專利名稱：快速切斷閥電磁驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種電磁驅動裝置，特別涉及一種用于高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置的快速切斷閥電磁驅動裝置。
背景技術：
鋼鐵企業(yè)中煉鐵系統(tǒng)所用能耗一般要占企業(yè)總能耗的70％左右，其中大約55％消耗在高爐冶煉系統(tǒng)上。高爐爐頂煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(Top Gas PressureRecovery Turbine簡稱TRT)是目前國際上公認的有價值的二次能源回收裝置。它是利用高爐爐頂煤氣中的壓力能及熱能經透平膨脹做功來驅動發(fā)電機發(fā)電，可回收高爐鼓風所需要能量的30％左右。這種發(fā)電方式既不消耗任何燃料，也不產生環(huán)境污染，發(fā)電成本又低，是高爐冶煉工序的重大節(jié)能項目，經濟效益十分顯著，是國際冶金界大力推廣的節(jié)能和環(huán)保技術之一。根據我國冶金工業(yè)“十五”規(guī)劃，到2005年，我國1000立方米以上大高爐，要全部采用TRT技術，小于1000立方米的高爐也要大力開發(fā)TRT技術與裝備。
快速切斷閥是高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置中關鍵的配套設備，當透平機組出現異常時，要求閥門必須在0.5秒內迅速切斷進入透平機組的高爐煤氣，保證高爐及透平機組的安全?，F有高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置中的快速切斷閥驅動方式為液動，液壓控制系統(tǒng)能夠驅動裝有動力彈簧的單作用液壓缸，通過快速泄掉壓力油的方式完成閥口的緊急關閉動作。現有高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置中快速切斷閥驅動方式存在的缺點為1.液壓控制系統(tǒng)向6個點供油(進、出口插板閥，快速切斷閥，調速閥，可調靜葉及旁通快開閥)。插板閥在啟閉過程中液壓系統(tǒng)與煤氣直接接觸，由于高爐煤氣含塵量較高，造成整個液壓系統(tǒng)的油質清潔度難以滿足要求。
2.因操作環(huán)境較為惡劣，不經常動作的快速切斷閥長期工作的可靠性較低。
3.在快速切斷閥緊急關閉的最后階段，由于動力彈簧的彈力隨形變的減小而減小，因此會出現動力不足，閥門無法完全關閉的情況，存在安全隱患。
4.TRT系統(tǒng)正常工作時，快速切斷閥處于打開狀態(tài)，液壓系統(tǒng)需要長時間持續(xù)工作，消耗大量電能。
技術內容本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種具有慢開、慢關、快關及游動功能，運行可靠，操作方便、能耗低，成本低，安裝、調試及維修方便的高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置快速切斷閥的電磁驅動裝置。
本實用新型的技術解決方案如下快速切斷閥的電磁驅動裝置的結構由箱體、驅動電磁鐵，控制電磁鐵、動力彈簧、傳動機構和控制系統(tǒng)組成；箱體的結構是上端蓋1固裝在上箱體6的上端，上箱體6的下端固裝著下箱體24，上箱體6的兩側還固裝著箱體9、左軸承端蓋41和右軸承端蓋18，下箱體24上固裝著行程開關支架28；驅動電磁鐵的結構是在上箱體6內裝著驅動線圈外殼4，驅動線圈外殼4的上部裝著驅動靜鐵芯2，驅動靜鐵芯2的下端裝著碟形彈簧3，碟形彈簧3的下面裝著驅動銜鐵7，驅動銜鐵7的外周套裝著驅動線圈5；控制電磁鐵的結構是在箱體9內裝著控制線圈外殼14，控制線圈外殼14內裝著控制線圈10，控制線圈10內裝著控制銜鐵