一种阀门控制方法及一种电动开阀器与流程

本发明涉及阀门控制技术领域，特别是涉及一种阀门控制方法及一种电动开阀器。

背景技术：

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可以从0.0013mpa到1000mpa的超高压，工作温度可以c-270℃的超低温到1430℃的高温。

电力驱动阀门是常用的驱动方式的阀门，通常称这种驱动装置形式的驱动装置为阀门电动装置，阀门电动装置的特点如下：1)启闭迅速，可以大大缩短启闭阀门所需的时间；2)可以大大减轻操作人员的劳动强度，特别适用于高压、大口径阀门；3)适用于安装在不能手动操作或难于接近的位置，易于实现远距离操纵，而且安装高度以不受限制；4)有利于整个系统的自动化；5)电源比气源和液源容易获得，其电线的敷设和维护也比压缩空气和液压管线简单得多。

但大型阀门在开启的初始阶段，中间阶段以及关闭阶段均具有不同的特点，手动不容易操作，而目前电动的阀门驱动装置均没有针对大型阀门的开启关闭特点进行有效驱动控制，导致存在容易损坏大型阀门的风险。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种阀门控制方法及一种电动开阀器，用于解决现有技术中无法安全有效地对大型阀门的开启和关闭进行控制问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种阀门控制方法，所述阀门控制方法包括：利用一联轴器与阀门上用于控制打开和开启阀门的阀门输入轴相连并带动所述阀门输入轴转动；利用一电机控制所述联轴器转动；利用一调节所述电机的转速并保持所述电机恒扭矩输出；利用一减速机调节所述电机的输出扭矩，使所述电机的转速和输出扭矩与所述阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配。

于本发明的一实施例中，所述变频控制器在所述阀门开启和关闭的初始时间段内时控制所述电机低速运行，在所述阀门开启和关闭的中间时间段内控制所述电机高速运行。

于本发明的一实施例中，所述减速机在所述电机低速运行时增大所述电机的输出扭矩，所述减速机在所述电机高速运行时减小所述电机的输出扭矩。

为实现上述目的，本发明还提供一种电动开阀器，所述电动开阀器包括：联轴器，用于与阀门上用于控制打开和开启阀门的阀门输入轴相连并可带动所述阀门输入轴转动；电机，与所述联轴器相连，用于控制所述联轴器转动；减速机，装设于所述电机中，用于调节所述电机的输出扭矩；变频控制器，与所述电机相连，用于调节所述电机的转速并保持所述电机恒扭矩输出使所述电机的转速和由所述减速机调节的所述电机的输出扭矩与所述阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配。

于本发明的一实施例中，所述变频控制器在所述阀门开启和关闭的初始时间段内时控制所述电机低速运行，在所述阀门开启和关闭的中间时间段内控制所述电机高速运行。

于本发明的一实施例中，所述变频控制器上设置有调节所述电机转速的调速按钮。

于本发明的一实施例中，所述变频控制器上还设置有控制电机运行的开启按钮和停止按钮，指示所述电机开启的开启指示灯、指示所述电机停止的停止指示灯以及指示所述变频控制器是否接通电源的电源指示灯。

于本发明的一实施例中，所述减速机在所述电机低速运行时增大所述电机的输出扭矩，所述减速机在所述电机高速运行时减小所述电机的输出扭矩。

于本发明的一实施例中，所述减速机为摆针式减速机。

于本发明的一实施例中，所述电动开阀器还包括一个用于固定所述联轴器并支撑所述电机和所述减速机的固定支架。

如上所述，本发明的一种阀门控制方法及一种电动开阀器，具有以下有益效果：

1、本发明中通过变频控制器控制电机的转速并保持所述电机恒扭矩输出，利用一减速机调节电机的输出扭矩，使电机的转速和输出扭矩分别与阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配，可以有效降低损坏大型阀门的风险。

2、本发明结构简单，设计新颖，成本低，具有广泛的实用性。

附图说明

图1显示为本发明的一种阀门控制方法的流程示意图。

图2显示为本发明的一种电动开阀器的结构示意图。

元件标号说明

100电动开阀器

101联轴器

102电机

103电机输出轴

104减速机

105变频控制器

106固定支架

200阀门输入轴

s101～s104步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本实施例的目的在于提供提供一种阀门控制方法及一种电动开阀器，用于解决现有技术中无法安全有效地对大型阀门的开启和关闭进行控制问题。以下将详细阐述本实施例的一种阀门控制方法及一种电动开阀器的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种阀门控制方法及一种电动开阀器。

