用於指示液壓執行器位置的閥位指示器的製作方法

2023-05-02 18:42:46 1

專利名稱：用於指示液壓執行器位置的閥位指示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於指示液壓執行器位置的閥位指示器。
背景技術：
液壓系統是以電機提供動力基礎，使液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成 各種設備不同的動作需要。液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統產生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓執行元件是用來執行將液壓泵提供的液壓能轉變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉換 稱為機械能，從而對外做功。液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統能 夠完成不同的活動。除了上述的元件以外，液壓控制系統還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和 管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，就能夠建設出一個液壓回 路。所謂液壓迴路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制迴路。通常在液壓控制系統中，控制器控制液壓執行器的閥位動作，液壓執行器的閥位 狀態通過閥位指示器指示，根據不同大小的液壓執行器必須選配不同規格的閥位指示器。 目前在液壓控制系統中電/液式閥位指示器的連接方式如圖1所示，液壓執行器8安裝於 液控現場，液壓執行器8的控制器6安裝在控制室，兩者之間通過管路連接，閥位指示器7 串聯在閥關的管路上靠近控制室位置；當控制室與受控液壓執行器8之間管路較長時，一 般的閥位指示器所指示的液壓執行器閥位出現滯後或超前的偏差，因此閥位指示器的應用 受到了限制，其僅限於50米管路距離內的液壓狀態指示。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用於指示液壓執行器位置的閥位指示器， 當管路距離在300米內時閥位指示器均能正確指示液壓執行器的閥位狀態。本發明的問題是一下技術方案實現的一種用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，包括上殼體和下殼體，所述上殼體 中裝有一隻帶「0」型密封圈的隔離套，所述下殼體上設有兩個進、出油口，所述上、下殼體內 還包括 a.齒輪組件，包括兩個橢圓齒輪和一個小齒輪，所述兩個橢圓齒輪相嚙合，所述小 齒輪與其正下方對應的橢圓齒輪通過一個連接軸連接在一起，所述齒輪組件由定位板定位 在下殼體中，與兩個進、出油口相通；
b.傳動組件，包括一個由外磁鐵和內磁鐵構成的磁性傳動耦合器，和一個旋轉遮 光板，所述內磁鐵與齒輪組件中的小齒輪通過一連接杆相連，所述外磁鐵被安裝在一個專 門的安裝板上，外磁鐵通過另一連接杆與遮光板相連，所述傳動組件安裝在上殼體中，在隔 離套上方；c.指示器組件，包括一個光電傳感器、電信號處理線路板和三個引腳，所述線路板 上包括三個用於設定模式和參數的設定按鈕，和用於開度指示的指示燈，所述光電傳感器 安裝在線路板下方，通過三個引腳與線路板連接，當遮光板旋轉時，光電傳感器連續輸出通 斷信號並通過引腳輸入到線路板中，經線路板中的晶片處理後，輸出液壓執行器的位置指 示信號；所述指示器組件安裝在上殼體中，在傳動組件上方。上述用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，所述閥位指示器的進油口連接到閥 位指示器的「關閉」接口，閥位指示器的出油口連接到閥位指示器外的液壓執行器的「關閉」 接口，如此將閥位指示器串聯在「閥關」管路中。上述用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，所述連接方式均為板式安裝。上述用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，所述線路板採用單片機形式來設 計，採集光電傳感器發出的通斷信號，將此通斷信號轉換成電子計數值，再將電子計數值轉 換成液壓控制閥的開度指示信號。本發明與現有技術相比所具有的優點是1.結構較簡單，操作方便；2.液壓管路的長短不影響閥位指示器的正確指示，管路距離在300米時閥位指示器均能正確指示液壓執行器的閥位狀態；3.體積小巧，安裝方便；4.液壓管路與電路隔離，防止油液進入電路板中；5.針對不同的液壓控制閥，可利用設定按鈕在現場進行有關參數的輸入和閥位校 準；6.可輸出三種電信號a 輸出開、關量信號b:輸出 4_20mA 信號C:現場數據總線輸出。7.對於液壓執行器的容積大小無關，均能正確指示其位置。


