專利名稱：電控液動(dòng)執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，特別是適用于選煤廠或選礦廠驅(qū)動(dòng)各種閥門(如重介閥門，給料、排料閘閥及礦倉(cāng)閘門等)的開、關(guān)，以及驅(qū)動(dòng)其它直行程負(fù)載的電控液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它可以和插板閥門組合成遠(yuǎn)控自動(dòng)閥門，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中理想的執(zhí)行元件。
目前，選煤或選礦工藝系統(tǒng)中的各種閥門，大多數(shù)仍在使用手輪驅(qū)動(dòng)絲桿實(shí)現(xiàn)開或關(guān)，既不方便又費(fèi)力，特別是冬季，由于閥門不嚴(yán)，經(jīng)常凍結(jié)，造成停車事故，影響生產(chǎn)。近年來(lái)，隨著選煤或選礦工藝系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，有些選煤廠或選礦廠開始使用電控執(zhí)行器。如《選煤技術(shù)》1984年第二期公開一種“控制閥門用DF－Ⅱ型執(zhí)行器”，它是由電控風(fēng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及位置反饋電路組成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一個(gè)缸體，在缸體內(nèi)裝有帶活塞的拉桿，拉桿外伸的一端與負(fù)載(閥芯)連接；壓縮空氣進(jìn)入下氣室推動(dòng)活塞并帶動(dòng)拉桿自下向上運(yùn)動(dòng)；反之，壓縮空氣進(jìn)入上氣室推動(dòng)活塞并帶動(dòng)拉桿自上向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的開或關(guān)的操作。上述拉桿、活塞與缸體內(nèi)非金屬缸套構(gòu)成位移傳感變壓器，將拉桿的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，作為拉桿位置指示和執(zhí)行器的位移反饋信號(hào)。DF－Ⅱ型執(zhí)行器比手輪驅(qū)動(dòng)絲桿開或關(guān)閥門使用方便，開關(guān)靈活，縮短啟動(dòng)或停車時(shí)間，操作簡(jiǎn)便，大為減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。但是該執(zhí)行器需要有風(fēng)源；缸體內(nèi)設(shè)置非金屬缸套，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易密封，體積大，較笨重；位移傳感變壓器輸出電壓與拉桿外伸長(zhǎng)度之間不完全是線性關(guān)系。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種帶有電容位移傳感器的電控液動(dòng)執(zhí)行器。該執(zhí)行器是可逆電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)可逆齒輪泵，抽送執(zhí)行器自身的油液、推動(dòng)缸體內(nèi)的活塞和拉［16］的油液通過前行油管［12］抽送到后液室［17］，活塞［5］帶動(dòng)拉桿［1］向前運(yùn)動(dòng)，反之，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪泵主動(dòng)輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵將后液室的油液通過后行油管［13］抽送到前液室，活塞帶動(dòng)拉桿向后運(yùn)動(dòng)。拉桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，插入拉桿中空孔內(nèi)的帶絕緣套電極［6］相對(duì)不動(dòng)，因此隨著拉桿向前運(yùn)動(dòng)，外伸長(zhǎng)度加長(zhǎng)，拉桿與帶絕緣套電極相對(duì)面積減小，Cx電容量減?。环粗?，拉桿向后運(yùn)動(dòng)，拉桿與帶絕緣套電極相對(duì)面積增大，Cx電容量增大。
圖2所示位移反饋電路，是把上文所述拉桿機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，用以作為拉桿位置的指示和執(zhí)行器位置反饋信號(hào)。它是由前置電路［18］和放大轉(zhuǎn)換電路所組成。
前置電路是由BG1為核心的振蕩電路和以BG2為核心的轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。在振蕩電路中的變壓器副邊L2出現(xiàn)上正下負(fù)的半周內(nèi)，隔直電容C5、C4和可變電容Cx在上半周充電所產(chǎn)生的電壓串聯(lián)，經(jīng)三極管BG2基射放大，產(chǎn)生出信號(hào)電流ib經(jīng)BG2放大輸出半波電流i，顯然電容Cx越大，信號(hào)電流ib就大，半波電流i亦大。由于可變電容Cx很小，為防止引線干擾，將其前置電路［18］的電路板［9］安設(shè)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的后蓋內(nèi)。
半波電流i在放大轉(zhuǎn)換電路［19］的電阻R9上產(chǎn)生壓降，加在放大器F1的正相輸入端3上，使F1輸出正電壓下降，通過放大器F2使其輸出負(fù)電壓減小，再經(jīng)放大器F3放大使其輸出正電壓減小，使三極管BG3射基電流增大，經(jīng)BG3和BG4放大，使輸出電流增大。調(diào)節(jié)電位計(jì)W1，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)拉桿［1］處于外伸長(zhǎng)度最大時(shí)，F(xiàn)1輸出一適當(dāng)正電壓，F(xiàn)2輸出一適當(dāng)負(fù)電壓，而F3輸出足夠高的正電壓，使BG3有一最小信號(hào)電流為4毫安；調(diào)節(jié)電位計(jì)W2，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)拉桿由外伸長(zhǎng)度最大縮回到最大開度位置時(shí)，輸出信號(hào)電流由4毫安上升到20毫安，這就是作為執(zhí)行器拉桿位置指示和位置反饋信號(hào)的整定，這個(gè)信號(hào)電流具有恒流源特性，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳。
