一种阀门电动执行机构可使用的控制装置的制作方法

1.本发明涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种阀门电动执行机构可使用的控制装置。


背景技术：

2.目前在火电厂内，使用的阀门电动执行机构品牌种类较多，备件的储存、采购开销大。这些阀门电动执行机构控制方式一般为集成电路板总线控制结构，驱动执行机构的电机旋转，带动齿轮咬合转动，再由减速箱通过一定变比，使阀门转动。开关限位、各种反馈均通过集成电路板上的各电气元件发出信号。、
3.面对各厂家生产技术的换代更新或产品退出市场，作为用户很被动，当在用的阀门执行机构出现集成电路板故障时，没有相关备件，无法得到有效的修复，只好报废处理，十分浪费资源。而且有些产品的设计理念已经过时，限位的设定及校准方式十分繁琐，操作不便。阀门执行机构的集成电路板是高精密器件，而阀门执行机构根据安装位置的工况不同，有的位于震动管道，长时间使用会发生集成电路板上元件折断。有的处于高温环境，集成电路板长时间使用发生胶体融化。有的处于潮湿环境，引发集成电路板元器件短路。从而引发常见问题有，异常停运或误动作，出现开关阀门限位偏移，严重时损坏阀门减速箱。有的限位指针观察盖已经氧化，无法看清内部指针位置，存在隐患。一体化阀门电动执行机构的集成电路板件属于易损件，且采购费用高，各品牌之间不具有通用性。也并不适合使用于所有工况下，仅适合用在较好的环境和工况下，空气干燥不潮湿，管道无剧烈运动，周围温度常温等。


