会产生阀盘密封面与阀体密封面之间的弹性部件受挤压进而产生机械磨损与擦伤等现象，密封效果更好，使用寿命更长；阀门的启闭过程分解为绕阀杆中心的转动与沿阀盘轴向的移动，当需要关闭阀门时，先通过阀杆转动阀盘至阀盘端面与阀体阀孔轴线垂直的位置，使阀盘端面与阀体密封面相对，再通过转轴带动偏心轮转动，使阀盘沿其轴向移动使阀盘端面与阀体密封面相贴合并压紧密封，阀门得以关闭，当需要打开阀门时，动作顺序与之相反，在阀门启闭过程中不会产生阀盘密封面与阀体密封面之间的弹性部件受挤压进而产生机械磨损与擦伤等现象，阀盘的转动过程也就不存在较大的阻力，开启轻松方便，并且阀杆及转轴均通过驱动电机驱动，保证了阀门远程智能关闭的实现。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述偏心轮通过轴承可转动地套接有转轴榫接块。采用该实施方式，偏心轮与转轴榫接块之间转动灵活，运动阻力小。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述偏心轮的偏心距为2－6毫米。采用该实施方式，偏心轮2－6毫米的偏心距可以产生4－12毫米的轴向位移，可以保证阀盘在转动过程中不与阀体的密封面产生接触。

本实用新型进一步的优选实施方式，在所述阀杆上端固连有阀杆齿轮，阀杆齿轮与阀杆扇形齿轮啮合，在转轴上端固连有转轴齿轮，转轴齿轮与转轴扇形齿轮啮合，阀杆扇形齿轮与转轴扇形齿轮固连在传动轴上，阀杆扇形齿轮与转轴扇形齿轮在周向相错排列，所述驱动电机通过传动轴与阀杆及转轴传动连接。采用该实施方式，通过驱动电机转动传动轴便可一次性实现阀门启闭过程的两个方向的运动，使阀门智能控制系统更为简洁。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述阀杆齿轮与阀杆扇形齿轮及转轴齿轮与转轴扇形齿轮分度圆直径相等，阀杆扇形齿轮扇形角为90度，转轴扇形齿轮扇形角度为180度。采用该实施方式，阀杆扇形齿轮的扇形角与阀盘启闭所要转动的角度相对应，转轴扇形齿轮的扇形角与转轴所需的工作转角相对应，方便了阀门启闭时的控制。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述进液端传感器和出液端传感器为液体压力传感器。采用该实施方式，可以直接检测出阀门启闭前后进液端和出液端液体介质的压力，并可通过进液端和出液端压力的比较直接判断阀门通断状态。

本实用新型更进一步的优选实施方式，所述进液端传感器和出液端传感器为液体流量传感器。采用该实施方式，可以直接检测出阀门启闭前后进液端和出液端液体介质的流动状况，并可通过进液端和出液端流量的比较直接判断阀门通断状态。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，在所述操纵台上设置有操作按钮和显示面板。采用该实施方式，通过操作按钮可方便地下达阀门启闭的指令，通过显示面板可直观地了解各阀门的启闭状态，使用方便。

本实用新型又一更进一步的优选实施方式，所述操纵台为触摸式显示屏。采用该实施方式，对阀门启闭指令的操作与阀门启闭状态的反馈均可通过触摸式显示屏来实现，结构更加简洁、使用更为方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型船舶阀门智能控制系统作进一步的详细说明。

图1是本实用新型船舶阀门智能控制系统一种具体实施方式的系统框图；

图2是图1所示控制系统中阀门的结构示意图；

图3是图2所示结构正视图；

图4是图3沿阀杆纵向的剖视图；

图5是图4的俯视图；

图6是图3所示结构中连接支座部位的俯视局部剖视图。

图中：1－阀门、2－控制器、3－操纵台、4－进液端传感器、5－出液端传感器、11－驱动电机、12－阀体、13－阀杆、14－连接支座、15－阀盘、16－转轴、17－转轴连接支座、18－传动轴、19－转轴扇形齿轮、20－阀杆扇形齿轮、21－转轴齿轮、22－阀杆齿轮、23－连接榫、24－偏心轮、25－转轴榫接块、26－支承连接榫、27－榫接槽。

具体实施方式

　　在图1所示的船舶阀门智能控制系统中，操纵台3通常设置于船舶驾驶仓内，在操纵台3台面上设置有操作按钮和显示面板，操纵台3与控制器2通信连接，控制器2可以由单片机构成，也可以选用通用的PLC产品，控制器2与安装于阀门1上的驱动电机11电连接，通过控制驱动电机11的正反转启动与停止来实现阀门1的启闭，控制器2可控制若干阀门1的启闭；在每一阀门1的进液端与出液端分别安装有进液端传感器4和出液端传感器5，进液端传感器4和出液端传感器5可以是液体压力传感器，也可以是液体流量传感器，各阀门1上的进液端传感器4和出液端传感器5均分别与控制器2电连接。

　　如图2至图5所示，阀门1为分步启闭式蝶阀，该分步启闭式蝶阀包括阀体12、阀盘15及与阀体12可转动密封连接的阀杆13，在阀体12和阀盘15上设置有沿阀孔轴线方向相互贴合的密封面；在阀盘15背面设置有转轴连接支座17，转轴连接支座17上开有转轴榫接槽，在转轴连接支座17上侧设置有连接支座14，参见图6，连接支座14上开有榫接槽27，所述阀杆13下端设置有连接榫23，该连接榫23与榫接槽27沿阀盘15轴向活动连接；所述阀杆13为中空结构，在阀杆13内可转动地密封套装有转轴16，该转轴16上设置有偏心轮24，偏心轮24的偏心距为2－6毫米。偏心轮24上可转动地套接有转轴榫接块25，转轴榫接块25与转轴榫接槽沿阀盘15径向活动连接；所述阀杆13及转轴16与驱动电机11传动连接，其中，在阀杆13上端固连有阀杆齿轮22，阀杆齿轮22与阀杆扇形齿轮20啮合，在转轴16上端固连有转轴齿轮21，转轴齿轮21与转轴扇形齿轮19啮合，阀杆扇形齿轮20与转轴扇形齿轮19固连在传动轴18上，阀杆扇形齿轮20与转轴扇形齿轮19在周向相错排列，并且阀杆齿轮22与阀杆扇形齿轮20及转轴齿轮21与转轴扇形齿轮19分度圆直径相等，阀杆扇形齿轮20扇形角为90度，转轴扇形齿轮19扇形角度为180度，上述各齿轮安装在传动壳体内，传动壳体与阀体12固连，传动轴18穿过传动壳体支承在传动壳体与阀体12上，驱动电机11安装在传动壳体上与传动轴18固连。这样，所述驱动电机11通过传动轴18与阀杆13及转轴16传动连接。在转轴连接支座17的下侧同样设置有连接支座14，在该连接支座14上也开有榫接槽27，转轴16下端穿过该连接支座14可转动地密封支承在阀体12内，在转轴16上套接有支承连接榫26，支承连接榫26与该连接支座14的榫接槽27沿阀盘15轴向活动连接。

以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如所述操纵台3也可以不采用操作按钮和显示面板，而可以是采用触摸式显示屏；所述偏心轮24还可以通过轴承可转动地套接有转轴榫接块25；所述阀门也并不仅限于上述的这一具体结构的阀门，而可以是其它结构的由电机驱动的阀门。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。