一种阀门启闭智能控制系统及方法与流程

文档序号:22921562发布日期:2020-11-13 16:11阅读:165来源:国知局
一种阀门启闭智能控制系统及方法与流程

本发明涉及大型管路阀门减速机操作用具技术领域,具体涉及一种阀门启闭智能控制系统及方法。



背景技术:

大型管路作为承载大流量流体的输送载具,能够减少大量流体的输送成本,将流体输送至想要输送到的各个区域,然后再分散至各个供应点,然而在大流量供应时,由于管路较长且分支较多,为了保证大型管道运输的安全,在管路上会设置多个用于关闭阀门,然而由于大型管路多数流速高、流量大,使得阀门体积与质量较大且在启闭时会遇到很大的阻力,同时由于阀门是不经常启闭的,只会在需要启闭或者发生突发状况时进行关闭时,才会进行启闭,但是由于阀门质量较大且存在流体冲击的现象,因此需要通过与阀门配合的减速机来控制阀门的启闭,现有技术中往往采用人工旋转减速机输入轴的方式进行启闭,需要至少四人一组采用推磨的方式进行启闭,根据计算开启或关闭一次阀门需要旋转8000-10000圈,使得人工操作时,需要耗费超过4小时的时间才能实现启/闭一次,这段时间不仅会造成流体的大量泄漏,还会给泄露区域的人民生活带来巨大的影响,因此亟需一种能够快速启闭的装置来解决该技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种阀门启闭智能控制系统及方法,结构紧凑,操作便捷,能够快速实现大型阀门的启闭,避免了采用人工旋转减速机输入轴的方式造成的工作强度大、耗时长、易造成流体大量泄露的问题。

为实现上述目的,本发明提供一种阀门启闭智能控制系统,包括移动式执行装置,与所述移动式执行装置相连接的控制模块,设置在所述移动式执行装置的驱动机构上且用于收集驱动机构运动数据的反馈模块,所述反馈模块与所述控制模块信号互联;

所述移动式执行装置包括移动小车,所述移动小车底部设置v形卡入口,所述v形卡入口的上方设置捕捉机构,所述移动小车内部设置用于驱动阀门减速机的主轴旋转的驱动机构,所述捕捉机构用于捕捉所述驱动机构;

所述驱动机构包括旋转动力模块,所述旋转动力模块的输出轴上通过万向连接模块连接有第一棱柱体,所述第一棱柱体上滑动套设有与其相配合的调节筒体,所述调节筒体的长度长于所述第一棱柱体的长度,所述调节筒体的内部且位于所述第一棱柱体的下方滑动插设有与其相配合的第二棱柱体,所述第二棱柱体的下端部伸出所述调节筒体,所述第二棱柱体的下端部滑动套设有与其相配合的套筒,所述套筒的上部内孔与所述第二棱柱体相配合,所述套筒的下部内孔的横截面形状与阀门减速机的中心轴的端头形状相一致。

进一步地,所述调节筒体上沿直径方向贯通设置多个调节孔,多个调节孔沿所述调节筒体的轴向分布,所述第二棱柱体的上部开设有固定孔,所述固定孔与其中一个调节孔相对应并穿设紧固件以实现所述第二棱柱体与所述调节筒体之间的固定,所述第二棱柱体相对于所述调节筒体的安装高度根据所述紧固件选择插设的调节孔的高度进行调节。

进一步地,所述紧固件采用螺栓螺母组件,或者螺杆螺母组件,或者插销组件。

进一步地,所述调节孔的数量为1-10个。

进一步地,所述万向连接模块包括设置在所述旋转动力模块的输出轴上的第一安装筒体,所述第一安装筒体的下端铰接有第二安装筒体,所述第二安装筒体的内壁上沿轴向开设有多条第一键槽,全部的第一键槽呈周向均匀分布在所述第二安装筒体的周向内壁上,所述第二安装筒体内插设有滑动轴,所述滑动轴的圆周面上设置与所述第一键槽相配合的第一键体,所述滑动轴的下端铰接有第三安装筒体,所述第三安装筒体的内孔的横截面为多边形,所述第三安装筒体的内孔中滑动插设有与其相配合的所述第一棱柱体。

进一步地,所述旋转动力模块的输出轴的外表面沿轴向开设有多条第二键槽,全部的第二键槽呈周向均匀分布在所述输出轴的圆周面上,所述第一安装筒体的内壁沿轴向设置有与所述第二键槽相配合的第二键体。

进一步地,所述第二键槽的宽度是第二键体的宽度的1.1-1.5倍。

进一步地,所述第二键槽的数量为5-12个。

进一步地,所述第三安装筒体的内孔的横截面为三边形,或者四边形,或者五边形,或者六边形,或者七边形,或者八边形。

进一步地,所述旋转动力模块采用电动马达,或者液压马达,或者气动马达。

进一步地,还包括为所述驱动机构提供定位的定位单元,所述定位单元包括跨度调节机构和定位机构,所述跨度调节机构跨越放置在阀门井口上,所述定位机构滑动设置在所述跨度调节机构上,所述定位机构中部带有为阀门减速机主轴操作杆提供定位作用的定位孔;所述跨度调节机构包括平行设置的一对筒体,一对筒体的两端均通过第一连杆相连接,每个筒体的内部均滑动插设一个与其相配合的调节杆,两个调节杆的外端之间通过第二连杆相连接,所述筒体与滑动插设在其内的调节杆之间通过第一锁紧模块实现锁紧;所述定位机构包括滑动套设在每个筒体上的滑套,两个滑套之间通过一对第三连杆相连接,一对第三连杆之间留有为阀门减速机主轴操作杆提供定位作用的所述定位孔,所述滑套与所述筒体之间通过第二锁紧模块实现锁紧。