13，控制銜鐵13的一端裝著控制靜鐵芯11，另一端的外周套裝著控制彈簧8，端蓋12固裝在箱體9上；動力彈簧26套裝在彈簧導桿25上，并與上箱體6的下端聯接；傳動機構的結構是驅動銜鐵7與齒條20和彈簧導桿25固定聯接，并通過軸套和鍵與箱體聯接；齒條20上開有限位槽15，傳動軸39通過軸承架裝在上箱體6上，齒輪22裝在軸承17、40中間，齒輪22通過鍵21與傳動軸39聯接，傳動軸39通過鍵38與帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35聯接；帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35的輸出端通過鍵36與閥桿37聯接，帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35的制動輪34與電磁制動器32的制動瓦33相聯，電磁制動器32的底座42固裝在機架43上；控制系統(tǒng)的結構是行程開關27、29、30安裝在行程開關支架28上。
本實用新型與現有技術相比的優(yōu)點和積極效果如下1、結構簡單，易于控制，具有慢開、慢關、快關及游動功能。
2、運行可靠，保證了快速切斷閥在0.5秒內快關的可靠性，專用于高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置，保證TRT在各種工況下正常工作，以及在事故狀態(tài)下能迅速、可靠切斷煤氣，有效地保證了高爐及透平機組的安全。
3、耗低，成本低，安裝、調試及維修方便，經濟和社會效益十分顯著。
圖1是本實用新型快速切斷閥的電磁驅動裝置結構示意圖。
具體實施方式
快速切斷閥的電磁驅動裝置的結構如圖1所示，它由箱體、驅動電磁鐵，控制電磁鐵、動力彈簧、傳動機構和控制系統(tǒng)組成。
箱體的結構是上端蓋1通過螺栓固裝在上箱體6的一端，上箱體6的另一端通過螺栓固裝著下箱體24，上箱體6的兩側還通過螺釘固裝著箱體9、左軸承端蓋41和右軸承端蓋18，下箱體24通過螺釘固裝著行程開關支架28。
驅動電磁鐵的結構是在上箱體6內裝著驅動線圈外殼4，驅動線圈外殼4的上部裝著驅動靜鐵芯2，驅動靜鐵芯2的下端裝著碟形彈簧3，碟形彈簧3的下端裝著驅動銜鐵7，驅動銜鐵7的外周套裝著驅動線圈5。
控制電磁鐵的結構是在箱體9內裝著控制線圈外殼14，控制線圈外殼14內裝著控制線圈10控制線圈10內裝著控制銜鐵13，控制銜鐵13的一端裝著控制靜鐵芯11，另一端的外周套裝著控制彈簧8，端蓋12通過螺栓固裝在箱體9上。
動力彈簧26套裝在彈簧導桿25上，并與上箱體6的下端聯接；傳動機構的結構是驅動銜鐵7與齒條20和彈簧導桿25固定聯接，該固定聯接通過軸套16、23和鍵31與箱體聯接；齒條20上開有限位槽15；傳動軸39通過軸承17、40架裝在上箱體6上，齒輪22裝在兩軸承17、40中間，通過擋圈19、軸承17、40和軸承端蓋18、41定位，齒輪22通過鍵21與傳動軸39聯接，傳動軸39通過鍵38與帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35聯接；帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35的輸出端通過鍵36與閥桿37聯接，帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35的制動輪34與電磁制動器32的制動瓦33相聯，電磁制動器32的底座42通過螺栓固裝在機架43上。
控制系統(tǒng)的結構是行程開關27、29、30安裝在行程開關支架28上，行程開關支架28固裝在下箱體24上。
快速切斷閥的電磁驅動裝置的工作原理如下本實用新型快速切斷閥的電磁驅動裝置，控制線圈中電流的大小，在線圈內部產生不同的磁場，并與動力彈簧配合，使驅動銜鐵以不同的速度運動，通過齒輪齒條機構的傳動，帶動閥桿轉動，實現閥門的慢開、慢關、快關和游動動作，并能實現緩沖作用和保證閥門完全閉合。