下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明圖1為本發明的管路連接原理圖；圖2為本發明的外形圖及局部剖面圖；圖3為本發明的俯視圖；圖4為本發明的內部結構圖；其中，附圖標記1-齒輪組件，11-橢圓齒輪，12-橢圓齒輪，13-小齒輪，2_傳動組件，21-外磁鐵， 22-內磁鐵，23-旋轉遮光板，24-安裝板，3-指示器組件，31-光電傳感器，32-電信號處理 線路板，321-設定按鈕「_」，322-設定按鈕「 + 」，323-設定按鈕「MODE」，324-指示燈，33-引腳，41-上殼體，42-下殼體，43-安裝螺釘，44-定位板，45-連接杆，46-連接杆，47-卡簧， 48-螺釘，49-接線盒殼體，50-隔離套，51- 「O」型密封圈，52-過渡塊，53-卡套式管接頭， 6-控制器，7-閥位指示器，8-液壓執行器。
具體實施例方式如圖1所示為本發明閥位指示器的連接方式原理圖，包括控制器6、閥位指示器7 和液壓執行器8。控制器6用於控制液壓執行器8的開、關，所述閥位指示器7用於指示液 壓執行器8的閥位狀態；閥位指示器7的接口 「A」與控制器6的「A」 口相連，閥位指示器7 的接口 「B」與液壓執行器8的「A」 口相連，使得閥位指示器串聯在「閥關」管路中。如圖2所示，本發明閥位指示器由齒輪組件1、傳動組件2和指示器組件3組成， 進、出油口均在該閥位指示器底部，且距離較近，故採用板式安裝方式將油口與液壓執行器 相連，為便於管道的連接，上述閥位指示器需配一隻過渡塊52，過渡塊52上安裝兩隻卡套 式管接頭53，其俯視圖如圖3所示。如圖3所示，本發明閥位指示器的指示面板由線路板32和引腳33組成，所述線路 板32上包括三個用於設定模式和參數的設定按鈕「_」321、「 + 」322、「M0DE」323，及用於 開度指示的指示燈324。其中「MODE」按鈕根據設置的需要來選擇模式，「-」、「 + 」兩個按鈕 用於在「MODE」相應的模式下進行相關設置；針對不同的液壓控制閥，可利用三個按鈕在現 場進行有關參數的輸入和閥位校準。如圖4所示為本發明的內部結構圖，其中齒輪組件1包括橢圓齒輪11，橢圓齒輪 12，和一個小齒輪13，兩個橢圓齒輪相嚙合，小齒輪13與下面的橢圓齒輪11通過一個連接 軸連接在一起；採用橢圓齒輪作為主傳動，其特徵是內洩漏小，測量範圍大，小流量也能 帶動旋轉且不易卡住。傳動組件2包括一個由外磁鐵21和內磁鐵22構成的磁性傳動耦 合器，以及一個旋轉遮光板23 ；採用此磁性耦合器做傳動裝置，其特徵是當下殼體中的油 通過小齒輪和連接杆帶上內磁鐵時，因內磁鐵與外磁鐵無接觸，故油不會通過外磁鐵進入 指示器組件中。指示器組件3包括光電傳感器31、電信號處理線路板32和三個引腳33。齒輪組件1由定位板44定位在下殼體42中，定位板44由上殼體41將其壓牢固 定安裝在下殼體42的槽中；下殼體42與上殼體41之間由四個螺釘43固定安裝。卡簧47安裝在上殼體41中，用於將隔離套50固定在上殼體41中。隔離套50上 裝有一隻用於密封的「0」型密封圈51，用於將下部的油密封在下腔體中。與指示器組件3 相連的專門的安裝板24用於將外磁鐵21安裝在安裝板上並可以旋轉。接線盒殼體49通過四個螺釘48與上殼體41相連。接線盒殼體49用於保護線路 板32及其電子器件以免受潮並用於將外部電纜與其內部信號線接出。本發明的具體實施例是當壓力油通過齒輪組件1進入本閥位指示器的下殼體 時，推動齒輪組件1正/反向旋轉。小齒輪13與下面的橢圓齒輪11連接，當齒輪組件1轉 動時，帶動小齒輪13也一併轉動；由於內磁鐵22與小齒輪13通過一連接杆45相連，當小 齒輪13轉動時，內磁鐵22也一起轉動，隔離套50由於固定在上殼體41上而不轉動；內磁 鐵22 —轉動，與之相應的外磁鐵21也一起轉動；由於外磁鐵21與遮光板23是通過一個連 接杆46相連，所以當外磁鐵21轉動時，遮光板23也一起轉動；通過遮光板23的旋轉，使得 光電傳感器31連續輸出通斷信號，光電傳感器31安裝在線路板32下方，通過三個引腳33與線路板32連接，將通斷信號輸入到線路板32中，線路板32將採集的通斷信號轉換成電 子計數值，經線路板32中的晶片處理後，從而輸出液壓執行器的位置指示信號。