CN219911357U - 弹簧储能快切型电液执行器 - Google Patents

Abstract

一种弹簧储能快切型电液执行器。解决了现有电液执行器响应速度慢的问题。它包括壳体，所述的壳体内设有齿轮齿条执行器和弹簧储能机构，所述的齿轮齿条执行器的一端通过执行油缸与快切液控装置相连接连接，另一端与弹簧储能机构连接，所述的执行油缸包括活塞杆，所述的活塞杆将执行油缸内的空间分隔为有杆腔和无杆腔，所述的快切液控装置包括快切插装阀，所述的快切插装阀与执行油缸的无杆腔相连。本实用新型的有益效果是，设置了快切液控装置，在系统出现危机情况时，能在极短时间内实施紧急快切，实现管路的可靠截止。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，安全性高，使用寿命长等优点。

Description

弹簧储能快切型电液执行器

技术领域

本实用新型涉及一种执行器，具体涉及一种弹簧储能快切型电液执行器。

背景技术

执行器是自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变被控介质的大小，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内，执行器按其能源形式可分为气动、液动、电动三大类。弹簧储能快切型电液执行器，主要应用于汽轮机抽气管路、高炉煤气余压发电装置(TRT),冶金及采矿行业等高安全等级系统中。为了防止汽轮机组在突然甩负荷时汽轮机内的压力突然降低，抽气管和各加热器内蒸汽倒入汽轮机内造成高速旋转的汽轮机叶片突然反运转而打碎、损坏汽轮发电机的恶性事故，该阀门作紧急切断用，在系统出现危机情况时，需要在1-3秒钟内实施紧急关阀，实现管路的可靠截止。或者在冶金行业对煤气管道的快关截止，或者在煤矿行业，防瓦斯等危险气体传爆的高安厂所对设备快速关闭或打开，在煤气工况一般快切时间在3秒内。但是现有的电液执行器响应速度慢，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

为解决背景技术中现有电液执行器响应速度慢的问题，本实用新型提供一种弹簧储能快切型电液执行器。

本实用新型的技术方案是：一种弹簧储能快切型电液执行器，包括壳体，所述的壳体内设有齿轮齿条执行器和弹簧储能机构，所述的齿轮齿条执行器的一端通过执行油缸与快切液控装置相连接，另一端与弹簧储能机构连接，所述的执行油缸包括活塞杆，所述的活塞杆将执行油缸内的空间分隔为有杆腔和无杆腔，所述的快切液控装置包括快切插装阀，所述的快切插装阀与执行油缸的无杆腔相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述的快切液控装置包括进油口、回油口、第一换向阀和第二换向阀，所述的第一换向阀具有使得进油口与快切插装阀弹簧腔相连通的第一位置和使得快切插装阀弹簧腔与回油口相连通的第二位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一换向阀在第一位置时的输出端与液控单向阀相连，所述进油口的压力油通过液控单向阀与第二换向阀相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二换向阀通过节流阀组与执行油缸的无杆腔相连通并用于无杆腔的供油或泄油。

作为本实用新型的进一步改进，所述的节流阀组有两组且分别包括节流阀和单向阀，相同组的节流阀与单向阀并联设置，不同组的单向阀的输出端相对设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述快切插装阀的输入端与执行油缸的无杆腔相连通，所述快切插装阀的输出端与回油口相连，所述的快切插装阀为插装式单向阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述执行油缸的有杆腔和无杆腔通过第三换向阀相连，所述的第三换向阀具有安装时的第一位置和使得有杆腔和无杆腔相连通的第二位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述的活塞杆与齿轮齿条执行器相抵，所述的活塞杆在无杆腔一侧设有缓冲阻尼器。

作为本实用新型的进一步改进，还包括安保油路，所述的安保油路上设有第四换向阀，快切插装阀弹簧腔通过第四换向阀与回油口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述进油口的压力油通过减压阀后与第一换向阀、液控单向阀的输入端相连，所述的第一换向阀有两个，所述的快切插装阀有两个。

本实用新型的有益效果是，设置了快切液控装置，通过快切液控装置带动执行油缸从而实现快速切换，在系统出现危机情况时，能在极短时间内实施紧急快切，实现管路的可靠截止。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，安全性高，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图。

附图2为本实用新型实施例另一方向的结构示意图。

附图3为本实用新型实施例的液压原理示意图。

图中，1、壳体；2、齿轮齿条执行器；3、弹簧储能机构；4、执行油缸；41、活塞杆；42、有杆腔；43、无杆腔；44、缓冲阻尼器；5、快切液控装置；51、快切插装阀；52、进油口；53、回油口；54、第一换向阀；55、第二换向阀；56、液控单向阀；57、节流阀组；571、节流阀；572、单向阀；58、第三换向阀；59、安保油路；60、第四换向阀；61、减压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

