閥門的系統(tǒng)集成化智能化趨勢日趨明顯，隨著行業(yè)裝備條件、技術(shù)水平的不斷提高以及企業(yè)對產(chǎn)品不同性能的要求。調(diào)節(jié)閥門產(chǎn)品正在向高技術(shù)含量、高參數(shù)、長壽命、智能化方向發(fā)展，高端智能閥門是閥門的一種發(fā)展趨勢，運用于電站、石油化工以及國防等領(lǐng)域，具有廣闊發(fā)展?jié)摿Α?/p>

智能調(diào)節(jié)閥門作為一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是在傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的自動控制系統(tǒng)，能最大限度地對閥門的工作進(jìn)行操縱和監(jiān)控，并且具有系統(tǒng)的安全保護(hù)功能。國外已從生產(chǎn)機(jī)械式，電子式過渡到智能型和總線型的電氣閥門定位器，具有人機(jī)交互功能，通用性強(qiáng)，安裝自動調(diào)校，采用工作參數(shù)組態(tài)、數(shù)字信號傳輸以及高的技術(shù)性能指標(biāo)。德國費希爾公司、日本山武公司、英國艾普克公司、法國伯納德公司均生產(chǎn)高性能智能閥門，德國和法國已將智能閥門運用到鐵路運用領(lǐng)域。我國目前生產(chǎn)的閥門定位器大都是基于噴嘴擋板工作原理的機(jī)械式定位器，品種多，通用性差，零件多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)校費力，故障率高，維護(hù)困難，功能簡單，性能指標(biāo)差，從事智能閥門設(shè)計與制造的廠家較少。因此，設(shè)計了一種智能液壓調(diào)節(jié)閥門，并對其工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。微信/QQ公眾號：擺線液壓馬達(dá)工程師，值得關(guān)注。

1 智能液壓調(diào)節(jié)閥門工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 智能液壓調(diào)節(jié)閥門的工作原理

智能液壓調(diào)節(jié)閥門從結(jié)構(gòu)上分為閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制三部分，從功能上又分為閥門單元、控制單元和減速單元三個相互獨立的單元，是由齒輪帶動齒條使閥桿在閥體內(nèi)上下來回運動，調(diào)整閥瓣組件的開合度，對流量起到調(diào)節(jié)作用，在不同壓力情況下，閥瓣組件的開合度不同，形成的流量也不同。智能液壓調(diào)節(jié)閥門內(nèi)部采用O型圈和螺紋對介質(zhì)進(jìn)行密封，最高承受壓力30MPa。智能液壓調(diào)節(jié)閥門的工作原理如圖1所示。

 

圖1 智能液壓調(diào)節(jié)閥門的工作原理

1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理

智能液壓調(diào)節(jié)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動諧波減速器轉(zhuǎn)動，諧波減速器帶動圓柱直齒輪運動，圓柱直齒輪帶動齒條做直線運動，齒條與閥桿通過銷連接起來，在閥體內(nèi)帶動閥桿做直線運動，從而控制閥瓣組件的開合程度，實現(xiàn)閥門開啟或關(guān)閉，對不同流量進(jìn)行控制。由傳感器將出口處地流量值反饋給系統(tǒng)，通過與設(shè)定值的比較，控制閥瓣組件的開合度增大或者減小，使出口達(dá)到需要的恒定流量值。開合度增大或者減小是通過電動舵機(jī)的正反轉(zhuǎn)調(diào)整系統(tǒng)實現(xiàn)的。微信/QQ公眾號：擺線液壓馬達(dá)工程師，值得關(guān)注。

1.3 控制器的工作原理

控制器與專用測試設(shè)備配合完成智能液壓調(diào)節(jié)閥門的各種工況控制。控制器接收控制中心傳送來的控制命令信號，經(jīng)過運算轉(zhuǎn)換為可以接收的信號，角度傳感器反饋智能調(diào)節(jié)閥門實際開度電壓信號經(jīng)過運算轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號，該信號傳送到顯示器進(jìn)行開度顯示，另一方面將結(jié)果傳送回控制中心，控制器通過實際工作反饋信號與控制中心控制信號的大小比較，執(zhí)行比較結(jié)果，控制電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)中電機(jī)的正方向、反方向轉(zhuǎn)動或者停止轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)閥門開、關(guān)、停止等控制，對智能液壓調(diào)節(jié)閥門工作故障進(jìn)行報警處理。