管道蝶閥氣動控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種管道蝶閥氣動控制裝置，包括氣動控制箱、電磁閥和氣動執行器，所述的氣動控制箱包括可編程控制器、直流電源和繼電器，所述的電磁閥與氣動控制箱的繼電器電連接，所述的氣動執行器包括氣缸、活塞齒條和傳動軸，其中活塞齒條安設在氣缸中，在傳動軸上設有傳動軸齒輪與活塞齒條相嚙合，傳動軸的輸出端與蝶閥閥桿相連接，電磁閥與氣源管道相連接，氣動執行器通過管道與電磁閥相連接。采用氣動控制箱集中控制氣動控制對象，控制對象數量多，對到位狀態進行集中顯示，對未到位的氣動控制對象進行集中報警，能夠接受上級設備的遙控；且氣動控制裝置能夠實現對大負載的遠程遙控，輸出扭矩高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及閥門遙控
，特別涉及一種管道蝶閥氣動控制裝置。
技術介紹
艦船空調通風系統管路中多采用手動蝶閥對管路中的空氣進行控制，手動閥門成本低、工作可靠，但當艦船處于特殊工況下時不能夠及時關閉所有的手動閥門來保護艦船人員的生命安全，因此需要對空調通風管路中與外界接觸的蝶閥進行遠程遙控，保證在特殊工況下及時關閉所有與外界接觸的蝶閥，使艦船與外界有效隔離，保證艦船的安全。空調通風管路遍布全船，在管路穿過水密隔壁時在水密隔壁兩側都安裝了蝶閥，艦船發生破損時需要關閉這些蝶閥，將破損的水密區域與其他區域進行隔離，防止進入的海水進一步的蔓延，保證艦船總體的安全。隨著艦船噸位的增大，安裝在水密隔壁兩側的蝶 閥數量也越來越多，應用傳統手動控制的方式已無法滿足快速關閉的要求，因此對這些閥門需要進行遠程遙控。閥門遙控一般分為液壓驅動、氣壓驅動、電力驅動和電液驅動等形式，其中液壓驅動和氣壓傳動廣泛應用在艦船的閥門遙控系統中，而電力驅動因其驅動裝置體積龐大而制約了在艦船閥門遙控中的發展，電液驅動因其成本高、不能使用在要求浸沒的環境中也無法在艦船領域中廣泛的使用。液壓驅動方式結構簡單、緊湊，體積小，液壓驅動裝置驅動力大，適用于大口徑、高壓力的閥門驅動；可用于浸液的環境中，液壓驅動方式不足之處在于油液粘度隨溫度的影響變化大；液壓管路和裝置易發生泄露；發生故障不易排除。一般的氣壓驅動方式結構簡單，氣源容易獲得，工作介質無污染，不會產生變質，工作后介質可直接排入大氣，能得到較高的開關速度，但相同輸出扭矩的氣壓裝置與液壓裝置相比體積大，且控制氣體多為低壓空氣，壓力不超過O. 8MPa，不適合大口徑、大扭矩的閥門驅動；易產生延時，工作速度不穩定。
技術實現思路
本技術所要解決的問題是針對上述現有技術中存在的不足提出一種輸出力矩大、動作迅速、自動化程度高的管道蝶閥氣動控制裝置。本技術為解決上述技術問題所采用的技術方案為管道蝶閥氣動控制裝置，包括氣動控制箱、電磁閥和氣動執行器，其特征在于所述的氣動控制箱包括可編程控制器、直流電源和繼電器，所述的電磁閥與氣動控制箱的繼電器電連接，所述的氣動執行器包括氣缸、活塞齒條和傳動軸，其中活塞齒條安設在氣缸中，在傳動軸上設有傳動軸齒輪與活塞齒條相嚙合，傳動軸的輸出端與蝶閥閥桿相連接，電磁閥與氣源管道相連接，氣動執行器通過管道與電磁閥相連接。按上述技術方案，所述氣源的空氣壓力為3. 0MPa^4. 5MPa。按上述技術方案，所述的氣動執行器還包括閥位反饋裝置，該閥位反饋裝置與氣動控制箱電連接。按上述技術方案，所述的電磁閥上還安設有手動裝置。按上述技術方案，所述的氣動執行器上還安設有手動裝置。按上述技術方案，所述的電磁閥為二位三通先導型截止式電磁閥，所述氣動執行器氣缸的兩端分別與一個電磁閥相配合。按上述技術方案，在氣動控制箱內安設有RS485通訊接口。本技術相對現有技術所取得的有益效果為I、采用氣動控制箱集中控制氣動控制對象，控制對象數量多，對到位狀態進行集中顯示，對未到位的氣動控制對象進行集中報警，能夠接受上級設備的遙控，通過設置 RS485通訊接口能將氣動控制對象的狀態傳送至上級設備。2、氣動控制裝置采用空氣壓力3. 0MPa^4. 5MPa，遠高于傳統的O. 8MPa控制壓力，能夠實現對大負載的遠程遙控，輸出扭矩高。3、氣動控制裝置中氣動執行器承壓高、結構緊湊、體積小、重量輕、占空間少、安裝維修方便，能適應艦船狹小的安裝空間。