技术实现要素：

4.根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，包括内部设置有电气控制回路的控制装置，其中电气控制回路包括阀门开按钮、阀门关按钮、中停按钮以及温湿度检测元件，所述控制装置接收电气控制回路中各阀门开关以及温湿度检测元件反馈的阀门开到位反馈信号、阀门关到位反馈信号、驱动电机过流反馈信号以及环境温湿度反馈信号，并对接收到的反馈信号进行数据分析从而通过阀门电动执行机构对阀门的开关进行远程操控；
5.所述控制装置接收上位机传送的控制指令并对阀门进行远程调控；
6.所述控制装置与阀门电动执行机构的驱动电机连接，通过三相电的输出使电机转动并进行阀门的开关控制。
7.进一步的，在阀门的指针处设置有电磁限位器，所述电磁限位器用于检测阀门的开关位置信息并将检测到的信息传送至控制装置。
8.进一步的，所述温湿度检测元件至少包括温度测点元件、湿度测点元件以及水位测点元件，当温度测点元件检测到当前环境温度超过电气元件耐受温度时，则发出报警信号同时控制装置电源跳闸；当湿度测点元件检测到当前环境湿度超过电气元件耐受湿度
时，则发出报警信号同时控制装置电源跳闸；所述水位测点元件用于检测阀门安置位置处的水位信息，当积水液位超过电气设备时所述水位测点元件发出报警信号。
9.进一步的，所述控制装置包括热继电器，当发生阀门卡涩电机无法在额定电流工作时，所述热继电器切断控制电源以保护电机。
10.进一步的，所述电气控制回路包括空气断路器、接触器、中间继电器以及电磁继电器。
11.进一步的，该阀门电动执行机构可使用的控制装置根据现场环境设置，当阀门电动执行机构位置处于高空中的管道上时，则将控制装置设置在地面层，当阀门电动执行机构位置处于水井坑内，则则将控制装置设置在水井坑外的地面层。所述控制装置的表面设置有开到位指示灯、关到位指示灯。
12.由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，该装置通过多项阀门替代集成电路板功能，最重要的具有通用性，可驱动各种阀门执行机构的电机旋转，进行阀门开关操作。通过此装置可以把那些因集成电路板损坏而无法修复的阀门执行机构利用起来，实现修旧利废，节省资源。控制装置设计有温度监测功能、湿度监测功能，当遇到环境突发变化时，有效发出报警信号，并切断设备电源，保护驱动电机等电气元件。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明中阀门电动执行机构可使用的控制装置的结构框图；
15.图2为本发明中控制装置中控制回路的电气原理图；
16.图3为本发明中控制装置中控制回路的电气原理图；
17.图4为本发明中阀门电动执行机构的电气原理图。
具体实施方式
18.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
19.如图1所示的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，该装置为挂墙式控制箱，箱体盘面上布置有阀门开按钮、关按钮、中停按钮、阀门开到位指示灯、阀门关到位指示灯、电机过流故障指示灯、环境湿度报警指示灯、环境温度报警指示灯。此装置配套的附件有电磁式限位器、长度可调节阀门位置指针。该装置电气回路的构建不通过集成电路板完成，而是通过各种基础电气元件，包括空气断路器、接触器、热继电器、中间继电器、电磁继电器、led指示灯、温度测点、湿度测点、液位测点等。箱体盘面上的按钮供操作人员就地使用。箱体内部电气回路搭建完毕后，阀门电动执行机构控制装置具备远方使用功能，通过电缆与上位机构成连接，实现操作人员在主控室远距离开关阀门操作，并提供有各种反馈信号，包括阀门开到位反馈、阀门关到位反馈、驱动电机过流反馈、环境湿度报警反馈、环境温度报
警、高液位报警反馈等。
20.进一步的，本发明公开的一种阀门电动执行机构控制装置，具有可通用性、控制方式简易、保护功能完善，人员操作便捷等优点。控制装置带有就地开关阀门功能、远方开关阀门功能，提供开到位反馈、关到位反馈、电机过流报警反馈、环境温湿度报警、高液位报警反馈等。特别对于井下使用的阀门电动执行机构，提供井内积水液位高电源跳闸保护等功能，可有效保护各电气元件，防止电气控制元件、电机发生短路烧损。阀门开关限位设计为电磁式限位，不同于一般的齿轮机械式，它可准确动作，不会因机械元件的疲劳松动而发生限位跑偏和失效。控制装置安装位置灵活，实现人员便捷操作。使用该发明后，可对现有部分损坏的电动执行机构实现修旧利废，节省采购资金。电气控制回路的搭建不采取集成电路板，没有高精密元器件，而是各种基础电气元件，产品发展成熟，质量品质耐用，具有可替换性，较好的适用于各种环境。使设备使用寿命延长，提高运行可靠性。
