[实用新型]弹簧复位阀门电动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门驱动装置，尤其是使用计算机控制，利用弹簧蓄能，在供电中断的情况下可自动关闭阀门的弹簧复位阀门电动装置。

背景技术

目前使用的弹簧复位阀门电动装置主要有3种结构，一种是使用行星减速结构。这种结构利用行星减速器的特性，用带刹车装置的电动机驱动行星减速机的内齿圈，弹簧驱动行星减速机的太阳轮操纵阀门开关。使用电动机驱动阀门打开之时把弹簧上紧，弹簧上紧后用一个电磁制动器把弹簧锁定，弹簧锁定后相当于一个太阳轮固定的行星减速器，由电动机驱动行星减速器内齿圈操纵阀门的开关。由于电动机带刹车装置，在电动机不工作时，相当于内齿圈固定的行星减速器。断电时，电磁制动器失电释放弹簧，由弹簧驱动行星减速器的太阳轮将阀门关闭。另一种结构是在现有的部分回转阀门电动装置下面安装一个电磁离合器，电磁离合器一端与阀门电动装置输出轴连接，另一端联接一个涡卷弹簧轴，由这个轴连接到阀门驱动轴上。当正常工作时，给电磁离合器供电，将阀门电动装置的输出轴与涡卷弹簧轴连接在一起，由阀门电动装置驱动阀门工作。当故障断电的情况下，电磁离合器失电，阀门电动装置输出轴与涡卷弹簧轴脱开，涡卷弹簧驱动阀门关闭。还有一种结构是使用一个大型圆柱弹簧，通过齿轮齿条连接到输出轴上，电机驱动装置通过电磁离合器也连接到输出轴上，当断电时，电磁离合器将电机驱动装置与输出轴脱离，在弹簧的作用下将阀门关闭。在市售的装置中，大部分还存在一个问题，就是在断电的情况下无法手动操作，这在调试时很不方便。特别是在特殊情况下，需要在断电状态下打开阀门时，就很不方便。弹簧的弹性力与工作行程成正比，工作行程最大的时候，弹性力最大。阀门的驱动力在关闭的位置最大，开启的位置最小，与弹簧的输出特性正好相反。为保证关闭的时候弹簧力能够达到阀门关闭所需，不得不使弹簧在超过阀门所需工作力的情况下工作。为减小弹簧超力过大，需要把弹簧的有效圈数增大，加大了设备尺寸。在有些情况下，为减小水击影响，紧急关断时需要关闭速度不要太快，但以上几种结构都无法调速，因而不易在大口径液体介质的管道上应用。

发明内容

为了使弹簧复位阀门电动装置在供电故障时，可以通过手动装置操作阀门，并可以调整关闭速度，本发明提供一种由电脑控制的，使用液压缸锁定弹簧，通过串联在液压回路上的手动阀门调整关闭速度，在断电时可以通过手动液压泵操纵阀门的弹簧复位阀门电动装置。

本发明使用的技术方案是：输出轴使用行星减速机构，行星轮架为输出机构驱动阀门轴。电机通过减速机构带动行星减速机的太阳轮驱动行星轮架开闭阀门；弹簧通过拨叉，扇形齿轮带动行星减速机的内齿圈驱动行星轮架开闭阀门。拨叉机构使装置的输出力矩与弹簧力不成线性关系，在阀门的行程两端力矩大，中间力矩小，与阀门开闭过程中所需驱动力矩相似。弹簧通过顶杆与液压缸相连，在液压缸与油箱的回路上安装有电磁阀、手动阀及单向阀等液压控制回路。在初始状态时，阀门是关闭的，电机可以通过行星减速机的太阳轮继续向阀门关闭方向转动，由于阀门已经关到位，限位机构阻止行星轮架运动，使得行星减速机构为行星轮架固定的太阳轮主动，内齿圈从动的行星减速机，通过内齿圈和拨叉传动把弹簧上紧，同时将液压缸拉出。在液压缸被拉出时，通过单向阀为液压缸供油，电机直到弹簧上紧才停止工作。由于液压缸无法回油，锁定弹簧形成内齿圈固定的行星减速机构。正常工作时，电机通过减速机构驱动行星减速机的太阳轮，由行星轮架带动输出轴开闭阀门工作。当供电中断时，电磁阀失电，液压缸回油通路打开，解除锁定。在弹簧的作用下由扇形齿轮带动内齿圈通过行星轮加带动输出轴将阀门关闭。在电磁阀的油路上串联一个手动阀门，手动阀门并联一个手动液压泵，关闭手动阀门，使用手动液压泵可以驱动液压缸，由液压缸推动顶杆、弹簧，同时开启阀门并固定位置。调整手动阀门的开度，可以调节液压缸回油流量控制弹簧关闭阀门的速度。装置使用电脑控制，具有智能化的特性。在输出轴上装有位置传感器，电脑可以通过位置传感器计算出阀门位置。扇形齿轮轴上装有位置传感器用以检测弹簧位置，液压缸回路上装有压力传感器检用以测液压缸压力。由于弹簧被液压缸锁定，在开阀门工作时，液压缸的压力为弹簧力和电机驱动力之差，在关闭阀门工作时，液压缸的压力为弹簧力和电机驱动力之和，电脑检压力传感器的信号，即可判断出输出力矩的大小。电脑根据这几个传感器信号以及上位机的输入信号控制阀门的各种工作状态。