一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器

技术领域

本发明涉及液压阀驱动设备技术领域，具体是一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器。

背景技术

海工船舶在使用中，其中的各种施工设备大部分采用液压动力，这些设备的液压马达使用比较频繁，其操作阀通常是大通径大排量液压阀，这类操作阀通常由人工操作，但这种大通径液压操作阀需要较大的扭力才能转动，因此人工操作起来非常费劲，另外，很多工况需要实现远程控制操作，人力操作无法满足这种特殊工况的要求。目前，有一些海工船舶在造船时会定制针对这种液压操作阀的远程控制驱动设备，但通过都是采用纯液压远程控制或者纯电动远程控制，但这两种都存在一些问题，比如，纯液压远程控制存在液压管线远程铺设导致的漏点多，穿墙穿房间工艺会带来很多漏油的安全风险，维护工作量及难度大，远程液压控制的动作延时较长，灵敏度差等缺点；纯电动远程控制，是通过电机作为主驱动力来驱动操作阀，因此需要采用大功率电机并需要铺设强电线路，对海工船舶来说，裸露的电机和强电线路存在防腐性、防水性、电机耐候性、温度控制等严格要求难以满足的缺点，而且电机与目标施工设备的操作阀需要定制匹配，而不同施工设备的操作阀所需扭矩区别较大，导致定制难度大，成本较高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明的任务是提供一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，能够通用于各种施工设备的液压操作阀，且采用电液结合的方式，能够同时克服纯液压远程控制和纯电动远程控制的缺点，而且既能够实现远程控制，又能够机旁手动操作，切换方便灵活，采用集成化设计，现场布置及安装方便快捷。

本发明任务通过下列技术方案来实现：

一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，包括固定连接在一体的油箱、电气罩、液压驱动机构和固定架，电气罩内设有进油阀块、油泵、电机、压力调节阀、比例阀，驱动器的远程控制模块电连接电机和比例阀并能控制其工作，电机用于驱动油泵，油泵用于为液压驱动机构提供动力油源，液压驱动机构包括缸体、位于缸体两端的油路盖、位于两个油路盖之间且呈上下平行设置的两组活塞杆、设置在两组活塞杆之间的齿轮、以及垂直连接齿轮轴心的输出轴，两组活塞杆的运动方向相反且相对侧分别设有啮合齿轮上下端的齿条，输出轴的外端伸出缸体并与之进行可转动密封连接，输出轴的外端还连接回转接头，回转接头包括套筒和操作手柄，套筒的一端同轴套在输出轴外并能相对转动，且套筒和输出轴上对应设有供操作手柄穿过的第一销孔从而能锁止套筒和输出轴，套筒的另一端外壁设有第二销孔，内壁设有轴向键槽，能够同轴套在目标液压操作阀的阀杆上并能通过键槽与阀杆上的键销进行卡接。

作为优选的技术方案，所述输出轴处还设有用于检测转动角度的角度反馈传感器，角度反馈传感器有线或无线连接所述远程控制模块从而能够实时传输转角信号，远程控制模块能够通过该转角信号实现对输出轴转角的闭环反馈控制。

作为优选的技术方案，所述电气罩固定连接在所述油箱之下，电气罩内还设有安装座，所述进油阀块、油泵、电机、压力调节阀、比例阀环绕所述安装座布置并均与安装座固定连接。

作为优选的技术方案，所述电气罩为密封防水罩，电气罩下端设有供电源线、控制线连接的接口。

作为优选的技术方案，所述电机为微型电机，所述油泵为微型液压泵。

作为优选的技术方案，所述固定架包括用于罩在待操作液压阀顶部并与之固定连接的固定框以及从固定框两侧向前延伸的连接臂，连接臂的另一端与所述液压驱动机构固定连接。

和现有技术相比，本发明提供的一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，具有以下优点：能够通用于各种施工设备的液压操作阀，且采用电液结合的方式，能够同时克服纯液压远程控制和纯电动远程控制的缺点，而且既能够实现远程控制，又能够机旁手动操作，切换方便灵活，采用集成化设计，现场布置及安装方便快捷。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是实施例中用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器在使用状态下的结构示意图；

图2是图1的分解结构示意图；

图3是实施例中用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器在省略固定架、缸体及部分电气罩后的结构示意图；

图4是图3在另一视角的结构示意图。

其中：1、油箱；2、电气罩；21、进油阀块；22、油泵；23、电机；24、压力调节阀；25、比例阀；26、安装座；27、接口；3、液压驱动机构；31、缸体；32、油路盖；33、活塞杆；331、齿条；34、齿轮；35、输出轴；36、角度反馈传感器；4、回转接头；41、套筒；411、第一销孔；412、第二销孔；413、键槽；42、操作手柄；5、固定架；51、固定框；52、连接臂；100、操作阀；101、阀杆；1011、键销。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。另外，应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“若干”、“多个”等类似词语表示两个或两个以上。除非另行指出，“前”、“后”、“下”、“上”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“连接”或者“相连”等类似的词语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以直接相连，也可以通过中间元件间接相连，也并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述词语在本申请中的具体含义。