进一步地,所述第一锁紧模块包括开设在筒体的内端外侧的第一锁紧孔,所述第一锁紧孔上设置第一加强块,所述第一加强块上开设有与所述第一锁紧孔相连通的第一螺纹孔,所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一锁紧杆。

进一步地,所述筒体的内腔横截面形状为圆形,或者方形,或者五边形,或者六边形,或者七边形,或者八边形。

进一步地,一对第三连杆的两个端部之间分别设置一个第四连杆,一对第三连杆和一对第四连杆围在一起形成正方形的所述定位孔。

进一步地,两个调节杆的外端之间且位于所述第二连杆的内侧设置第五连杆。

进一步地,所述第一锁紧杆的外端设置有旋转操作模块,所述旋转操作模块采用多边形凸块,或者多边形孔。

进一步地,所述第二锁紧模块包括开设在所述滑套上的外侧的第二锁紧孔,所述第二锁紧孔上设置第二加强块,所述第二加强块上开设有与所述第二锁紧孔相连通的第二螺纹孔,所述第二螺纹孔内螺纹连接有第二锁紧杆。

进一步地,所述第二锁紧杆的外端设置有旋转操作模块,所述旋转操作模块采用多边形凸块,或者多边形孔。

进一步地,所述捕捉机构包括安装板,所述安装板的前侧开设v型引导槽,所述v型引导槽的拐角位置开设有用于卡设阀门操作杆的捕捉孔,所述安装板上且位于所述捕捉孔的两侧以所述v型引导槽的中心线为对称线呈对称设置有一对捕捉模块,一对捕捉模块相互配合组成一个完整的捕捉机构,用于对卡设在所述捕捉孔内的驱动机构进行捕捉。

进一步地,所述捕捉模块包括通过转轴转动设置在所述安装板上的捕捉板,所述捕捉板上转动设置有两个滚轮,所述滚轮的内端伸入所述捕捉板的内侧,当一对捕捉模块捕捉住阀门操作杆时四个滚轮的内切圆的圆心位于所述捕捉孔的中心。

进一步地,一对捕捉模块上的两个转轴的连线位于所述捕捉孔的一条直径线上。

进一步地,一对捕捉模块的两个捕捉板的外端之间通过弹性件相连接。

进一步地,所述弹性件采用弹簧,或者橡皮筋。

进一步地,所述捕捉孔采用圆形孔,或者矩形孔,或者五边形孔,或者六边形孔,或者七边形孔,或者八边形孔。

进一步地,所述安装板的底部且位于所述捕捉模块的下方位置设置有用于锁紧所述捕捉板的锁紧单元,所述锁紧单元包括设置在所述安装板的底部的自动伸缩缸,所述安装板上开设有允许所述自动伸缩缸的伸缩杆穿过以顶紧在所述捕捉板上的第一穿孔,当一对捕捉模块完成对阀门操作杆的捕捉之后,所述自动伸缩缸的伸缩杆穿过所述第一穿孔并顶紧在所述捕捉板上,以起到锁紧所述捕捉板的作用。

进一步地,所述捕捉板上开设有第二穿孔,当一对捕捉模块完成对阀门操作杆的捕捉之后,所述自动伸缩缸的伸缩杆穿过所述第一穿孔并插设在所述第二穿孔内,以起到锁紧所述捕捉板的作用。

进一步地,所述捕捉板的内侧开设有避免与阀门操作杆的外表面相接触的缺口。

进一步地,所述自动伸缩缸采用气动伸缩缸,或者电动伸缩缸,或者液压伸缩缸。

进一步地,所述移动小车包括车架本体,所述车架本体的前端底部设置所述v形卡入口,所述车架本体上且位于所述v形卡入口的两侧分别转动设置一扇侧门,两扇侧门的前端以及位于所述v形卡入口后侧的所述车架本体的两角分别沿竖向设置一个升降柱,每个升降柱的底部均设置有行走轮,每扇侧门的内侧均转动连接在一个自动伸缩杆的一端,所述自动伸缩杆的另一端固定设置在所述车架本体内部。

进一步地,所述自动伸缩杆采用气动伸缩杆,或者电动伸缩杆,或者液压伸缩杆。

进一步地,所述车架本体内且位于所述v形卡入口的后侧位置沿竖向设置有v形防护板。

进一步地,所述车架本体的前侧顶部转动设置一扇前门。

进一步地,所述车架本体的顶部设置起吊环。

另外,本发明还提供一种阀门启闭智能控制方法,包括以下步骤:

s1:将移动式执行装置设置完毕后,通过控制模块控制驱动机构缓慢加压使得输出轴进行转动,从而带动阀门减速机的转动,当检测到控制模块中油压或电压或气压数据降低且反馈模块检测到驱动机构转速稳定时,继续缓慢提高驱动机构的转速,且油压或电压或气压数据成正比例提高;

s2:经过t1时间的加速后,达到设定圈数或转速后,进入平稳驱动阶段;

s3:经过t2时间的平稳驱动阶段后,通过控制模块逐步降低油压或电压或气压进而进入缓慢的减速闭锁阶段,在经过t3时间的减速后,达到设定的圈数后,从而停止工作,完成阀门的启闭操作。

进一步地,在s1中当检测到控制模块中油压或电压或气压数据并未降低且反馈模块检测到驱动机构中输出轴的转速稳定时,则保持驱动机构的转速不变,持续5-10s,并缓慢提高输出轴的转速,观察油压或电压或气压数据是否出现过大波动,若未出现继续提高输出轴的转速。

进一步地,若出现油压或电压或气压数据的过大波动,则降低转速至未出现过大波动前的转速,在稳定10-15s后,然后再缓慢提高输出轴的转速,观察油压或电压或气压数据是否出现过大波动,若未出现继续提高输出轴转速,若出现重复该步骤动作。