桿前后運(yùn)動(dòng)；拉桿的機(jī)械位移，是通過插入拉桿中空孔內(nèi)的帶絕緣套電極所構(gòu)成的可變電容器，該可變電容器置于位置反饋電路中，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，作為拉桿位置指示及執(zhí)行器位移反饋信號(hào)。由于取消了缸體內(nèi)的非金屬缸套和推動(dòng)活塞拉桿運(yùn)動(dòng)的風(fēng)源，使執(zhí)行器結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，容易密封，體積變小，出力更大；可變電容的電容量與拉桿外伸長(zhǎng)度之間具有完全的線性關(guān)系。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式。


圖1所示本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)正視圖。
圖2所示本發(fā)明位移反饋電路。
如
圖1所示，帶有電容位移傳感器的電控液動(dòng)執(zhí)行器，包括一個(gè)兩相或三相可逆電動(dòng)機(jī)［15］，該電動(dòng)機(jī)的主軸通過連軸節(jié)［14］與可逆齒輪泵［11］的主動(dòng)齒輪軸相連；齒輪泵的一端通過前行油管［12］與執(zhí)行機(jī)構(gòu)后液室［17］連通；齒輪泵的另一端通過后行油管［13］與執(zhí)行機(jī)構(gòu)前液室［16］連通。所說的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括缸體［4］，在缸體的前端固聯(lián)一個(gè)前蓋［2］，用以支撐拉桿［1］的外伸端；位居缸體內(nèi)的拉桿［1］末端固聯(lián)一個(gè)活塞［5］，活塞的前部空腔為前液室［16］，后部為后液室［17］。拉桿［1］是個(gè)帶中空孔的金屬桿。缸體的后端固聯(lián)一個(gè)后蓋［7］，用以支撐帶絕緣套的電極［6］，該電極的尾部固定一個(gè)前置電路板［9］；在前置電路板上布設(shè)如圖2所示位移反饋電路的前置電路［18］。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的前蓋、拉桿的外伸端與缸體之間采用V型密封圈［3］密封；后蓋與缸體之間采用O型密封圈［8］密封。前文所述的帶絕緣套電極［6］插入拉桿［1］中空孔內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)可變電容器，該可變電容器置于圖2所示的位移反饋電路之中，即相當(dāng)于前置電路［18］中的Cx，其中a點(diǎn)與拉桿［1］電連接，b點(diǎn)與帶絕緣套電極［6］電連接。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)［15］帶動(dòng)齒輪泵［11］的主動(dòng)輪逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵將前液室
權(quán)利要求1.一種電控液動(dòng)執(zhí)行器，包括電動(dòng)機(jī)[15]、連軸節(jié)[14]、齒輪泵[11]、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、位移反饋電路，其特征是執(zhí)行機(jī)構(gòu)缸體[4]前蓋[2]支撐可移動(dòng)帶中空孔的金屬拉桿[1]，拉桿的中空孔內(nèi)插入帶絕緣套電極[6]，電極[6]由缸體的后蓋[7]支撐。
2.按照權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器，其特征是金屬拉桿［1］、帶絕緣套電極［6］與位移反饋電路的前置電路［18］相連接，形成一個(gè)可變電容器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的執(zhí)行器，其特征是前置電路板［9］安設(shè)在帶絕緣套電極的尾部。
4.按照權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器，其特征是齒輪泵的一端通過前執(zhí)行油管［12］與執(zhí)行機(jī)構(gòu)后液室［17］連通，齒輪泵另一端通過后行油管［13］與執(zhí)行機(jī)構(gòu)前液室［16］連通。
專利摘要一種電控液動(dòng)執(zhí)行器，是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)齒輪泵抽送缸體內(nèi)自身油液，推動(dòng)活塞和拉桿前后運(yùn)動(dòng)。拉桿與插入該拉桿中空孔內(nèi)的帶絕緣套電極，形成一個(gè)可變電容器，該可變電容器置于位移反饋電路中，最后輸出4毫安-20毫安電流作為拉桿位置的指示。該執(zhí)行器適用于選煤廠或選礦廠驅(qū)動(dòng)各種閥門及其它直行程負(fù)載。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，出力大，可變電容的電容量與拉桿外伸長(zhǎng)度之間具有完全的線性關(guān)系。
文檔編號(hào)F15B15/00GK2085440SQ9120264
公開日1991年9月25日 申請(qǐng)日期1991年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月11日
發(fā)明者任清晨 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院唐山分院