由图1结合图2-3所示，一种弹簧储能快切型电液执行器，包括壳体1，所述的壳体1内设有齿轮齿条执行器2和弹簧储能机构3，所述的齿轮齿条执行器2的一端通过执行油缸4与快切液控装置5相连接，另一端与弹簧储能机构3连接，所述的执行油缸4包括活塞杆41，所述的活塞杆41将执行油缸4内的空间分隔为有杆腔42和无杆腔43，所述的快切液控装置5包括快切插装阀51，所述的快切插装阀51与执行油缸4的无杆腔43相连。本实用新型的有益效果是，设置了快切液控装置，通过快切液控装置带动执行油缸从而实现快速切换，在系统出现危机情况时，能在极短时间(通常能在1秒内)内实施紧急快切，实现管路的可靠截止。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，安全性高，使用寿命长等优点。本实用新型还设有防爆测控装置，所述防爆测控装置与弹簧储能机构连接，所述防爆测控装置包括防爆行程开关，通过执行油缸内油压的变化使防爆行程开关开启或关闭，实现防爆测控，当然也可以通过其他方式实现防爆测控。本实用新型能实现管路的可靠截止，且对高安全场所其它有爆炸可能的气体或介质不产生任何影响，且能在有危险气体或介质的场所安全运行与快速切换。

所述的快切液控装置5包括进油口52、回油口53、第一换向阀54和第二换向阀55，所述的第一换向阀54具有使得进油口52与快切插装阀51弹簧腔相连通的第一位置和使得快切插装阀51弹簧腔与回油口53相连通的第二位置。通过第一换向阀可以使得快切插装阀的弹簧腔快速卸荷，从而使得执行油缸的无杆腔通过快切插装阀快速泄油，使得执行器能立即快切动作，保证机组安全。

所述第一换向阀54在第一位置时的输出端与液控单向阀56相连，所述进油口52的压力油通过液控单向阀56与第二换向阀55相连。具体地说，所述第二换向阀55通过节流阀组57与执行油缸4的无杆腔43相连通并用于无杆腔43的供油或泄油。更具体地说，所述的节流阀组57有两组且分别包括节流阀571和单向阀572，相同组的节流阀571与单向阀572并联设置，不同组的单向阀572的输出端相对设置。第二换向阀换向时也能使得无杆腔泄油，保证TRT机组安全，正常工作时可以通过该换向阀泄油。

所述快切插装阀51的输入端与执行油缸的无杆腔43相连通，所述快切插装阀51的输出端与回油口相连，所述的快切插装阀51为插装式单向阀。这样的结构使得快切插装阀结构简单，装配方便，在正常工作时，快切插装阀弹簧腔进油，保证快切插装阀可靠关闭，在卸荷时，无杆腔压力油直接通过快切插装阀卸荷，使得执行油缸响应快。

所述执行油缸4的有杆腔42和无杆腔43通过第三换向阀58相连，所述的第三换向阀58具有安装时的第一位置和使得有杆腔42和无杆腔43相连通的第二位置。通过第三换向阀的通/断电切换，可以实现阀板在一定范围内转动，通常是在6～8度范围内的转动。当电磁铁1.5DT得电时，由于执行油缸活塞两端相通，活塞在弹簧力的作用下运动，使快切液控装置开始关闭。当阀板回转约6～8度时，执行油缸活塞杆自行停止运动。此时使电磁铁1.5DT失电，油缸重新向回运动。如此反复实现阀板在6～8度范围内的转动。

所述的活塞杆41与齿轮齿条执行器2相抵，所述的活塞杆41在无杆腔43一侧设有缓冲阻尼器44。缓冲阻尼器的设置在产品快切关闭时减少冲击，延长产品使用寿命。

本实用新型还包括安保油路59，所述的安保油路59上设有第四换向阀60，快切插装阀51弹簧腔通过第四换向阀60与回油口53相连。执行油缸的无杆腔的液压油也能通过第四换向阀回油，提高产品安全性能和切换速度。

所述进油口52的压力油通过减压阀61后与第一换向阀54、液控单向阀56的输入端相连，所述的第一换向阀54有两个，所述的快切插装阀51有两个。这样的结构保证产品输入压力，同时具有一定的冗余量，产品安全性更高。

结合液压原理，进行进一步的说明：

当主系统动力油(12-16MPa)通过进油口51进入本系统后，由减压阀将系统压力降至7.5MPa(一般是5-10MPa内）。此时降压后的油源进入快关阀控制油路（经过第一换向阀），其作用有二，一是将快关单元关闭,二是打开液控单向阀。