进一步地,反馈模块包括计数器、油压传感器/电压传感器/压力传感器。

进一步地,控制模块采用计算机。

进一步地,t2≥t1+t3,t1+t2+t3=6至20分钟,在t1+t2+t3的时间内驱动机构共旋转8000至10000圈。

本发明的上述技术方案的有益效果如下:本发明针对现有技术中,对于大型管路的启闭,通常采用人工旋转减速机输入轴的方式进行启闭,需要至少四人一组采用推磨的方式进行启闭,根据计算开启或关闭一次阀门需要旋转8000-10000圈,使得人工操作时,需要耗费超过4小时的时间才能实现启/闭一次,这段时间不仅会造成流体的大量泄漏,还会给泄露区域的人民生活带来巨大的影响的技术问题。提供一种阀门启闭智能控制系统,包括移动式执行装置,与所述移动式执行装置相连接的控制模块,设置在所述移动式执行装置的驱动机构上且用于收集驱动机构运动数据的反馈模块,所述反馈模块与所述控制模块信号互联;其中,所述移动式执行装置包括移动小车,所述移动小车底部设置v形卡入口,所述v形卡入口的上方设置捕捉机构,所述移动小车内部设置用于驱动阀门减速机的主轴旋转的驱动机构,所述捕捉机构用于捕捉所述驱动机构;其中,所述驱动机构包括旋转动力模块,所述旋转动力模块的输出轴上通过万向连接模块连接有第一棱柱体,所述第一棱柱体上滑动套设有与其相配合的调节筒体,所述调节筒体的长度长于所述第一棱柱体的长度,所述调节筒体的内部且位于所述第一棱柱体的下方滑动插设有与其相配合的第二棱柱体,所述第二棱柱体的下端部伸出所述调节筒体,所述第二棱柱体的下端部滑动套设有与其相配合的套筒,所述套筒的上部内孔与所述第二棱柱体相配合,所述套筒的下部内孔的横截面形状与阀门减速机的中心轴的端头形状相一致。驱动机构采用上述结构后,不仅能够实现阀门减速机主轴的自动旋转以提高作业效率,而且能够减少旋转驱动过程中对阀门减速机主轴的冲击,同时还能够适用于不同阀门井深度内的阀门减速机。

另外,还包括为所述驱动机构提供定位的定位单元,所述定位单元包括跨度调节机构和定位机构,所述跨度调节机构跨越放置在阀门井口上,所述定位机构滑动设置在所述跨度调节机构上,所述定位机构中部带有为阀门减速机主轴操作杆提供定位作用的定位孔;所述跨度调节机构包括平行设置的一对筒体,一对筒体的两端均通过第一连杆相连接,每个筒体的内部均滑动插设一个与其相配合的调节杆,两个调节杆的外端之间通过第二连杆相连接,所述筒体与滑动插设在其内的调节杆之间通过第一锁紧模块实现锁紧;所述定位机构包括滑动套设在每个筒体上的滑套,两个滑套之间通过一对第三连杆相连接,一对第三连杆之间留有为阀门减速机主轴操作杆提供定位作用的所述定位孔,所述滑套与所述筒体之间通过第二锁紧模块实现锁紧。定位单元采用上述结构后,不仅能够为快速阀门减速机主轴操作杆提供坐标定位,以避免阀门减速机主轴操作杆在旋转时发生偏移甚至与阀门减速机的主轴脱离,而且能够通过跨度调节机构进行跨度调整,以满足不同口径的阀门井口,应用范围广。定位单元4000在使用时,首先,松开第一锁紧模块并根据阀门井口的直径,调整跨度调节机构中调节杆的伸出长度,使得跨度调节机构能够跨越放置在阀门井口上沿,完成跨度调节机构的调整之后利用第一锁紧模块,将两个调节杆分别锁紧在相应的筒体内;之后,松开第二锁紧模块并根据阀门减速机的主轴的位置调整定位机构的位置,使得定位机构上的定位孔刚好处于阀门减速机的主轴端部的正上方,之后锁紧第二锁紧模块,之后将阀门减速机主轴操作杆插入定位孔,并使得操作杆的下端套设在阀门减速机的主轴端部,之后即能够通过旋转操作杆完成对阀门减速机的主轴的旋转,进而实现对阀门的关闭和开启作业。

另外,捕捉机构包括安装板,所述安装板的前侧开设v型引导槽,所述v型引导槽的拐角位置开设有用于卡设阀门操作杆的捕捉孔,所述安装板上且位于所述捕捉孔的两侧以所述v型引导槽的中心线为对称线呈对称设置有一对捕捉模块,一对捕捉模块相互配合组成一个完整的捕捉机构,用于对卡设在所述捕捉孔内的驱动机构进行捕捉。捕捉机构采用上述结构后,不仅能够实现对阀门减速机主轴操作杆的自动捕捉和锁紧,避免操作杆在旋转过程中出现摆动甚至从阀门减速机主轴上滑脱的现象,极大地提高了阀门减速机主轴的旋转操作效率。

另外,在车架本体的前端底部设置v形卡入口,以便于驱动机构中的第二棱柱体和套筒能够向下伸出车架本体的底部,并将套筒的下部内孔的与阀门减速机的中心轴的端头相配合,并不影响其在旋转驱动模块的驱动下旋转;另外,采用在两扇侧门的前端以及位于v形卡入口后侧的车架本体的两角分别沿竖向设置一个升降柱,每个升降柱的底部均设置有行走轮,这样,能够在移动本执行装置时利用升降柱将行走轮伸出车架本体的底部,待本执行装置移动到位之后,利用升降柱将行走轮退入车架本体的底部上方,此时车架本体的底部直接落在阀门井口边沿。