4、氣動控制裝置工作可靠，在電磁閥和氣動執行器上均設置了手動裝置，具有多重保護措施，能實現系統失電或失去氣源的情況下對閥門的操作。附圖說明圖I為本技術的氣動控制箱的內部展開圖和側視圖。圖2為本技術的電磁閥剖視圖。圖3為本技術的氣動執行器局部剖視圖。圖4為本技術的單個氣動蝶閥動作原理圖。圖5為本技術的系統原理圖。其中1-可編程控制器(PLC)，2_繼電器組，3-直流電源，4-多串口通訊單元，5-空氣開關，6-指示燈，7_旋鈕，8-航空電連接器，9-主閥體，10-閥芯組件，11-手動裝置，12-電磁頭，13-電連接器，14-氣缸，15-活塞齒條，16-傳動軸，17-閥位反饋裝置。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明。如圖I、圖2、圖3，管道蝶閥氣動控制裝置，包括氣動控制箱、電磁閥和氣動執行器。所述的氣動控制箱包括可編程控制器(也叫PLC) I、直流電源3、繼電器組2、多串口通訊單元4、顯示屏、空氣開關5、指示燈6、旋鈕7和航空電連接器8。電磁閥與氣源管道相連接，氣動執行器通過管道與電磁閥相連接，所述氣源的空氣壓力為4MPa。所述的電磁閥為二位三通先導型截止式電磁閥，電磁閥包括電連接器13、電磁頭12、手動裝置11、主閥體9及閥芯組件10，其中電磁閥的電連接器13與繼電器2電連接。所述的氣動執行器包括氣缸14、活塞齒條15、手動裝置、傳動軸16和閥位反饋裝置17，其中活塞齒條15安設在氣缸中，在傳動軸16上設有傳動軸齒輪與活塞齒條相嚙合，傳動軸的輸出端與蝶閥閥桿相連接，氣動執行器通過管道與電磁閥相連接。氣缸的兩端分別與一個電磁閥配置，兩個電磁閥構成一個電磁閥組，具有一個三位四通電磁閥的功能，每個氣動執行器配置一個電磁閥組，通電時導通。電磁閥具有手動功能，在斷電的情況可以通過操作電磁閥上的手動裝置11來實現閥的接通或斷開。氣動執行器上還設置了手動裝置，具有多重保護措施，能實現系統失電或失去氣源的情況下對蝶閥的操作。其中，氣動控制裝置中電磁閥的布置位置采用與氣動控制對象就近布置的原則，整套裝置需要充氣時間短，響應快，氣動執行器動作迅速，完成動作時間小于ls，電磁閥與氣動執行器之間距離短，氣動執行器到位后排氣量少，節約氣源的資源。如圖4、圖5所示，整套氣動控制裝置的工作流程為初始狀態氣動控制箱PLC不斷檢測是否有來自外部的控制指令，當接收到控制指令后，經過PLC內部的邏輯處理輸出DC24V控制繼電器線圈通電，繼電器觸點部分串聯接入直流電源3的DC220V電壓，從而對外輸出DC220V電壓控制電磁閥，電磁閥電磁頭12通電后，先導閥開啟，主閥體9內閥芯動作，使進口端與工作端接通，氣源經進口端、工作端進入氣動執行器，從而在氣源的作用下驅動活塞齒條15，使得傳動軸16旋轉，傳動軸帶動蝶閥閥桿閥盤一起作90°轉動，達到控制閥門開關的作用。在閥門開關到位后，由閥位反饋裝置17輸出到位狀態信號，氣動控制箱·在接收氣動執行器的到位信號后通過PLC內部的邏輯處理輸出DC24V點亮控制箱面板上的指示燈，同時停止對外輸出DC220V控制電壓，電磁閥斷電，先導閥關閉，主閥體內閥芯動作，進口端關閉，工作端與排空口接通，排空氣動執行器內的壓縮空氣驅動活塞齒條15，使得傳動軸16旋轉，傳動軸帶動蝶閥閥桿閥盤一起轉動，達到控制閥門關閉的作用。氣動控制箱將接收到位信號存放在內部寄存器內，通過多串口通訊單元RS485通訊接口與多個上級設備之間進行數據傳輸。本氣動控制裝置氣源采用中壓控制空氣，控制空氣壓力高達4. 5MPa，遠高于傳統的O. 8MPa控制壓力，能實現對大負載荷的遠程遙控，輸出扭矩高達480N. m。采用氣動控制箱集中控制氣動控制對象，控制對象數量本文檔來自技高網...

【技術保護點】
管道蝶閥氣動控制裝置，包括氣動控制箱、電磁閥和氣動執行器，其特征在于所述的氣動控制箱包括可編程控制器、直流電源和繼電器，所述的電磁閥與氣動控制箱的繼電器電連接，所述的氣動執行器包括氣缸、活塞齒條和傳動軸，其中活塞齒條安設在氣缸中，在傳動軸上設有傳動軸齒輪與活塞齒條相嚙合，傳動軸的輸出端與蝶閥閥桿相連接，電磁閥與氣源管道相連接，氣動執行器通過管道與電磁閥相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張威，嚴軍，劉安漣，李瑋，丁干，
申請(專利權)人：中國艦船研究設計中心，
類型：實用新型
國別省市：