一种气液联动执行装置的制作方法

1.本发明涉及气液控制技术领域，具体的来说是一种气液联动执行装置。


背景技术：

2.气液联动执行装置应用在天然气管道输送中，例如河道穿越、战场旁通、战场进出口保护、紧急关断等。气液联动执行装置把管线气体作为动力，液体作为传动介质以达到驱动管线阀门的开启和关闭的作用。
3.在实际运行中，有以下几个问题：
4.1.气液联动执行装置的转子的角度无法量化反应，也无法精确控制。
5.2.在恶劣的环境下例如沙漠、水底，气液联动装置难以实现现场人为调控。
6.3.装置使用一段时间后，会出现气密性问题造成液压油泄漏，无法及时检测和维修导致设备运行压力不足。
7.针对这种情况，本发明提供一种气液联动执行装置，通过角度传感器和调节装置有效量化转子的旋转角度并进行精密调节，通过控制系统实现气液联动执行的远程操控，通过流量计得到流量情况，通过中央处理器计算后可及时检测到泄漏问题。


技术实现要素：

8.为解决上述技术问题，本发明提出了一种气液联动执行装置，采用了如下技术方案：
9.一种气液联动执行装置，包括圆柱形执行器壳体，所述执行器壳体内部中央设有一圆柱形内芯，所述内芯内部设有流动管道，所述内芯的外表面与所述执行器壳体的内壁围成的区域内连接一对定子和一对转子，所述定子和转子的侧壁上分别连接有定子叶片和转子叶片，所述定子叶片上固定连接一挡块，所述挡块弹性连接弹簧，所述弹簧连接角度传感器，所述角度传感器与第一螺杆连接，所述第一螺杆连接小齿轮，所述第一螺杆外套接第二螺杆，所述第二螺杆连接大齿轮，所述小齿轮和所述大齿轮外卡接调节装置所述调节装置电性连接直流伺服电机。考虑到在微调转子的时候存在静摩擦力，在刚调节的时候阻力较大，设置一个弹簧可以有效杜绝调节过度的情况。大齿轮和小齿轮卡接在调节装置上，调节装置可在伺服电机的驱动下旋转，通过调节大齿轮带动第二螺杆粗略调节转子旋转角度，通过调节小齿轮带动第一螺杆精细调节转子旋转角度。
10.作为优选，流动管道包括第一流道和第二流道，第一流道和第二流道交叉设在内芯内部。
11.作为优选，定子叶片和转子叶片将执行器壳体分为第一容纳腔、第二容纳腔、第三容纳腔与第四容纳腔，第一容纳腔与第三容纳腔通过第一流道连通，第二容纳腔与第四容纳腔通过第二流道连通。
12.作为优选，第一容纳腔通过第一管线连接开气液罐的一端，第二容纳腔通过第二管线连接关气液罐的一端。
13.作为优选，第一管线和所述第二管线上设有手泵和流量计。手泵达到输送液体流量的作用，流量计采用液体质量流量计，液体质量流量计测量管成u型，u型管凹测朝上水平安装，避免空气或液体聚集在测量管内，从而达到准确测量流量的目的。
14.作为优选，开气液罐和关气液罐一端连接进气管道，进气管道上设有电磁阀，开气液罐和关气液罐之间还连接有压力表。通过电磁阀的开闭可以实现气体或液体的进出，进而调节转子的旋转角度，压力表可测量开气液罐与关气液罐之间内部气体或液体的压力。
15.作为优选，执行器壳体上设有调速阀，调速阀由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响，保证系统的稳定运行。
16.有益效果：通过角度传感器有效量化转子的旋转角度并反映在控制面板上，及时通过电磁阀的开闭控制气压并可以通过伺服电机驱动调节装置对转子的旋转角度进行精密调节。通过控制系统远程实现气液联动执行的远程操控，并可通过流量计计算出压力值与压力表的压力值对比可及时检测出液压油泄漏状况和泄漏位置。
附图说明
17.图1为本发明的一个实施例的气液联动执行装置结构示意图。
18.图2为本发明的一个实施例的气液联动执行装置的局部结构示意图。
19.图3为本发明的一个实施例的气液联动执行装置横截面结构示意图。
20.图4为本发明的一个实施例的系统运行原理图。
21.图5为本发明的一个实施例的系统框图。