本发明的一种阀门启闭智能控制系统,结构紧凑,操作便捷,能够快速实现大型阀门的启闭,避免了采用人工旋转减速机输入轴的方式造成的工作强度大、耗时长、易造成流体大量泄露的问题。

本发明的其他优点将在具体实施方式中详细说明。

附图说明

图1为本发明的结构框图;

图2为本发明中动式执行装置的装配结构示意图;

图3为本发明中驱动机构的结构主视示意图;

图4为图3中a向剖面示意图;

图5为本发明中驱动机构的结构立体示意图;

图6为本发明中旋转驱动模块的结构示意图;

图7为本发明中第二安装筒体的结构立体示意图;

图8为本发明中滑动轴的结构立体示意图;

图9为本发明中套筒的结构立体示意图;

图10为本发明中第一安装筒体的结构立体示意图;

图11为本发明中定位单元的结构主视示意图;

图12为本发明中定位单元的结构立体示意图;

图13为本发明中捕捉机构的结构主视示意图;

图14为本发明中捕捉机构的结构仰视示意图;

图15为本发明中捕捉机构的结构立体示意图;

图16为本发明中移动小车的结构立体示意图;

附图标记:

移动小车1000;v形卡入口1100;车架本体1200;侧门1300;升降柱1400;行走轮1500;自动伸缩杆1600;v形防护板1700;前门1800;吊环1900;

捕捉机构2000;安装板2100;v型引导槽2110;捕捉孔2120;折弯部2130;捕捉模块2200;转轴2210;捕捉板2220;第二穿孔2221;缺口2222;滚轮2230;弹性件2240;锁紧单元2300;自动伸缩缸2310;伸缩杆2311;第一穿孔2320;

驱动机构3000;旋转驱动模块3100;输出轴3110;第二键槽3111;万向连接模块3200;第一安装筒体3210;第二键体3211;第二安装筒体3220;第一键槽3221;滑动轴3230;第一键体3231;第三安装筒体3240;第一棱柱体3300;调节筒体3400;调节孔3410;第二棱柱体3500;固定孔3510;紧固件3520;套筒3600;上部内孔3610;下部内孔3620;

定位单元4000;跨度调节机构4100;筒体4110;第一连杆4120;调节杆4130;第二连杆4140;第一锁紧模块4150;第一锁紧孔4151;第一加强块4152;第一锁紧杆4153;旋转操作模块4154;第五连杆4160;定位机构4200;滑套4210;第三连杆4220;第二锁紧模块4230;第四连杆4240;定位孔4300。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图1-16,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-16所示:一种阀门启闭智能控制系统,包括移动式执行装置,与所述移动式执行装置相连接的控制模块,设置在所述移动式执行装置的驱动机构上且用于收集驱动机构运动数据的反馈模块,所述反馈模块与所述控制模块信号互联。

所述移动式执行装置包括移动小车,所述移动小车底部设置v形卡入口,所述v形卡入口的上方设置捕捉机构,所述移动小车内部设置用于驱动阀门减速机的主轴旋转的驱动机构,所述捕捉机构用于捕捉所述驱动机构。

具体而言,一种阀门启闭智能控制系统,包括移动式执行装置,与所述移动式执行装置相连接的控制模块,设置在所述移动式执行装置的驱动机构上且用于收集驱动机构运动数据的反馈模块,所述反馈模块与所述控制模块信号互联;所述移动式执行装置包括移动小车1000,所述移动小车1000底部设置v形卡入口1100,所述v形卡入口1100的上方设置捕捉机构2000,所述移动小车1000内部设置用于驱动阀门减速机的主轴旋转的驱动机构3000,所述捕捉机构2000用于捕捉所述驱动机构3000;

如图3至4所示,所述驱动机构3000包括旋转驱动模块3100,所述旋转驱动模块3100的输出轴3110上通过万向连接模块3200连接有第一棱柱体3300,所述第一棱柱体3300上滑动套设有与其相配合的调节筒体3400,所述调节筒体3400的长度长于所述第一棱柱体3300的长度,所述调节筒体3400的内部且位于所述第一棱柱体3300的下方滑动插设有与其相配合的第二棱柱体3500,所述第二棱柱体3500的下端部伸出所述调节筒体3400,所述第二棱柱体3500的下端部滑动套设有与其相配合的套筒3600,所述套筒3600的上部内孔3610与所述第二棱柱体3500相配合,所述套筒3600的下部内孔3620的横截面形状与阀门减速机的中心轴的端头形状相一致。

根据本发明的一个实施例,如图3所示,所述调节筒体3400上沿直径方向贯通设置多个调节孔3410,多个调节孔3410沿所述调节筒体3400的轴向分布,所述第二棱柱体3500的上部开设有固定孔3510,所述固定孔3510与其中一个调节孔3410相对应并穿设紧固件3520以实现所述第二棱柱体3500与所述调节筒体3400之间的固定,所述第二棱柱体3500相对于所述调节筒体3400的安装高度根据所述紧固件3520选择插设的调节孔3410的高度进行调节。

该实施例中,当第二棱柱体的下部伸出调节筒体的长度确定之后,为了避免第二棱柱体与调节筒体之间发生滑动,尤其当阀门井口井深比较大时,需要将第二棱柱体从调节筒体内抽出很长,第二棱柱体的顶部与调节筒体内的用于插设第二棱柱体的插孔的顶部之间具有一段距离,调节筒体容易沿着第二棱柱体向下滑落,为了避免这种现象,在调节筒体上沿直径方向贯通设置多个调节孔,多个调节孔沿所述调节筒体的轴向分布,所述第二棱柱体的上部开设有固定孔,所述固定孔与其中一个调节孔相对应并穿设紧固件以实现所述第二棱柱体与所述调节筒体之间的固定,所述第二棱柱体相对于所述调节筒体的安装高度根据所述紧固件选择插设的调节孔的高度进行调节。

