專利名稱：電控液動執(zhí)行器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于液動執(zhí)行機構，特別是適用于選煤廠或選礦廠驅動各種閥門(如重介閥門，給料、排料閘閥及礦倉閘門等)的開、關，以及驅動其它直行程負載的電控液動執(zhí)行機構。它可以和插板閥門組合成遠控自動閥門，是自動控制系統(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)仍在使用手輪驅動絲桿實現(xiàn)開或關，既不方便又費力，特別是冬季，由于閥門不嚴，經(jīng)常凍結，造成停車事故，影響生產(chǎn)。近年來，隨著選煤或選礦工藝系統(tǒng)自動化發(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》1984年第二期公開一種“控制閥門用DF－Ⅱ型執(zhí)行器”，它是由電控風動執(zhí)行機構及位置反饋電路組成。其中執(zhí)行機構包括一個缸體，在缸體內裝有帶活塞的拉桿，拉桿外伸的一端與負載(閥芯)連接；壓縮空氣進入下氣室推動活塞并帶動拉桿自下向上運動；反之，壓縮空氣進入上氣室推動活塞并帶動拉桿自上向下運動，實現(xiàn)閥門的開或關的操作。上述拉桿、活塞與缸體內非金屬缸套構成位移傳感變壓器，將拉桿的機械位移轉換成電信號，作為拉桿位置指示和執(zhí)行器的位移反饋信號。DF－Ⅱ型執(zhí)行器比手輪驅動絲桿開或關閥門使用方便，開關靈活，縮短啟動或停車時間，操作簡便，大為減輕工人勞動強度。但是該執(zhí)行器需要有風源；缸體內設置非金屬缸套，使結構復雜，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度之間不完全是線性關系。
本發(fā)明的任務是提供一種帶有電容位移傳感器的電控液動執(zhí)行器。該執(zhí)行器是可逆電動機拖動可逆齒輪泵，抽送執(zhí)行器自身的油液、推動缸體內的活塞和拉［16］的油液通過前行油管［12］抽送到后液室［17］，活塞［5］帶動拉桿［1］向前運動，反之，當電動機帶動齒輪泵主動輪順時針方向旋轉時，齒輪泵將后液室的油液通過后行油管［13］抽送到前液室，活塞帶動拉桿向后運動。拉桿運動時，插入拉桿中空孔內的帶絕緣套電極［6］相對不動，因此隨著拉桿向前運動，外伸長度加長，拉桿與帶絕緣套電極相對面積減小，Cx電容量減小；反之，拉桿向后運動，拉桿與帶絕緣套電極相對面積增大，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械位移轉換成電信號，用以作為拉桿位置的指示和執(zhí)行器位置反饋信號。它是由前置電路［18］和放大轉換電路所組成。
前置電路是由BG1為核心的振蕩電路和以BG2為核心的轉換電路構成。在振蕩電路中的變壓器副邊L2出現(xiàn)上正下負的半周內，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)生出信號電流ib經(jīng)BG2放大輸出半波電流i，顯然電容Cx越大，信號電流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］安設在執(zhí)行機構的后蓋內。
半波電流i在放大轉換電路［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。調節(jié)電位計W1，使執(zhí)行機構拉桿［1］處于外伸長度最大時，F(xiàn)1輸出一適當正電壓，F(xiàn)2輸出一適當負電壓，而F3輸出足夠高的正電壓，使BG3有一最小信號電流為4毫安；調節(jié)電位計W2，使執(zhí)行機構拉桿由外伸長度最大縮回到最大開度位置時，輸出信號電流由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的整定，這個信號電流具有恒流源特性，可實現(xiàn)遠傳。
桿前后運動；拉桿的機械位移，是通過插入拉桿中空孔內的帶絕緣套電極所構成的可變電容器，該可變電容器置于位置反饋電路中，將其轉換成電信號，作為拉桿位置指示及執(zhí)行器位移反饋信號。由于取消了缸體內的非金屬缸套和推動活塞拉桿運動的風源，使執(zhí)行器結構大為簡化，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度之間具有完全的線性關系。
以下結合附圖詳細描述本發(fā)明的結構和實施方式。


圖1所示本發(fā)明機械結構正視圖。
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執(zhí)行器，包括一個兩相或三相可逆電動機［15］，該電動機的主軸通過連軸節(jié)［14］與可逆齒輪泵［11］的主動齒輪軸相連；齒輪泵的一端通過前行油管［12］與執(zhí)行機構后液室［17］連通；齒輪泵的另一端通過后行油管［13］與執(zhí)行機構前液室［16］連通。所說的執(zhí)行機構包括缸體［4］，在缸體的前端固聯(lián)一個前蓋［2］，用以支撐拉桿［1］的外伸端；位居缸體內的拉桿［1］末端固聯(lián)一個活塞［5］，活塞的前部空腔為前液室［16］，后部為后液室［17］。拉桿［1］是個帶中空孔的金屬桿。缸體的后端固聯(lián)一個后蓋［7］，用以支撐帶絕緣套的電極［6］，該電極的尾部固定一個前置電路板［9］；在前置電路板上布設如圖2所示位移反饋電路的前置電路［18］。執(zhí)行機構的前蓋、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，構成一個可變電容器，該可變電容器置于圖2所示的位移反饋電路之中，即相當于前置電路［18］中的Cx，其中a點與拉桿［1］電連接，b點與帶絕緣套電極［6］電連接。
當電動機［15］帶動齒輪泵［11］的主動輪逆時針方向旋轉時，齒輪泵將前液室
權利要求1.一種電控液動執(zhí)行器，包括電動機[15]、連軸節(jié)[14]、齒輪泵[11]、執(zhí)行機構、位移反饋電路，其特征是執(zhí)行機構缸體[4]前蓋[2]支撐可移動帶中空孔的金屬拉桿[1]，拉桿的中空孔內插入帶絕緣套電極[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，形成一個可變電容器。
3.按照權利要求1或2所述的執(zhí)行器，其特征是前置電路板［9］安設在帶絕緣套電極的尾部。
4.按照權利要求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)行機構后液室［17］連通，齒輪泵另一端通過后行油管［13］與執(zhí)行機構前液室［16］連通。
專利摘要一種電控液動執(zhí)行器，是由電動機拖動齒輪泵抽送缸體內自身油液，推動活塞和拉桿前后運動。拉桿與插入該拉桿中空孔內的帶絕緣套電極，形成一個可變電容器，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動各種閥門及其它直行程負載。結構簡單，體積小，出力大，可變電容的電容量與拉桿外伸長度之間具有完全的線性關系。
文檔編號F15B15/00GK2085440SQ9120264
公開日1991年9月25日 申請日期1991年2月11日 優(yōu)先權日1991年2月11日
發(fā)明者任清晨 申請人:煤炭科學研究總院唐山分院