22.附图标记：1执行器壳体、1.1第一容纳腔、1.2第二容纳腔、1.3第三容纳腔、1.4第四容纳腔、2内芯、3流动管道、3.1第一流道、3.2第二流道、4定子、4.1定子叶片、5转子、5.1转子叶片、6挡块、7弹簧、8角度传感器、9第一螺杆、10小齿轮、11第二螺杆、12大齿轮、13调节装置、14直流伺服电机、15.1第一管线、15.2第二管线、16开气液罐、17关气液罐、18手泵、19流量计、20进气管道、21电磁阀、22压力表、23调速阀。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.如图1至图3所示，一种气液联动执行装置，包括圆柱形的执行器壳体1，执行器壳体1内部中央设有一圆柱形内芯2，内芯2内部设有流动管道3，流动管道3包括第一流道3.1和第二流道3.2，第一流道3.1和第二流道3.2交叉设在内芯内部。内芯2的外表面与执行器壳体1的内壁围成的区域里连接一对定子4和一对转子5，定子4和转子5侧壁上分别连接有定子叶片4.1和转子叶片5.1，定子叶片4.1和转子叶片5.1将执行器壳体1分为第一容纳腔1.1、第二容纳腔1.2、第三容纳腔1.3与第四容纳腔1.4，第一容纳腔1.1与第三容纳腔1.3通过第一流道3.1连通，第二容纳腔1.2与第四容纳腔1.4通过第二流道3.2连通。第一容纳腔1.1开有孔洞连接第一管线15.1，第二容纳腔1.2开有孔洞连接第二管线15.2。
25.定子叶片4.1上固定连接一挡块6，挡块6连接一弹簧7，弹簧7连接一角度传感器8，角度传感器8与第一螺杆连接9连接，第一螺杆9连接小齿轮10，第一螺杆9外套接第二螺杆11，第二螺杆11连接大齿轮12，小齿轮10和大齿轮12卡接调节装置13，调节装置13电性连接直流伺服电机14。
26.如图4所示，第一管线15.1和第二管线15.2上设有手泵18和流量计19，第一管线15.1和第二管线15.2分别连接开气液罐16的一端和关气液罐17的一端。开气液罐16和关气液罐17的另一端接入进气管道20，进气管道20上设有电磁阀21，开气液罐16和关气液罐17之间还连接有压力表22，执行器壳体1上设有调速阀23。
27.如图5所示，一种气液联动控制系统，包括中央处理器、无线模块和电控模块，中央处理器电性连接无线模块和电控模块，无线模块连接角度传感器8和流量计19，电控模块驱动所述电磁阀21和直流伺服电机14，直流伺服电机14驱动调节装置13工作。
28.工作流程：开气液罐16与关气液罐17内装有液压油，气液联动系统不工作时，液压油占开气液罐16与关气液罐17体积的一半，气液联动系统工作时，中央处理器命令与开气液罐16连接的电磁阀21开，与关气液罐17连接的电磁阀21关，天然气或氮气通入进气管道20进入开气液罐16，开气液罐16上部涌入大量气体，压力使得开气液罐16下部的液压油向下流动经第一管线15.1流动时被流量计19测量并将流量数值反馈到中央处理器，液压油经过手泵18流入第一腔体1.1内，第一腔体1.1与第三腔体1.3通过第一流道3.1连通，于是第三腔体内1.3也充满液压油并且与第一腔体1.1的气压保持平衡，防止转子叶片的机械损耗。调节调速阀23以调节通过的流量，减少压力损失并且减少液压油的发热。
29.第一腔体1.1与第三腔体1.3内的压力大，第二腔体1.2与第四腔体1.4内的压力小，压力差使得转子5带动转子叶片5.1逆时针旋转压缩第二腔体1.2与第四腔体1.4的体积，使得第二腔体1.2与第四腔体1.4内部的压力增大进而将原本在第二管线15.2内的液压油经手泵压入关气液罐17内，液压油流经流量计19时被测量并将流量数值反馈到中央处理器。当转子叶片5.1旋转到指定位置时，控制动作结束，剩余的线性压力可释放到大气中。
30.需要精确控制转子5的旋转角度时，角度传感器8通过无线模块将角度信息回馈给中央处理器，在角度达到预设值时，中央处理器命令电控模块驱动连接开气液罐16的电磁阀21关闭，停止进气。考虑到进气压力大，控制有延迟，对于微小的角度调节可采用调节装置。中央处理器命令电控模块驱动直流伺服电机14以驱动调节装置13工作，调剂装置13卡接在大齿轮12和小齿轮10外侧，首先调节大齿轮12带动第二螺杆11以推动挡块6进行粗调节，再调节小齿轮10带动第一螺杆9进行细调节，角度传感器8实时反馈给中央处理器角度大小，考虑到刚开始调节时存在静摩擦力，阻力较大，因此角度传感器8连接弹簧7以杜绝调节过度的情况。工作一段时间以后，由于气密性问题会出现漏油等情况，通过第一管线15.1与第二管线15.2的流量计可测得一段时间内的流量情况，若第一管线15.1与第二管线15.2一段时间内的流量未达到平衡说明开气液罐16或关气液罐17有泄漏情况应及时检修。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。