当需要正常开启运行此执行器时，①快关电磁阀（第一换向阀54）先得电，②安保油路59封闭，③开电磁阀（第二换向阀55）1.1DT得电，液压油经第二换向阀的P到A口，此时压力油经节流阀组进入执行油缸4的无杆腔43，使执行油缸的活塞杆运动（具体地说，活塞杆附图1-2中向左运动，在附图3中位向右运动），驱动齿轮齿条执行器2的齿条压缩弹簧储能机构3中的弹簧，同时齿条带动齿轮逆时针旋转，直到旋转到位（90度）。

当需要正常关闭运行此执行器时，①快关电磁阀第一换向阀54）先得电，②安保油路封闭，③关电磁阀得电（第二换向阀55）1.2DT得电，无杆腔内的液压油经第二换向阀的B到T口，此时弹簧储能机构压缩的弹簧释放能量，驱动齿条向右运动，同时齿条带动齿轮逆时针旋转，直到顺时针旋转到位（90度）。

齿条带动齿轮顺时针运动的同时，使执行油缸活塞杆向右（附图1-2中，附图3中活塞为向左运动时）运动，油缸无杆腔的液压油通过第二换向阀55回到用户油箱内；当执行油缸活塞杆接近行程到位时，通过与缓冲阻尼器配合减少冲击，执行器进入缓闭,从而保护执行器不受冲击。

当需要快切液控装置快速关闭时，快关电磁阀（第一换向阀54）失电（任意一个失电），使紧急切断控制油路快速卸荷，快切插装阀51组接通，快关单元启动，以达到大流量卸荷的目的，此时快切液控装置在弹簧力作用下将快速关闭，关闭时间小于0.5秒。

在TRT机组的运转过程中，若转速超过某一设定值，此时危急保安器将控制油路K1自动打开，快切插装阀51弹簧腔的控制油路通过第四换向阀快速卸荷

快关单元（快切插装阀51）打开，使执行油缸无杆腔快速卸荷，以达到紧急切断、快速关闭的目的。

本实用新型中快关电磁阀（第一换向阀）失电，安保油源泄放（第四换向阀处），油源压力失去（第二换向阀处），此三个条件任一个失去，此TRT弹簧储能快切型电液执行器能立即快速切换动作，从而保证TRT机组安全，产品反应灵敏，响应快，安全性高。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹簧储能快切型电液执行器，包括壳体（1），所述的壳体（1）内设有齿轮齿条执行器（2）和弹簧储能机构（3），其特征在于:所述的齿轮齿条执行器（2）的一端通过执行油缸（4）与快切液控装置（5）相连接，另一端与弹簧储能机构（3）连接，所述的执行油缸（4）包括活塞杆（41），所述的活塞杆（41）将执行油缸（4）内的空间分隔为有杆腔（42）和无杆腔（43），所述的快切液控装置（5）包括快切插装阀（51），所述的快切插装阀（51）与执行油缸（4）的无杆腔（43）相连。

2.根据权利要求1所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述的快切液控装置（5）包括进油口（52）、回油口（53）、第一换向阀（54）和第二换向阀（55），所述的第一换向阀（54）具有使得进油口（52）与快切插装阀（51）弹簧腔相连通的第一位置和使得快切插装阀（51）弹簧腔与回油口（53）相连通的第二位置。

3.根据权利要求2所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述第一换向阀（54）在第一位置时的输出端与液控单向阀（56）相连，所述进油口（52）的压力油通过液控单向阀（56）与第二换向阀（55）相连。

4.根据权利要求2所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述第二换向阀（55）通过节流阀组（57）与执行油缸（4）的无杆腔（43）相连通并用于无杆腔（43）的供油或泄油。

5.根据权利要求4所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述的节流阀组（57）有两组且分别包括节流阀（571）和单向阀（572），相同组的节流阀（571）与单向阀（572）并联设置，不同组的单向阀（572）的输出端相对设置。

6.根据权利要求2所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述快切插装阀（51）的输入端与执行油缸的无杆腔（43）相连通，所述快切插装阀（51）的输出端与回油口相连，所述的快切插装阀（51）为插装式单向阀。

7.根据权利要求1所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述执行油缸（4）的有杆腔（42）和无杆腔（43）通过第三换向阀（58）相连，所述的第三换向阀（58）具有安装时的第一位置和使得有杆腔（42）和无杆腔（43）相连通的第二位置。

8.根据权利要求1所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述的活塞杆（41）与齿轮齿条执行器（2）相抵，所述的活塞杆（41）在无杆腔（43）一侧设有缓冲阻尼器（44）。

9.根据权利要求1所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于还包括安保油路（59），所述的安保油路（59）上设有第四换向阀（60），快切插装阀（51）弹簧腔通过第四换向阀（60）与回油口（53）相连。

10.根据权利要求3所述的弹簧储能快切型电液执行器，其特征在于所述进油口（52）的压力油通过减压阀（61）后与第一换向阀（54）、液控单向阀（56）的输入端相连，所述的第一换向阀（54）有两个，所述的快切插装阀（51）有两个。