根据本发明的一个实施例,所述紧固件3520采用螺栓螺母组件,所述紧固件3520的作用是实现第二棱柱体3500与所述调节筒体3400之间的固定,很显然,所述紧固件3520并不局限于采用螺栓螺母组件,其也可以采用其他类型,比如螺杆螺母组件,或者插销组件等,同样能够起到相同的作用。

根据本发明的一个实施例,所述调节孔3410的数量为7个,很显然根据实际工作中高度调节的需要,所述调节孔3410的数量可以设置成任意数量个,比如1个、2个、3个、4个、5个、6个、8个、9个或10个等。

根据本发明的一个实施例,如图3和图5所示,所述万向连接模块3200包括设置在所述旋转驱动模块3100的输出轴3110上的第一安装筒体3210,所述第一安装筒体3210的下端铰接有第二安装筒体3220,所述第二安装筒体3220的内壁上沿轴向开设有多条第一键槽3221,全部的第一键槽3221呈周向均匀分布在所述第二安装筒体3220的周向内壁上,所述第二安装筒体3220内插设有滑动轴3230,所述滑动轴3230的圆周面上设置与所述第一键槽3221相配合的第一键体3231,所述滑动轴3230的下端铰接有第三安装筒体3240,所述第三安装筒体3240的内孔的横截面为多边形,所述第三安装筒体3240的内孔中滑动插设有与其相配合的所述第一棱柱体3300。

根据本发明的一个实施例,如图6所示,所述旋转驱动模块3100的输出轴3110的外表面沿轴向开设有多条第二键槽3111,全部的第二键槽3111呈周向均匀分布在所述输出轴3110的圆周面上,所述第一安装筒体3210的内壁沿轴向设置有与所述第二键槽3111相配合的第二键体3211。

根据本发明的一个实施例,所述第二键槽3111的宽度是第二键体3211的宽度的1.1倍,该实施例中,第二键槽3111的宽度是第二键体3211的宽度的1.1倍,目的在于便于将第二键体3211插入第二键槽3111内,同时降低旋转驱动模块3100在突然启动过程中对第二键体3211的冲击,起到一定的缓冲作用,很显然,所述第二键槽3111的宽度也可以是第二键体3211的宽度的其他倍数,比如1.2倍、1.3倍、1.4倍或1.5倍等。

根据本发明的一个实施例,所述第二键槽3111的数量为6个,很显然,第二键槽3111的数量也可以设置成其他数量个,比如5个、7个、8个、9个、10个、11个或12个等。

根据本发明的一个实施例,所述第三安装筒体3240的内孔的横截面为四边形,很显然,第二安装套筒3240的内孔的横截面还可以设置成其他形状,比如三边形,或者五边形,或者六边形,或者七边形,或者八边形。

根据本发明的一个实施例,所述旋转驱动模块3100采用液压马达,旋转驱动模块3100的作用是为万向连接机构提供旋转作用力,进而带动滑动套设在第二棱柱体3500下端部的套筒3600旋转,最终带动阀门减速机的主轴旋转,以起到关闭和开启阀门的目的,很显然,所述旋转驱动模块3100也可以采用其他类型,比如电动马达,或者气动马达。

驱动机构3000采用上述结构后,不仅能够实现阀门减速机主轴的自动旋转以提高作业效率,而且能够减少旋转驱动过程中对阀门减速机主轴的冲击,同时还能够适用于不同阀门井深度内的阀门减速机。

根据本发明的一个实施例,如图2和10所示,还包括为所述驱动机构3000提供定位的定位单元4000,所述定位单元4000包括跨度调节机构4100和定位机构4200,所述跨度调节机构4100跨越放置在阀门井口上,所述定位机构4200滑动设置在所述跨度调节机构4100上,所述定位机构4200中部带有为驱动机构3000提供定位作用的定位孔4300;所述跨度调节机构4100包括平行设置的一对筒体4110,一对筒体4110的两端均通过第一连杆4120相连接,每个筒体4110的内部均滑动插设一个与其相配合的调节杆4130,两个调节杆4130的外端之间通过第二连杆4140相连接,所述筒体4110与滑动插设在其内的调节杆4130之间通过第一锁紧模块4150实现锁紧;所述定位机构4200包括滑动套设在每个筒体4110上的滑套4210,两个滑套4210之间通过一对第三连杆4220相连接,一对第三连杆4220之间留有为阀门减速机操作杆提供定位作用的所述定位孔4300,所述滑套4210与所述筒体4110之间通过第二锁紧模块4230实现锁紧。

该实施例中,跨度调节机构4100采用上述结构,不但结构简单,而且能够通过改变调节杆4130的伸出筒体4110的长度,进而起到调整跨度调节机构4100和定位机构4200的总长度,从而使得本万向坐标定位器能够适应不同口径的阀门井口内的驱动机构3000中阀门减速机主轴操作杆的定位。另外,定位机构采用上述结构,结构简单,滑套4210与筒体4110的滑动套设方式,不仅便于调整滑套4210与筒体4110的相对位置,而且滑套4210与筒体4110的连接强度更高,更加稳固。同时,当调整好定位机构4200相对于跨度调节机构4100的位置后,能够通过第二锁紧模块4230实现定位机构4200与跨度调节机构4100之间的固定。

根据本发明的一个实施例,如图11所示,所述第一锁紧模块4150包括开设在筒体4110的内端外侧的第一锁紧孔4151,所述第一锁紧孔4151上设置第一加强块4152,所述第一加强块4152上开设有与所述第一锁紧孔4151相连通的第一螺纹孔,所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一锁紧杆4153。