21.实施例：如图1所示，阀门电动执行机构控制装置为长方体型控制箱，可挂墙或支架安装。它的优点是可安装于方便操作人员使用的地方。比如实际生产中常见的几种情况，阀门电动执行机构位置处于高空中的管道上，我们可以将此装置安装于地面层。阀门电动执行机构位置处于水井坑内，我们也可将此装置安装于水井坑外的地面层。阀门电动执行机构位置附近空间狭小，我们可以将此装置安装于开阔地点。
22.进一步的，控制装置盘面上布置有3个按钮，分别为阀门开按钮、阀门关按钮、中停按钮。阀门开按钮、阀门关按钮、中停按钮分别控制对应的阀门开关工作，另外控制装置盘面上还布置有6个指示灯，分别为开到位指示灯、关到位指示灯、电机过流报警灯、温度超限报警灯、湿度超限报警灯、液位超限报警灯。功能明确。
23.进一步的，控制装置可与上位机通过控制电缆连接，实现远距离操作阀门开关功能。
24.进一步的，控制装置与阀门电动执行机构的驱动电机连接，通过三相电的输出使电机转动，从而带动轴杆，齿轮，减速箱转动，进行阀门的开关操作。
25.进一步的，阀门位置限位采用了电磁限位器，即钢材质的阀门位置指针，垂直于电磁限位器的感应面时，依托电磁感应原理，使限位器接收到开关到位信号并传送至控制装置。它的优点是，不同于一般的齿轮机械式限位，电磁限位器动作准确性更高，不会因机械元件的疲劳松弛而发生限位跑偏和失效，使用寿命长。限位功能十分重要，若失效的话，电机持续转动会损伤机械零件，严重时损坏减速箱，发生误动作，引发一连串安全问题。因此设计时，选择优化为电磁限位器。
26.进一步的，控制装置内配有温度测点元件，当环境温度超过电气元件耐受温度时，会发出报警信号并使控制装置电源跳闸。
27.进一步的，控制装置内配有湿度测点元件，当环境湿度超过电气元件耐受湿度时，会发出报警信号并使控制装置电源跳闸。
28.进一步的，控制装置内配有水位测点元件，优点为，这是专门为井下安装的阀门电动执行机构配备的一项保护，当暴雨或管道出现渗点，井内会有积水，当积水液位漫过电气设备时，电缆会发生短路烧损，这种烧损常为不可修复性损害。因此需要在危险发生前切断控制装置电源并发出报警信号，提醒人员进行井内排水作业。即便因各种原因排水不及时，设备的电源已被切断，水浸后对设备进行烘干检修，电气元件可继续使用。
29.进一步的，控制装置内配有电机过流热继电器，当发生阀门卡涩，电机无法额定电流工作时，继电器动作，切断控制电源以保护电机。
30.进一步的，电气控制回路所选用的电气元件，产品研发成熟，质量品质耐用，具有可替换性，较好的适用于各种环境，使用寿命长，运行可靠性高。此阀门电动执行机构控制装置具有通用性，可用于各种阀门的驱动。避免了因品牌不同，备件无法通用造成的检修困难。利用此发明，可对现有部分因集成电路板损坏而无法修复的阀门执行机构实现修旧利废，产生较大经济效益，节省资金。
31.进一步的，如图2和图3所示，所述控制装置包括的电气控制回路电路原理图，通过各电气元件的组合，控制回路的搭建，实现了开关阀门功能，以及各项电气回路保护功能。对其中标号、主要元器件做下说明
32.rj热继电器提供电机过流保护sb1阀门开按钮开阀操作sb2阀门关按钮关阀操作k1开继电器带有自保持接线，实现阀门持续开操作k2关继电器带有自保持接线，实现阀门持续关操作k3开限位继电器提供开到位反馈k4关限位继电器提供关到位反馈km1电机正转接触器驱动电机，使阀门朝开方向动作km2电机反转接触器驱动电机，使阀门朝关方向动作wx温度超限继电器超温时断开主电源，保护设备sx湿度超限继电器湿度过大时断开主电源，保护设备yx液位继电器适用于井下阀门电动执行机构使用tq主断路器的脱扣器利用脱扣器实现保护功能动作
33.进一步的，如图4(a)所示，公开了各端子接线功能，公开了阀门电动执行机构装置一次回路的构成。通过两个接触器的设计，实现了驱动电机的正反转功能。两个接触器间有着机械互锁和电气互锁，其目的是每次操作通电时仅存在一个接触器动作，不会两个同时动作，引发相间短路，是一种安全性的保障。
34.进一步的，如图4(b)图4(c)所示当我们按下开阀按钮，开回路线路畅通，k1开继电器动作，同时利用k1的常开点，使线圈带电自保持，k1始终吸合，k1.2常开点会变为闭点，使km1线圈吸合，将三相电送至接触器，阀门开始转动。当阀门运动至开限位时，我们利用了电磁限位器，使k3继电器线圈带电吸合，开回路中的k3常闭点打开，使回路断电，完成了开阀操作，开阀操作流程结束。