需要打開閥門時，驅動線圈5通電，產生強磁場吸動驅動銜鐵7，齒條20帶動齒輪22、傳動軸39、帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器35和閥桿37轉動，使閥門慢慢打開，同時壓縮動力彈簧26，在打開行程末端，控制銜鐵13在控制彈簧8彈力作用下進入限位槽15，限制齒條20的運動；當透平機組出現異常時，控制線圈通電10，產生磁場吸動控制銜鐵13，齒條20被放開，齒條20在動力彈簧26彈力作用下推動齒輪22快速轉動，實現閥門快速關閉，驅動電磁鐵和電磁制動器32用于閥門關閉最后階段的緩沖和減振；當閥門處于全開位置時，為檢測閥門是否處于待動狀態(tài)，驅動線圈5短時間通電，使驅動銜鐵7在限位槽15內小距離移動，實現游動動作；當閥門需要慢速關閉時，控制線圈10通電，產生磁場吸動控制銜鐵13，齒條20被放開，同時驅動線圈5通電，產生小于動力彈簧26彈力的電磁力，保證慢關的實現。
權利要求1.一種快速切斷閥的電磁驅動裝置，其特征在于它由箱體、驅動電磁鐵，控制電磁鐵、動力彈簧、傳動機構和控制系統(tǒng)組成；箱體的結構是上端蓋(1)固裝在上箱體(6)的上端，上箱體(6)的下端固裝著下箱體(24)，上箱體(6)的兩側還固裝著箱體(9)、左軸承端蓋(41)和右軸承端蓋(18)，下箱體(24)上固裝著行程開關支架(28)；驅動電磁鐵的結構是在上箱體(6)內裝著驅動線圈外殼(4)，驅動線圈外殼(4)的上部裝著驅動靜鐵芯(2)，驅動靜鐵芯(2)的下端裝著碟形彈簧(3)，碟形彈簧(3)的下面裝著驅動銜鐵(7)，驅動銜鐵(7)的外周套裝著驅動線圈(5)；控制電磁鐵的結構是在箱體(9)內裝著控制線圈外殼(14)，控制線圈外殼(14)內裝著控制線圈(10)，控制線圈(10)內裝著控制銜鐵(13)，控制銜鐵(13)的一端裝著控制靜鐵芯(11)，另一端的外周套裝著控制彈簧(8)，端蓋(12)固裝在箱體(9)上；動力彈簧(26)套裝在彈簧導桿(25)上，并與上箱體(6)的下端聯接；傳動機構的結構是驅動銜鐵(7)與齒條(20)和彈簧導桿(25)固定聯接，并通過軸套和鍵與箱體聯接；齒條(20)上開有限位槽(15)，傳動軸(39)通過軸承架裝在上箱體(6)上，齒輪(22)裝在軸承(17)、(40)中間，齒輪(22)通過鍵(21)與傳動軸(39)聯接，傳動軸(39)通過鍵(38)與帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器(35)聯接；帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器(35)的輸出端通過鍵(36)與閥桿(37)聯接，帶制動輪彈性圈柱銷聯軸器(35)的制動輪(34)與電磁制動器(32)的制動瓦(33)相聯，電磁制動器(32)的底座(42)固裝在機架(43)上；控制系統(tǒng)的結構是行程開關(27)、(29)、(30)安裝在行程開關支架(28)上。
專利摘要一種快速切斷閥的電磁驅動裝置，屬于一種電磁驅動裝置，是在箱體內裝著由驅動靜鐵芯、驅動銜鐵、驅動線圈和彈簧構成的驅動電磁鐵和由控制靜鐵芯、控制銜鐵、控制線圈和彈簧構成的控制電磁鐵和動力彈簧；驅動銜鐵與齒條聯接，齒輪與架裝在箱體上的傳動軸連接，傳動軸與閥桿聯接；箱體上裝著行程開關。該裝置具有慢開、慢關、快關及游動功能；結構簡單，易于控制，運行可靠，能耗低，成本低，安裝、調試及維修方便，可廣泛用于高爐煤氣余壓透平發(fā)電驅動裝置。
文檔編號F16K31/06GK2667262SQ20032012581
公開日2004年12月29日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權日2003年12月16日
發(fā)明者曹國忠, 檀潤華 申請人:河北工業(yè)大學