根据本发明的一个实施例,所述筒体4110的内腔横截面形状为方形,很显然,所述筒体4110的横截面形状也可以采用圆形,或者五边形,或者六边形,或者七边形,或者八边形,同样能够实现调节杆4130在筒体4110内的滑动,同时能够实现滑套4210相对于筒体4110的滑动;同时,采用多边形还能够起到防止转动的目的。

根据本发明的一个实施例,如图11所示,一对第三连杆4220的两个端部之间分别设置一个第四连杆4240,一对第三连杆4220和一对第四连杆4240围在一起形成正方形的所述定位孔4300。

该实施例中,为了进一步地提高定位孔4300的定位精度,在一对第三连杆4220的两个端部之间分别设置一个第四连杆4240,一对第三连杆4220和一对第四连杆4240围在一起形成正方形的所述定位孔4300。这样,能够使得定位孔4300的中心与驱动机构3000中的阀门减速机主轴操作杆的轴线相重合,从而更便于调整定位单元放置在阀门井口上的位置。

根据本发明的一个实施例,如图12所示,两个调节杆4130的外端之间且位于所述第二连杆4140的内侧设置第五连杆4160。

该实施例中,为了增加两个调节杆4130的外端的强度,在两个调节杆4130的外端之间且位于所述第二连杆4140的内侧设置第五连杆4160。

根据本发明的一个实施例,如图12所示,所述第一锁紧杆4153的外端设置旋转操作模块4154,所述旋转操作模块4154采用六边形孔。

该实施例中,旋转操作模块采用六边形孔,很显然,所述旋转操作模块也可以采用其他多边形孔,比如三角形孔,或者四边形孔,或者五边形孔,或者六边形孔,或者七边形孔,或者八边形孔等。此外,所述旋转操作模块也不限于先用多边形孔,还可以采用多边形凸块,该多边形凸块可以采用三角形凸块,或者四边形凸块,或者五边形凸块,或者六边形凸块,或者七边形凸块,或者八边形凸块。

根据本发明的一个实施例,如图11所示,所述第二锁紧模块4230包括开设在所述滑套4210上的外侧的第二锁紧孔4231,所述第二锁紧孔4231上设置第二加强块4232,所述第二加强块4232上开设有与所述第二锁紧孔4231相连通的第二螺纹孔,所述第二螺纹孔内螺纹连接有第二锁紧杆4233。

该实施例中,第二锁紧模块4230采用上述结构后,当需要调整定位机构4200位于跨度调节机构4100上的位置时,松开第二锁紧杆4233,使得第二锁紧杆4233的内端部松开跨度调节机构4100的筒体4110,然后滑动调整定位机构4200的定位孔4300的位置,使得定位孔4300刚好位于阀门减速机主轴操作杆的所在位置,以便于利用定位孔4300对阀门减速机主轴操作杆起到定位的作用。

根据本发明的一个实施例,如图12所示,所述第二锁紧杆4233的外端设置有旋转操作模块4154,所述旋转操作模块4154采用六边形孔。

该实施例中,旋转操作模块采用六边形孔,很显然,所述旋转操作模块也可以采用其他多边形孔,比如三角形孔,或者四边形孔,或者五边形孔,或者六边形孔,或者七边形孔,或者八边形孔等。此外,所述旋转操作模块也不限于先用多边形孔,还可以采用多边形凸块,该多边形凸块可以采用三角形凸块,或者四边形凸块,或者五边形凸块,或者六边形凸块,或者七边形凸块,或者八边形凸块。

定位单元4000采用上述结构后,不仅能够为快速阀门减速机主轴操作杆提供坐标定位,以避免阀门减速机主轴操作杆在旋转时发生偏移甚至与阀门减速机的主轴脱离,而且能够通过跨度调节机构进行跨度调整,以满足不同口径的阀门井口,应用范围广。定位单元4000在使用时,首先,松开第一锁紧模块并根据阀门井口的直径,调整跨度调节机构中调节杆的伸出长度,使得跨度调节机构能够跨越放置在阀门井口上沿,完成跨度调节机构的调整之后利用第一锁紧模块,将两个调节杆分别锁紧在相应的筒体内;之后,松开第二锁紧模块并根据阀门减速机的主轴的位置调整定位机构的位置,使得定位机构上的定位孔刚好处于阀门减速机的主轴端部的正上方,之后锁紧第二锁紧模块,之后将阀门减速机主轴操作杆插入定位孔,并使得操作杆的下端套设在阀门减速机的主轴端部,之后即能够通过旋转操作杆完成对阀门减速机的主轴的旋转,进而实现对阀门的关闭和开启作业。

根据本发明的一个实施例,如图13至图15所示,所述捕捉机构2000包括安装板2100,所述安装板2100的前侧开设v型引导槽2110,所述v型引导槽2110的拐角位置开设有用于卡设阀门操作杆的捕捉孔2120,所述安装板2100上且位于所述捕捉孔2120的两侧以所述v型引导槽2110的中心线为对称线呈对称设置有一对捕捉模块2200,一对捕捉模块2200相互配合组成一个完整的捕捉机构2000,用于对卡设在所述捕捉孔2120内的驱动机构3000进行捕捉。

根据本发明的一个实施例,如图13至图15所示,所述捕捉模块2200包括通过转轴2210转动设置在所述安装板2100上的捕捉板2220,所述捕捉板2220上转动设置有两个滚轮2230,所述滚轮2230的内端伸入所述捕捉板2220的内侧,当一对捕捉模块2200捕捉住阀门操作杆时四个滚轮2230的内切圆的圆心位于所述捕捉孔2120的中心。

根据本发明的一个实施例,如图13所示,为了提高操作便利性,以及提高一对捕捉模块2200捕捉由v型引导槽2110引导过来的阀门操作杆时更加快速,一对捕捉模块2200上的两个转轴2210的连线位于所述捕捉孔2120的一条直径线上,这样,能够保证一对捕捉模块2200在将阀门操作杆捕捉的过程中始终能够保持对阀门操作杆的作用力大小相同,更加均匀稳定。

