[实用新型]一种极慢速多回转电液执行机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种极慢速多回转电液执行机构(以下简称多回转执行机构)。准确地说，涉及一种利用两个液压缸交替驱动，能够实现极慢速多回转旋转驱动的电液执行机构。

背景技术

执行机构是利用某种特定方式驱动，在电信号的控制下提供直线或旋转运动的驱动装置。多回转执行机构是执行机构的一种，它需要通过多圈转动去执行某些指定动作。执行机构的驱动方式无外乎电动，液动，气动三种，目前主要市场上的多回转执行机构主要依靠电动机驱动。电动驱动虽然技术成熟，便于圆周运动，但是采用电机驱动很难实现极慢速转动(例如每分钟一到两转)，需要配置多级减速箱，成本高，体积大，且不具备缓冲特性，在极慢速的情况下运动稳定性和系统可靠性都下降。液动驱动利用液体的不可压缩性，可以通过调节进入油缸中的液体流量来控制油缸的输出位置和速度，从而实现任意速率的驱动。通过合理地配置油缸个数与位置，也可实现多回转执行机构的极慢速转动。液压驱动的优点也十分突出，传动平稳可靠，可自带缓冲机制，精度高，响应快，故障时可以通过卸压装置保证系统压力不会持续升高，减小对系统造成的破坏与影响。通过合适的结构和系统设计，可实现低速大力矩驱动，且操作方便。因此，在石化，石油，化工，船舶等许多行业中，采用液压技术来驱动多回转执行机构，可以更有效的实现阀门的开关动作，尤其是能很好地满足一些特殊要求。

发明内容

本发明提出了一种极慢速多回转电液执行机构。其基本原理是通过两个液压油缸配合动作，带动输出轴做极慢速回转运动，实现阀或开关的开启和闭合。其输出的回转运动转速可以稳定工作在1rpm以下，且可通过修改系统参数实现中低转速情况下的任意转速要求。

为了实现上述要求，本发明采用如下技术方案：整个机构由两个液压缸、输出轴和曲柄、两个电磁阀、微型液压动力单元、控制器、角度传感器、压力开关组成，其中微型液压动力单元为驱动部分；电磁阀、控制器、压力开关、角传感器为控制部分；液压油缸与输出轴为执行部分

所述的微型液压动力单元包括安全阀、油箱、单向阀、液压泵、电机。

所述的控制器接收角传感器信号，并控制电磁阀动作与电机转速，实现对执行机构回转速率的控制。

其工作原理如下：输出轴在两个油缸交替动作下按指定方向旋转，左侧油缸运动，右侧油缸两腔都与油箱相连，处于自由运动状态，其运动方式由左侧油缸决定；在左侧油缸运动到死点之前，控制器检测到输出轴角度，控制相应的电磁阀动作，推动电磁阀换向。通过电磁阀换向，原来被动运动的右侧油缸指定的一腔通压力油，油缸切换到主动运动。左侧油缸则转成自由运动状态，在右侧油缸带动下随输出轴继续转动。

作为优选的，采用了微型液压动力单元。将驱动机构中的安全阀、油箱、单向阀、液压泵、电机集合到一个动力单元中，使得整个执行器的结构更加紧凑，体积减小，易于在生产线上布置和安装。其作为一个整体模块，在出现问题后可以直接对模块进行更换，方便快捷。

作为优选的，采用液压缸驱动输出轴运动。与电驱动相比，液压驱动更稳定，而且可以实现极慢速的回转。

作为优选的，本发明采用了控制器来控制液压电磁阀的动作，来实现机构在不同位置上液压缸的相互配合运动；控制器还控制电机的转速，从而调节输出轴的旋转速率；控制器接收角位移传感器的信号，从而实现整个机构的反馈调节。

作为优选的，本发明专利中采用压力开关来控制系统工作切换，可以保证在阀门开启或关闭到位后，立即停止驱动机构的工作，从而保护阀门不会因为执行机构不断增加的输出扭矩而损坏，起倒一种软保护作用。

作为优选的，本发明中采用安全阀来限制系统压力，实现在驱动部分故障时，防止液压系统压力过大而造成其他危害。

本发明的主要有着以下几个优点：

1.采用液压系统驱动输出轴旋转，与传统的电驱动相比，整个系统更加稳定，结构简化紧凑，可以实现输出轴的极慢速旋转要求。

2.整个结构模块化设计，将机构分为了驱动部分，控制部分以及执行部分，组装方便，便于维修，在某一部分出现问题时可以直接更换相应部分，从而节约成本。

3.通过电磁阀动作顺序，可以便捷地实现正反转驱动，且输出转速均可稳定在极低速

4.在阀门动作时，阀芯到达行程末端时执行机构输出轴会被堵住。采用电液执行机构，可以通过系统压力升高自动地切断执行机构的电源，从而实现对阀门阀芯的自动保护。

附图说明

图1是本发明机构的结构简图；

具体实施方式