如图1-4所示，本实施例提供的一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，包括固定连接在一体的油箱1、电气罩2、液压驱动机构3和固定架5，电气罩2内设有进油阀块21、油泵22、电机23、压力调节阀24、比例阀25，驱动器的远程控制模块电连接电机23和比例阀25并能控制其工作，电机23用于驱动油泵22，油泵22用于为液压驱动机构3提供动力油源，液压驱动机构3包括缸体31、位于缸体31两端的油路盖32、位于两个油路盖32之间且呈上下平行设置的两组活塞杆33、设置在两组活塞杆33之间的齿轮34、以及垂直连接齿轮34轴心的输出轴35，两组活塞杆33的运动方向相反且相对侧分别设有啮合齿轮34上下端的齿条331，输出轴35的外端伸出缸体31并与之进行可转动密封连接，输出轴35的外端还连接回转接头4，回转接头4包括套筒41和操作手柄42，套筒41的一端同轴套在输出轴35外并能相对转动，且套筒41和输出轴35上对应设有供操作手柄42穿过的第一销孔411从而能锁止套筒41和输出轴35，套筒41的另一端外壁设有第二销孔412，内壁设有轴向键槽413，能够同轴套在目标液压操作阀100的阀杆101上并能通过键槽413与阀杆101上的键销1011进行卡接。

本实施例提供的一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，包括集成式固定连接在一体的油箱1、电气罩2、液压驱动机构3和固定架5，使用时，通过回转接头4的套筒41与目标液压操作阀100的阀杆101进行同轴套接，然后利用固定架5将驱动器固定连接在操作阀100的阀体上，采用远程控制时，使操作手柄42穿过套筒41和输出轴35上的第一通孔将二者锁止固定，远程控制模块(比如驾驶室集控台)发送信号至电机23和比例阀25，利用电机23驱动油泵22，利用油泵22为液压驱动机构3提供动力油源，动力油源的压力由压力调节阀24提前整定设置，比例阀25根据远程控制模块给出的信号比例动作，从而控制液压驱动机构3输出比例扭矩来驱动输出轴35转动，具体过程为：动力油源进入液压驱动机构3，驱动两组活塞杆33沿着相反的方向轴向运动，利用活塞杆33上的齿条331驱动齿轮34旋转，并带动输出轴35转动，从而将两组活塞杆33的直线运动转成大扭矩的转动运动，并通过回转接头4传递扭矩带动操作阀100的阀杆101转动，实现对操作阀100的远程控制和驱动；当需要采用机旁手动操控时，只需要将操作手柄42从第一通孔中拔出然后插入第二通孔，通过手动扭动操作手柄42，就能带动操作阀100的阀杆101转动，实现手动操作，且此时套筒41与输出轴35已经解除了锁定，能够相对自由转动，因此不会带动驱动器逆向动作，也不会受到驱动器的阻力。而且，由于本专利的驱动器，通过集成式的油箱1、电气罩2、液压驱动机构3构成独立液压系统，由液压驱动机构3作为驱动操作阀100阀杆101转动的动力机构，驱动扭矩大且便于调控，适用于各种大通径液压操作阀100，电机23只负责驱动油泵22，因此电机23可以采用微型电机23，油泵22也可以采用微型油泵22，微型电机23的扭矩不需要与施工设备的操作阀100匹配，因此不需要针对不同的施工设备定制不同功率的电机23，另外，微型电机23体积较小，便于内置在电气罩2内，不需要裸露在大气环境中，且微型电机23只需要弱电驱动，更加便于远程控制，而且不需要铺设强电线路，能够有效避免纯电动远程控制存在的防腐性、防水性、电机23耐候性、温度控制等严格要求难以满足的问题；而且，由于电气罩2内具有独立闭循环的液压系统，不需要铺设液压管线，因此也可以有效避免纯液压远程控制存在的问题。

综上所述，实施例提供的一种用于大通径液压操作阀的远程控制驱动器，能够通用于各种施工设备的液压操作阀100，且采用电液结合的方式，能够同时克服纯液压远程控制和纯电动远程控制的缺点，而且既能够实现远程控制，又能够机旁手动操作，切换方便灵活，采用集成化设计，现场布置及安装方便快捷。

作为优选的实施方式，所述输出轴35处还设有用于检测转动角度的角度反馈传感器36，角度反馈传感器36有线或无线连接所述远程控制模块从而能够实时传输转角信号，远程控制模块能够通过该转角信号实现对输出轴35转角的闭环反馈控制。该设计的优点是，使液压驱动机构3能精确控制输出轴35的转动角度，进而精准控制操作阀100的开度大小及方向。

作为优选的实施方式，所述电气罩2固定连接在所述油箱1之下，电气罩2内还设有安装座26，所述进油阀块21、油泵22、电机23、压力调节阀24、比例阀25环绕所述安装座26布置并均与安装座26固定连接。该设计的优点是，结构设计简单紧凑，安装方便，液压油路更加顺畅。

作为优选的实施方式，所述电气罩2为密封防水电气罩2，电气罩2下端设有供电源线、控制线连接的接口27，本实施例中，电气罩2采用316L材质并配合防护罩，能够达到IP68防护等级，便于应用在裸露于海工船舶甲板的各个施工设备的操作阀100上。

作为优选的实施方式，所述固定架5包括用于罩在待操作液压阀顶部并与之固定连接的固定框51以及从固定框51两侧向前延伸的连接臂52，连接臂52的另一端与所述液压驱动机构3固定连接。该设计的优点是，可以使驱动器安装固定在目标操作阀100的阀体上，且保持悬空设置，不受到地面、甲板表面的不平整结构或者其他设备的干涉影响，安装方式灵活方便。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的实施方式，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它实施方式。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的实施方式。