根据本发明的一个实施例,如图13和图15所示,为了避免在阀门操作杆未被一对捕捉模块2200捕捉时,一对捕捉模块2200的内端不会收缩在一起,影响后续阀门操作杆进入一对捕捉模块2200之间,在一对捕捉模块2200的两个捕捉板2220的外端之间通过弹性件2240相连接,这样,一方面能够起到上述的效果,另一方面能够在阀门操作杆退出一对捕捉模块2200时,弹性件2240处于拉伸状态,进而为一对捕捉模块2200的内端提供一个打开的扭矩,更加有利于阀门操作杆重一对捕捉模块2200之间退出。

根据本发明的一个实施例,所述弹性件2240采用弹簧,很显然,所述弹性件2240也可以采用其他类型,比如橡皮筋,同样能够起到相同的效果。

根据本发明的一个实施例,捕捉孔2120的作用是使得阀门操作杆在v型引导槽2110的引导下到达v型引导槽2110的拐角位置时,能够对阀门操作杆进行捕捉,所述捕捉孔2120采用圆形孔,很显然,所述捕捉孔2120也可以采用其他形状,比如矩形孔,或者五边形孔,或者六边形孔,或者七边形孔,或者八边形孔,都能够将阀门操作杆捕捉如捕捉孔2120内。

根据本发明的一个实施例,如图14和图15所示,为了避免一对捕捉模块2200完成阀门操作杆的捕捉之后,一对捕捉模块2200在阀门操作杆的旋转作用下发生摆动或震动,在所述安装板2100的底部且位于所述捕捉模块2200的下方位置设置有用于锁紧所述捕捉板2220的锁紧单元2300,所述锁紧单元2300包括设置在所述安装板100的底部的自动伸缩缸2310,所述安装板2100上开设有允许所述自动伸缩缸2310的伸缩杆2311穿过以顶紧在所述捕捉板2220上的第一穿孔2320,当一对捕捉模块2200完成对阀门操作杆的捕捉之后,所述自动伸缩缸2310的伸缩杆2311穿过所述第一穿孔2320并顶紧在所述捕捉板2220上,以起到锁紧所述捕捉板2220的作用。

根据本发明的一个实施例,如图14和图15所示,为了使得自动伸缩缸2310的伸缩杆2311能够起到稳定的锁紧捕捉板2220的目的,避免捕捉板2220与伸缩杆2311之间产生滑动硬性锁紧效果,在所述捕捉板2220上开设有第二穿孔2221,当一对捕捉模块2200完成对阀门操作杆的捕捉之后,所述自动伸缩缸2310的伸缩杆2311穿过所述第一穿孔2320并插设在所述第二穿孔2221内,以起到锁紧所述捕捉板2220的作用。

根据本发明的一个实施例,如图13和图15所示,为了避免阀门操作杆的外表面与捕捉板2220的内侧发生干涉,在所述捕捉板2220的内侧开设有避免与阀门操作杆的外表面相接触的缺口2222。

根据本发明的一个实施例,所述缺口2222的作用是避免阀门操作杆的外表面与捕捉板2220的内侧发生干涉,该实施例中,所述缺口2222的形状为圆弧形,很显然,所述缺口也可以采用其他形状,比如为矩形,同样能够起到上述作用。

根据本发明的一个实施例,自动伸缩缸2310的作用是:当一对捕捉模块2200完成对阀门操作杆的捕捉之后,利用所述自动伸缩缸2310的伸缩杆2311穿过所述第一穿孔2320并插设在所述第二穿孔2221内,以起到锁紧所述捕捉板2220的作用,该实施例中,所述自动伸缩缸2310采用气动伸缩缸,很显然,所述自动伸缩缸2310也可以采用其他类型,比如电动伸缩缸,或者液压伸缩缸,同样能够起到上述作用。

根据本发明的一个实施例,如图15所示,为了增加安装板2100的整体强度,在所述安装板2100的边缘设置有折弯部2130,这样,能够通过一次冲压成型制得安装板2100,而且折弯部2130能够极大地提高其整体强度,减少变形。

捕捉机构2000采用上述结构后,不仅能够实现对阀门减速机主轴操作杆的自动捕捉和锁紧,避免操作杆在旋转过程中出现摆动甚至从阀门减速机主轴上滑脱的现象,极大地提高了阀门减速机主轴的旋转操作效率。

根据本发明的一个实施例,如图2和图16所示,所述移动小车1000包括车架本体1200,所述车架本体1200的前端底部设置所述v形卡入口1100,所述车架本体1200上且位于所述v形卡入口1100的两侧分别转动设置一扇侧门1300,两扇侧门1300的前端以及位于所述v形卡入口1100后侧的所述车架本体1200的两角分别沿竖向设置一个升降柱1400,每个升降柱1400的底部均设置有行走轮1500,每扇侧门1300的内侧均转动连接在一个自动伸缩杆1600的一端,所述自动伸缩杆1600的另一端固定设置在所述车架本体1200内部。

该实施例中,在车架本体1200的前端底部设置v形卡入口1100,以便于驱动机构3000中的第二棱柱体3500和套筒3600能够向下伸出车架本体1200的底部,并将套筒3600的下部内孔3620的与阀门减速机的中心轴的端头相配合,并不影响其在旋转驱动模块3100的驱动下旋转;另外,采用在两扇侧门1300的前端以及位于v形卡入口1100后侧的车架本体1200的两角分别沿竖向设置一个升降柱1400,每个升降柱1400的底部均设置有行走轮1500,这样,能够在移动本执行装置时利用升降柱1400将行走轮1500伸出车架本体1200的底部,待本执行装置移动到位之后,利用升降柱1400将行走轮1500退入车架本体1200的底部上方,此时车架本体1200的底部直接落在阀门井口边沿。