本發明的工作原理是，當壓力油從控制器6的「A」 口進入到閥位指示器7的「A」 口時，推動閥位指示器7的橢圓齒輪正向旋轉，輸出軸旋轉的同時，帶動傳動組件2的遮光 板23旋轉。通過遮光板23的旋轉，輸出正向脈衝信號，微處理器根據脈衝信號判斷液壓執 行器運行方向、運行狀態和速率，經處理後，輸出指示信號，從而實現閥位指示器7與液壓 執行器8同步指示。相反，當壓力油從液壓執行器8的「B」 口進入到閥位指示器7的「B」 口時，推動閥位指示器7的橢圓齒輪反向旋轉，輸出軸旋轉的同時，帶動傳動組件2的遮光板23旋轉。 通過遮光板23的旋轉，輸出反向脈衝信號，微處理器根據脈衝信號判斷液壓執行器運行方 向、運行狀態和速率，經處理後，輸出指示信號，從而實現閥位指示器7與液壓執行器8同步 指示。由於本發明閥位指示器採用了上述技術方案，即採用電信號來處理並計算流過閥 位指示器的容積。根據液壓管路的長短，通過所述指示器組件中的三個設定按鈕，可在現場 對參數進行修改設定，來調整閥位指示器的動作時間，這樣只需一種規格的閥位指示器就 可適應通徑DN50-DN800蝶閥或其它液壓執行器的液壓執行器的閥位指示，從而很方便的 消除由管路長短而引起的指示誤差，使得閥位指示器的指示位置與液壓執行器的實際位置 一致。本閥位指示器還可以根據需要，輸出閥位「全開」和「全關」觸點信號或4_20mA閥 位開度信號，並可以將其信號遠距離的傳送到客戶需要的地方，即可在遠距離的地方顯示 液壓執行器的實際狀態；斷電後再次上電，本閥位指示器仍指示斷電前的指示狀態。本發明所述用於指示液壓執行器位置的閥位指示器可適用於300米管路距離內 的液壓狀態指示。
權利要求
一種用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，包括上殼體和下殼體，所述上殼體中裝有一隻帶「O」型密封圈的隔離套，所述下殼體上設有兩個進、出油口，其特徵在於所述上、下殼體內還包括a.齒輪組件，包括兩個橢圓齒輪和一個小齒輪，所述兩個橢圓齒輪相嚙合，所述小齒輪與其正下方對應的橢圓齒輪通過一個連接軸連接在一起，所述齒輪組件由定位板定位在下殼體中，與兩個進、出油口相通；b.傳動組件，包括一個由外磁鐵和內磁鐵構成的磁性傳動耦合器，和一個旋轉遮光板，所述內磁鐵與齒輪組件中的小齒輪通過一連接杆相連，所述外磁鐵被安裝在一個專門的安裝板上，外磁鐵通過另一連接杆與遮光板相連，所述傳動組件安裝在上殼體中，在隔離套上方；c.指示器組件，包括一個光電傳感器、電信號處理線路板和三個引腳，所述線路板上包括三個用於設定模式和參數的設定按鈕，和用於開度指示的指示燈，所述光電傳感器安裝在線路板下方，通過三個引腳與線路板連接，當遮光板旋轉時，光電傳感器連續輸出通斷信號並通過引腳輸入到線路板中，經線路板中的晶片處理後，輸出液壓執行器的位置指示信號；所述指示器組件安裝在上殼體中，在傳動組件上方。
2.根據權利要求1所述的用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，其特徵在於，所述 閥位指示器的進油口連接到閥位指示器的「關閉」接口，閥位指示器的出油口連接到閥位指 示器外的液壓執行器的「關閉」接口，如此將閥位指示器串聯在「閥關」管路中。
3.根據權利要求2所述的用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，其特徵在於，所述 連接方式均為板式安裝。
4.根據權利要求1所述的用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，其特徵在於，所述 線路板採用單片機形式來設計，先採集光電傳感器發出的通斷信號，將此通斷信號轉換成 電子計數值，再將電子計數值轉換成液壓控制閥的開度指示信號。
全文摘要
本發明公開了一種用於指示液壓執行器位置的閥位指示器，包括上殼體和下殼體，所述上殼體中裝有一隻帶「O」型密封圈的隔離套，所述上、下殼體內還包括齒輪組件、傳動組件和指示器組件。齒輪組件用於測量流過閥位指示器的液體流量，傳動組件用於將測量信號傳送到指示器組件中，指示器組件中的光電傳感器將測量信號轉換成通斷信號輸入到線路板中，經線路板中的晶片處理後，輸出液壓執行器的位置指示信號。閥位指示器的下殼體設有兩個進、出油口，均串聯在「閥關」管路上，當進油方向改變時，指示器組件的指示燈也相應的改變顯示位置，以使指示器與執行器的動作方向一致。本發明所述閥位指示器可適用於300米管路距離內的液壓狀態指示。
文檔編號F15B15/28GK101799028SQ20091004600
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月6日 優先權日2009年2月6日
發明者馮曉明 申請人:上海融德機電工程設備有限公司