[发明专利]故障安全式多冗余控制角行程快速切断执行装置

说明书

本发明公开了一种故障安全式多冗余控制角行程快速切断执行装置，包括多冗余动力机构、传动系统和角行程快速切断执行机构；所述多冗余动力机构通过传动系统带动角行程快速切断执行机构实现行程输出。本发明将“多冗余”思想应用到电动执行器的设计过程中去，从而简化电动执行器的结构、优化电动执行器各装置的空间布局、提高电动执行器的工作效率、提高电动执行器的安全性。

技术领域

本发明涉及电动执行机构技术领域，具体涉及一种故障安全式多冗余控制角行程快速切断执行装置。

背景技术

执行器作为控制系统的终端执行机构，其工作的可靠性将直接影响到整个系统的性能水平和系统安全。近年来，随着过程自动化控制过程中的安全要求与日俱增，尤其在石油石化系统对大口径阀的安全需求已十分迫切。

传统的电动执行器多用于角行程阀门，特点是在电源故障的情况下自动将阀门驱动到全开或全关位置。电源正常工作状态下，机构可正常驱动阀门，并同时压缩集成弹簧组件，压缩后的集成弹簧组件被电磁阀保持在储能状态。当电磁阀失电时，集成弹簧组件释放蓄能力可以驱动执行机构及阀门到达全开或全关的安全位置。电源恢复正常(无需重置集成弹簧组件)。弹簧故障安全装置机构内部还安装一个安全保护装置，利用离合器操纵杆偏心分离动作；触发安全保护装置确保手动操作安全。

但传统电动执行器存在以下缺点：①当发生事故或其他安全隐患时，由于其动力源来自电力系统，传动电动执行器无法将阀门运动到指定位置，极易造成人员伤亡和财产损失。②无法实现迅速精确的复位功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种故障安全式多冗余控制角行程快速切断执行装置，将“多冗余”思想应用到电动执行器的设计过程中去，从而简化电动执行器的结构、优化电动执行器各装置的空间布局、提高电动执行器的工作效率、提高电动执行器的安全性。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种故障安全式多冗余控制角行程快速切断执行装置，其特殊之处在于：

包括多冗余动力机构、传动系统和角行程快速切断执行机构；

所述多冗余动力机构通过传动系统带动角行程快速切断执行机构实现行程输出。

进一步地，上述多冗余动力机构包括第一动力组和第二动力组，所述第一动力组和第二动力组分别设置在第一支持端盖和第二支持端盖上，所述第一支持端盖和第二支持端盖分别与角行程电动执行机构外壳连接。

进一步地，上述角行程快速切断执行机构设置在角行程电动执行机构外壳内。

进一步地，上述第一动力组和第二动力组外部分别设有第一壳体和第二壳体。

进一步地，上述传动系统包括伺服直驱式异形齿条、第一十字型连接件、第二十字型连接件，伺服直驱式异形齿条固定安装在第一支持端盖以及第二支持端盖上，角行程快速切断执行机构包括角行程齿轮，角行程齿轮与伺服直驱式异形齿条之间形成啮合关系；

第一十字型连接件、第二十字型连接件分别固定在伺服直驱式异形齿条的两侧，第一十字型连接件、第二十字型连接件分别与一个滑块连接，各个滑块在滑轨上滑动。

进一步地，上述第一动力组包括结构包括四个结构相同的电机，四个电机上均安装有伺服直驱式永磁体式U型槽定子、直线电机动子，直线电机动子通过连接件与直线电机滑块连接件固连在一起，直线电机滑块连接件与一个滑块固连；

所述第二动力组与第一动力组结构相同，所述第二动力组中电机上的直线电机动子通过连接件与直线电机滑块连接件固连在一起，直线电机滑块连接件与另一个滑块固连。

进一步地，上述第一动力组包括第一伺服直驱U型槽式直线电机、第二伺服直驱U型槽式直线电机、第三伺服直驱U型槽式直线电机、第四伺服直驱U型槽式直线电机。