根据本发明的一个实施例,所述自动伸缩杆1600采用液压伸缩杆,很显然,所述自动伸缩杆1600也可以采用其他类型,比如气动伸缩杆,或者电动伸缩杆。

根据本发明的一个实施例,如图16所示,所述车架本体1200内且位于所述v形卡入口1100的后侧位置沿竖向设置有v形防护板1700。

根据本发明的一个实施例,如图16所示,所述车架本体1200的前侧顶部转动设置一扇前门1800。

根据本发明的一个实施例,如图16所示,为了便于整体起吊本执行装置,在所述车架本体1200的顶部设置起吊环1900。

根据本发明的一个实施例,本发明还提供一种阀门启闭智能控制方法,包括以下步骤:

s1:将所述移动式执行装置设置完毕后,通过控制模块控制驱动机构缓慢加压使得输出轴进行转动,从而带动阀门减速机的转动,当检测到控制模块中油压或电压或气压数据降低且反馈模块检测到驱动机构转速稳定时,继续缓慢提高驱动机构的转速,且油压或电压或气压数据成正比例提高;

s2:经过t1时间的加速后,达到设定圈数或转速后,进入平稳驱动阶段;

s3:经过t2时间的平稳驱动阶段后,通过控制模块逐步降低油压或电压或气压进而进入缓慢的减速闭锁阶段,在经过t3时间的减速后,达到设定的圈数后,从而停止工作,完成阀门的启闭操作。

该实施例中,将全过程中的总的操作时间分为t1的启动阶段、t2的平稳驱动阶段和t3的减速阶段,在t1的启动阶段,驱动机构的转速较低而且采用缓慢增速的方式,能够及时发现驱动机构是否出现过载现象,避免强制驱动阀门减速机造成损坏;在t2的平稳驱动阶段能够在安全情况下以较高的转速带动阀门减速机的主轴旋转,从而缩短阀门的启闭时间;设置t3的减速阶段,目的是根据阀门完全启闭时阀门减速机的主轴需要旋转的圈数,在阀门完全启闭之前,将驱动机构的转速平稳降下来,从而避免突然减速给驱动机构以及阀门减速机造成损坏。

根据本发明的一个实施例,在s1中当检测到控制模块中油压或电压或气压数据并未降低且反馈模块检测到驱动机构中输出轴的转速稳定时,则保持驱动机构的转速不变,持续5-10s,并缓慢提高输出轴的转速,观察油压或电压或气压数据是否出现过大波动,若未出现继续提高输出轴的转速。这样,一方面能够在逐渐提高驱动机构的转速,另一方面,能够根据油压或电压或气压数据是否出现过大波动来及时判断驱动机构的负载(也就是说阀门减速机)是否出现异常,进而确保在t1的启动阶段驱动机构的负载稳定,不出现油压或电压或气压数据出现过大波动。

根据本发明的一个实施例,若出现油压或电压或气压数据的过大波动,则降低转速至未出现过大波动前的转速,在稳定10-15s后,然后再缓慢提高输出轴的转速,观察油压或电压或气压数据是否出现过大波动,若未出现继续提高输出轴转速,若出现重复该步骤动作。这样,能够在驱动机构的负载出现骤增时,及时降低驱动机构的转速,并保持一段时间后再缓慢提高转速,并继续观察油压或电压或气压数据是否出现过大波动,若未出现继续提高输出轴转速,若出现重复该步骤动作,从而避免在驱动机构过载的情况下强制驱动阀门减速机,造成的驱动机构损坏,甚至出现阀门减速机损坏的现象。极大提高了施工安全性。

根据本发明的一个实施例,反馈模块包括计数器、油压传感器/电压传感器/压力传感器,计数器用于计算转速和圈数,油压传感器用于检测移动式执行装置中旋转驱动模块采用液压马达时的油压是否出现骤增(如果出现骤增,说明电动马达的输出端出现过载现象,也就是说阀门减速机内出现锈蚀等造成驱动阻力增大,此时需要旋转驱动模块暂停转速升高或者将转速将至之前未出现骤增时的转速,以避免旋转驱动模块强力驱动阀门减速机造成损坏);当然,如果旋转驱动模块采用电动马达时需要使用电压传感器以检测电动马达是否出现电压骤增;如果旋转驱动模块采用气动马达时需要使用压力传感器以检测气动马达的气压是否出现骤增,如果出现骤增说明出现上述类似现象,需要旋转驱动模块暂停转速升高或者将转速将至之前未出现骤增时的转速,以避免旋转驱动模块强力驱动阀门减速机造成损坏。

根据本发明的一个实施例,控制模块采用计算机。

根据本发明的一个实施例,t2=t1+t3,t1+t2+t3=6至20分钟,在t1+t2+t3的时间内驱动机构共旋转8000至10000圈。该实施例中,t2等于t1+t2,目的是尽量压缩启动前期t1和减速期t3的时间,从而缩短整个的施工时间,当然t2也可以采用大于t1+t3;t1+t2+t3=6分钟,目的是从全过程中控制总的操作时间,以便于控制施工效率,6分钟为最快的,如果想更大限度地保护阀门减速机,t1+t2+t3的总的操作时间也可以适当延长,比如设置为7分钟、8分钟、10分钟、15分钟、20分钟等;在t1+t2+t3的时间内驱动机构共旋转8000圈,是因为此时的阀门减速机完成启闭的总旋转圈数为8000圈,很显然,如果阀门减速机完成启闭的总旋转圈数更多,还可以根据具体情况进行设置,比如8500圈、9000圈、9500圈或10000圈等。

使得移动式执行装置中旋转驱动模块在刚启动的一段时间内能够在低速区间运行,避免

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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