一种小功耗伺服电机控制电液执行机构的制作方法

本实用新型涉及电液执行机构设备领域，尤其涉及一种小功耗伺服电机控制电液执行机构。

背景技术：

野外输液气管线上使用的阀门，配置的电动执行器或者电液执行器匹配的电机功率都偏大，需要提供大功率的交流电源线路，这就造成系统的设备成本、运营成本明显上升。

技术实现要素：

本实用新型要解决以上技术问题，提供一种小功耗伺服电机控制电液执行机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种小功耗伺服电机控制电液执行机构，包括小功率伺服电机、液压泵、手动泵、控制阀、油缸、蓄能器和液压油箱，所述控制阀包括第一溢流阀、第二溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、手动截止阀、可调节流阀、双向液压锁和压力传感器，所述液压泵的吸油口连接所述液压油箱，所述液压泵的出油口分别连接所述第一单向阀的入口和所述第一溢流阀的进口，所述第一溢流阀的出口连接所述液压油箱，所述液压泵由所述小功率伺服电机驱动，所述手动泵的吸油口连接所述液压油箱，所述手动泵的出油口分别连接所述第二单向阀的入口和所述第二溢流阀的进口，所述第二溢流阀的出口连接所述液压油箱，所述第二单向阀的出口连接所述第一单向阀的出口，所述第一单向阀的出口分别连接所述手动截止阀的一端、所述可调节流阀的一端、所述第一电磁换向阀的进油口、所述第二电磁换向阀的进油口、所述第三电磁换向阀的进油口和所述压力传感器，所述手动截止阀的另一端连接所述液压油箱，所述可调节流阀的另一端连接所述蓄能器，所述第一电磁换向阀的出油口连接所述第三电磁换向阀的回油口，所述第一电磁换向阀的回油口连接所述液压油箱，所述第二电磁换向阀的出油口连接所述双向液压锁的B口，所述第二电磁换向阀的回油口连接所述液压油箱，所述第三电磁换向阀的出油口连接所述双向液压锁的A口，所述双向液压锁连接所述油缸的A工作油口、B工作油口。

所述液压泵为小型齿轮泵。

所述第一电磁换向阀、所述第二电磁换向阀和所述第三电磁换向阀均为两位三通电磁换向阀。

所述双向液压锁包括相互连接的第一液控单向阀和第二液控单向阀，所述第一液控单向阀与所述油缸的有杆油缸连接，所述第二液控单向阀与所述油缸的无杆油缸连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：一种小功耗伺服电机控制电液执行机构，利用小功率伺服电机，储存液压能，提供开关阀门动力源，当需要阀门动作时将储存的液压能变成油缸的机械能，驱动阀门动作，蓄能器起到能量源的作用，不需要电机工作，因此不需要较大的电机功率，且关闭速度更快。本实用新型采用了小功率电源，使得系统的设备成本、运营成本降低，系统的投入产出显著地提高。

附图说明

图1是一种小功耗伺服电机控制电液执行机构的系统连接图。

图中：

1、液压油箱； 2、液压泵； 3、小功率伺服电机；

4.1、第一溢流阀； 4.2、第二溢流阀； 5.1、第一单向阀；

5.2、第二单向阀； 6.1第一电磁换向阀； 6.2、第二电磁换向阀；

6.3、第三电磁换向阀； 7、双向液压锁； 8、油缸；

9、手动截止阀； 10、蓄能器； 11、可调节流阀；

12、压力传感器； 13、手动泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，一种小功耗伺服电机控制电液执行机构，包括小功率伺服电机3、液压泵2、手动泵13、控制阀、油缸8、蓄能器10和液压油箱1，所述控制阀包括第一溢流阀4.1、第二溢流阀4.2、第一单向阀5.1、第二单向阀5.2、第一电磁换向阀6.1、第二电磁换向阀6.2、第三电磁换向阀6.3、手动截止阀9、可调节流阀11、双向液压锁7和压力传感器12，所述液压泵2的吸油口连接所述液压油箱1，所述液压泵2的出油口分别连接所述第一单向阀5.1的入口和所述第一溢流阀4.1的进口，所述第一溢流阀4.1的出口连接所述液压油箱1，所述液压泵2由所述小功率伺服电机3驱动，所述手动泵13的吸油口连接所述液压油箱1，所述手动泵13的出油口分别连接所述第二单向阀5.2的入口和所述第二溢流阀4.2的进口，所述第二溢流阀4.2的出口连接所述液压油箱1，所述第二单向阀5.2的出口连接所述第一单向阀5.1的出口，所述第一单向阀5.1的出口分别连接所述手动截止阀9的一端、所述可调节流阀11的一端、所述第一电磁换向阀6.1的进油口、所述第二电磁换向阀6.2的进油口、所述第三电磁换向阀6.3的进油口和所述压力传感器12，所述手动截止阀9的另一端连接所述液压油箱1，所述可调节流阀11的另一端连接所述蓄能器10，所述第一电磁换向阀6.1的出油口连接所述第三电磁换向阀6.3的回油口，所述第一电磁换向阀6.1的回油口连接所述液压油箱1，所述第二电磁换向阀6.2的出油口连接所述双向液压锁7的B口，所述第二电磁换向阀6.2的回油口连接所述液压油箱1，所述第三电磁换向阀6.3的出油口连接所述双向液压锁7的A口，所述双向液压锁7连接所述油缸8的A工作油口、B工作油口。