35.进一步的，当我们按下关阀按钮，关回路线路畅通，k2关继电器动作，同时利用k2的常开点，使线圈带电自保持，k2始终吸合，k2.2常开点会变为闭点，使km2线圈吸合，将三相电送至接触器，阀门开始转动。当阀门运动至关限位时，我们利用了电磁限位器，使k4继电器线圈带电吸合，关回路中的k4常闭点打开，使回路断电，完成了关阀操作，关阀操作流程结束。
36.进一步的，当我们需要阀门处于一个中间位置时，通过开关操作至需要位置，按下中停按钮即可。
37.进一步的，在阀门电动执行机构装置保护回路中，wx继电器执行温度超限保护功能，sx继电器执行湿度超限保护功能，yx继电器执行液位保护功能，它们通过各测点使各保护回路线圈带电。使wx1、sx1、yx1常开点闭合，从而使断路器的脱扣器线圈动作。即可跳开一次回路电源，起到保护装置效果。并发生对应报警信号，提醒人员注意检查。
38.本发明涉及一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，此装置尤其适用于各种恶劣环境、工况下的阀门驱动。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于包括：内部设置有电气控制回路的控制装置，其中电气控制回路包括阀门开按钮、阀门关按钮、中停按钮以及温湿度检测元件，所述控制装置接收电气控制回路中各阀门开关以及温湿度检测元件反馈的阀门开到位反馈信号、阀门关到位反馈信号、驱动电机过流反馈信号以及环境温湿度反馈信号，并对接收到的反馈信号进行数据分析从而通过阀门电动执行机构对阀门的开关进行远程操控；所述控制装置接收上位机传送的控制指令并对阀门进行远程调控；所述控制装置与阀门电动执行机构的驱动电机连接，通过三相电的输出使电机转动并进行阀门的开关控制。2.根据权利要求1所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：在阀门的指针处设置有电磁限位器，所述电磁限位器用于检测阀门的开关位置信息并将检测到的信息传送至控制装置。3.根据权利要求1所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：所述温湿度检测元件至少包括温度测点元件、湿度测点元件以及水位测点元件，当温度测点元件检测到当前环境温度超过电气元件耐受温度时，则发出报警信号同时控制装置电源跳闸；当湿度测点元件检测到当前环境湿度超过电气元件耐受湿度时，则发出报警信号同时控制装置电源跳闸；所述水位测点元件用于检测阀门安置位置处的水位信息，当积水液位超过电气设备时所述水位测点元件发出报警信号。4.根据权利要求1所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括热继电器，当发生阀门卡涩电机无法在额定电流工作时，所述热继电器切断控制电源以保护电机。5.根据权利要求4所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：所述电气控制回路包括空气断路器、接触器、中间继电器以及电磁继电器。6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：该阀门电动执行机构可使用的控制装置根据现场环境设置，当阀门电动执行机构位置处于高空中的管道上时，则将控制装置设置在地面层，当阀门电动执行机构位置处于水井坑内，则则将控制装置设置在水井坑外的地面层。7.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，其特征在于：所述控制装置的表面设置有开到位指示灯、关到位指示灯。

技术总结
本发明公开了一种阀门电动执行机构可使用的控制装置，包括：内部设置有电气控制回路的控制装置，其中电气控制回路包括阀门开按钮、阀门关按钮、中停按钮以及温湿度检测元件，所述控制装置接收电气控制回路中各阀门开关以及温湿度检测元件反馈的阀门开到位反馈信号、阀门关到位反馈信号、驱动电机过流反馈信号以及环境温湿度反馈信号，并对接收到的反馈信号进行数据分析从而通过阀门电动执行机构对阀门的开关进行远程操控；所述控制装置接收上位机传送的控制指令并对阀门进行远程调控；所述控制装置与阀门电动执行机构的驱动电机连接，通过三相电的输出使电机转动并进行阀门的开关控制。的开关控制。的开关控制。


技术研发人员：崔鹏 董子畅 刘旭 赵旭 赵东晖 马帅 陈孙山 陈长瑞
受保护的技术使用者：天津华能杨柳青热电有限责任公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/28