[发明专利]一种智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统及物联网自动灌溉系统

说明书

本发明公开了一种无线智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统，包括现场端的阀体、电动执行装置和阀门控制器；用于远程监控现场端的远程端，现场端的阀门控制器和远程端之间建立无线数据传输和管控，阀门控制器与电动执行装置之间电连接，电动执行装置的输出轴和阀体内的球阀转动轴之间以同轴牙嵌入式连接；实现智控球阀在开、关以及开关之间进行无级自锁定位流量，本发明还公开了应用无线智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统的一种物联网自动灌溉系统。

技术领域

本发明涉及一种基于球阀的流体流量的控制领域，尤其是涉及一种智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统及应用该系统的物联网自动灌溉系统。

背景技术

球阀系统是一种常用流体流量控制系统，如：自来水、池塘水、水库水或者冷却、机油和药液等系统供水，普通球阀在灌溉浇水实行中的状态是开启、关闭两种状态，也不能对球阀的阀前、阀后的流量进行调节。因此，出现智能电动执行机构控制球阀，球阀的开关定位直接通过电动执行器接受电控制信号，能够获得最快响应时间，实现控制也更为合理、方便、经济，因而受到用户的欢迎。

现有的阀门电动执行机构存在着控制方式落后，可靠性不高，缺乏完善的保护和故障报警措施以及必要的通信手段等问题，使得现有的阀门电动执行机构不便于安全合理的调试和维护，也不能根据生产的实际要进行参数的现场调整，不能组成网络进行远程控制。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种无线智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统，能够实现物联网远程精确控制球阀定位。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无线智控蜗轮蜗杆副无级定位球阀控制系统，其特征在于，包括：

现场端，所述现场端包括阀体、电动执行装置、阀门控制器；

远程端，所述远程端用于远程监控现场端的运行情况，以及根据现场端的实际运行情况经过运算分析，相应的调整现场端的控制参数；

所述现场端的阀门控制器和远程端之间建立无线数据传输，形成远程管控，所述阀门控制器与电动执行装置之间电连接，所述电动执行装置的输出轴和阀体内的球阀转动轴之间以同轴牙嵌入式连接；

所述阀门控制器接收远程端的控制信号，并根据接收的控制信号控制电动执行装置对球阀在开、关以及开关之间进行无级自锁定位。

进一步地，所述电动执行装置包括蜗轮蜗杆副减速机构、定位开关机构和电机，所述蜗轮蜗杆副减速机构包括至少一级蜗轮蜗杆副，所述电机与阀门控制器电连接，所述电机的输出轴与蜗轮蜗杆副减速机构的一级蜗杆固定连接，所述定位开关机构安装在蜗轮蜗杆副减速机构的末级蜗轮上，所述末级蜗轮与球阀的转动轴之间以同轴牙嵌入式连接，所述定位开关机构与阀门控制器电连接。

进一步地，所述定位开关机构采用定位装置或定位装置与传感器的组合装置；

当阀门控制器接收到定位装置或定位装置与传感器的组合装置或远程端的控制信号，所述阀门控制器智能控制电机按照控制信号中的预设参数进行运行，电机带动蜗轮蜗杆副进行减速增扭来驱动球阀工作，同时，定位开关机构同步跟随末级蜗轮的转动转换成相应的球阀流量开度定位信号，通过阀门控制器无线控制，并将球阀流量开度定位信号传输至远程端。

进一步地，所述球阀的输出口径的形状与尺寸需要符合球阀的开度与流量输出的线性关系，所述球阀的开度与流量输出的线性关系根据流体力学伯努利方程理论建立。

进一步地，所述蜗轮蜗杆副中的蜗轮-蜗杆的中心为连体中空，且与球阀本体连接的蜗轮蜗杆副在承受轴向力的一端采用球面设计，在中空处安装有与之相匹配的转动轴，转动轴的两端通过轴承与球阀本体的壳体支撑定位连接。

进一步地，所述蜗轮蜗杆副减速机构由一级或多级蜗轮蜗杆副相互串联形成立体结构，电机的输出轴与蜗杆蜗轮副之间可以根据空间布局需求在相互啮合的情况下形成任意倾斜角度。