所述液压泵2为小型齿轮泵。

所述第一电磁换向阀6.1、所述第二电磁换向阀6.2和所述第三电磁换向阀6.3均为两位三通电磁换向阀。

所述双向液压锁7包括相互连接的第一液控单向阀和第二液控单向阀，所述第一液控单向阀与所述油缸8的有杆油缸连接，所述第二液控单向阀与所述油缸8的无杆油缸连接。

一种小功耗伺服电机控制电液执行机构的工作原理为：包括小功率伺服电机3、液压泵2、插装式控制阀、油缸8、蓄能器10、液压油箱1。

所述控制阀包括：第一溢流阀4.1、第二溢流阀4.2、第一单向阀5.1、第二单向阀5.2、两位三通第一电磁换向阀6.1、第二电磁换向阀6.2、第三电磁换向阀6.3、手动截止阀9、可调节流阀11、压力传感器12、双向液压锁7等。

所述液压泵2为小型齿轮泵，液压泵2由小功率伺服电机3驱动，液压泵2的吸油口与液压油箱1相连，液压泵2的压力油口并联第一溢流阀4.1，第一溢流阀4.1回油口接液压油箱1，液压泵2的出油口同时连接第一单向阀5.1。

所述液压泵2出口并联设置有手动泵13，手动泵13吸油口与液压油箱1口连接，用于系统无动力情况下或进行检修时，用作手动应急的动力。

本系统还可以设置油缸位移传感器，用于油缸8活塞位置检测，显示闸阀的开闭状态。

所述液压泵2的压力油路通过第一单向阀5.1后分为多条油路，一条连接关阀用两位三通第一电磁换向阀6.1的进油口；一条油路连接开阀用两位三通第二电磁换向阀6.2的进油口；一条油路连接可调节流阀11和蓄能器10并和压力传感器12连接；另两条油路和手动截止阀9、和关阀两位三通第三电磁换向阀6.3的进油口连接。

蓄能器10出口还可选装设置节流阀，控制工作速度。

所述关阀用两位三通第一电磁换向阀6.1的出口和应急关阀用两位三通第三电磁换向阀6.3的回油口连接。

所述应急关阀用两位三通第三电磁换向阀6.3的出口与油缸8工作口A口连接。

所述开阀用两位三通第二电磁换向阀6.2的出口与油缸8工作口B口连接。

所述工作油口A\B和油缸8间设置双向液压锁7，内包含两个液控单向阀，与执行油缸8有杆油腔和无杆油腔分别连接。

一种小功耗伺服电机控制电液执行机构具有以下几种工况：

蓄能器充液工况：系统启动时，控制阀均处于失电状态，小功率伺服电机3启动，驱动液压泵2开始向蓄能器10进行充液，当压力传感器12压力到达设定压力上限P(MAX)时，小功率伺服电机3延时停止，系统进入保压工况；

保压工况：系统压力到达设定值，小功率伺服电机3停止，压力传感器12持续监测系统压力，当压力小于设定压力下限P(MIN)时，自动进入充液状态，小功率伺服电机3启动，驱动液压泵2对蓄能器10充液，直至压力达到设定上限值；

开闭阀操作工况：执行机构进行关阀门操作时，小功率伺服电机3停止，第一电磁换向阀6.1得电，蓄能器10中的压力油经过可调节流阀11，进两位三通第一电磁换向阀6.1进口，出第一电磁换向阀6.1的出口，因为应急第三电磁换向阀6.3处于失电状态，第三电磁换向阀6.3的回口和出口导通，压力油进入工作油口A，通过双向液压锁7进入油缸8无杆腔，推动活塞动作，关闭阀门。

同时油缸8的有杆腔的回油，经过工作口B,经过双向液压锁7，经过第二电磁换向阀6.2的出口、回口，流回液压油箱1。

执行机构进行开阀门操作时，小功率伺服电机3停止，第二电磁换向阀6.2得电，蓄能器10中的压力油经过可调节流阀11，进两位三通第二电磁换向阀6.2的进口，出第二电磁换向阀6.2的出口，压力油通过双向液压锁7进入油缸8有杆腔，推动活塞动作，开启阀门。

同时油缸8的无杆腔的回油，经过工作口A,经过第三电磁换向阀6.3的出口、回口，经过第一电磁换向阀6.1的出口、回口，流回液压油箱1。

应急关断模式：系统失电，通过备用电池供电,应急第三电磁换向阀6.3得电，蓄能器10中的压力油经过可调节流阀11，进两位三通第三电磁换向阀6.3的进口，出第三电磁换向阀6.3的出口，压力油通过双向液压锁7进入油缸8无杆腔，推动活塞动作，关闭阀门。

同时，工作油口B的回油经过双向液压锁7、两位三通第二电磁换向阀6.2流回液压油箱1。

一种小功耗伺服电机控制电液执行机构，利用小功率伺服电机3，储存液压能，提供开关阀门动力源，当需要阀门动作时将储存的液压能变成油缸8的机械能，驱动阀门动作，蓄能器10起到能量源的作用，不需要电机工作，因此不需要较大的电机功率，且关闭速度更快。本实用新型采用了小功率电源，使得系统的设备成本、运营成本降低，系统的投入产出显著地提高。

以上对本实用新型的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发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。