本实施例提供一种阀门控制方法，具体地，如图1所示，所述阀门控制方法包括以下步骤：

步骤s101，利用一联轴器与阀门上用于控制打开和开启阀门的阀门输入轴相连并带动所述阀门输入轴转动。

步骤s102，利用一电机控制所述联轴器转动。

步骤s103，利用一调节所述电机的转速并保持所述电机恒扭矩输出；

步骤s104，利用一减速机调节所述电机的输出扭矩，使所述电机的转速和输出扭矩与所述阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配。

具体地，于本实施例中，所述变频控制器在所述阀门开启和关闭的初始时间段内时控制所述电机低速运行，在所述阀门开启和关闭的中间时间段内控制所述电机高速运行。所述减速机在所述电机低速运行时增大所述电机的输出扭矩，所述减速机在所述电机高速运行时减小所述电机的输出扭矩。

在大型阀门开启或关闭的初始时间段内，阀门受到水压的影响，开启的阻力非常大，这个时候开启阀门的速度不宜过快，这时需要电机对阀门低速高扭矩输出。变频控制器将电机速度降低，由于变频控制器恒转矩调速的特性，电机虽然速度降低但输出扭矩保持不变，利用减速机低速时将扭矩放大，降低阀门开启和关闭的速度。

在阀门开启或关闭的中间时间段内，阀门受到的阻力最小，这个时候电机可以降低输出扭矩提高转速。变频控制器将电机转速提高，加快阀门开启或关闭的速度，电机由于变频控制器恒转矩输出的特性，输出扭矩不变，减速机高速时扭矩放大倍数减小，加快阀门开启和关闭的速度。

为实现上述阀门控制方法，如图2所示，本实施例还提供一种电动开阀器100，所述电动开阀器100包括：联轴器101，电机102，减速机104，变频控制器105以及固定支架106。

具体地，于本实施例中，所述联轴器101用于与阀门上用于控制打开和开启阀门的阀门输入轴200相连并可带动所述阀门输入轴200转动。

具体地，于本实施例中，所述电机102与所述联轴器101相连，用于控制所述联轴器101转动。其中，所述电机102的电机输出轴103与所述联轴器101的一端相连，所述联轴器101的另一端与所述阀门输入轴200相连。于本实施例中，所述固定支架106用于固定所述联轴器101并支撑所述电机102和所述减速机104。

于本实施例中，所述减速机104装设于所述电机102中，用于调节所述电机102的输出扭矩。

具体地，于本实施例中，所述减速机104在所述电机102低速运行时增大所述电机102的输出扭矩，所述减速机104在所述电机102高速运行时减小所述电机102的输出扭矩。

即于本实施例中，所述电机102在低速运行时，所述减速机104将扭矩放大，此时阀门开启和关闭的速度缓慢，所述电机102在高速运行时，减速机104将扭矩放大倍数减小，加快阀门开启和关闭的速度。

更近一步地，于本实施例中，所述减速机104为摆针式减速机。摆针式减速机可以将电机102的转速降低，使电机102输出转矩放大，摆针式减速机速度越小扭矩输出越大。

具体地，于本实施例中，所述变频控制器105与所述电机102相连，用于调节所述电机102的转速并保持所述电机102恒扭矩输出，所述变频控制器105作为电机102的控制装置，对电机102进行调速控制，同时使电机102具有恒转矩输出，使所述电机102的转速和由所述减速机104调节的所述电机102的输出扭矩与所述阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配。

具体地，于本实施例中，所述变频控制器105在所述阀门开启和关闭的初始时间段内时控制所述电机102低速运行，在所述阀门开启和关闭的中间时间段内控制所述电机102高速运行。

其中，于本实施例中，所述变频控制器105上设置有调节所述电机102转速的调速按钮。根据所述阀门开启和关闭是处于初始时间段内还是处于中间时间段内，调节所述电机102的运行转速。

于本实施例中，所述变频控制器105上还设置有控制电机102运行的开启按钮和停止按钮，指示所述电机102开启的开启指示灯、指示所述电机102停止的停止指示灯以及指示所述变频控制器105是否接通电源的电源指示灯。

此外，所述变频控制器105还具有过转矩保护电路、过负荷保护电路、过电流保护电路等进行保护，确保不会打坏阀门。

于本实施例中，在大型阀门开启或关闭的初始阶段，阀门受到水压的影响，开启的阻力非常大，这个时候开启阀门的速度不宜过快，这时所述电动开阀器100需要低速高扭矩输出。变频控制器105将电机102速度降低，由于变频控制器105恒转矩调速的特性，电机102虽然速度降低但输出扭矩保持不变，摆针式减速机在电机102低速时将扭矩放大，此时阀门开启和关闭的速度缓慢。

在阀门开启或关闭的中间阶段，阀门受到的阻力最小，这个时候所述电动开阀器100可以降低输出扭矩提高转速。变频控制器105将电机102转速提高，加快阀门开启或关闭的速度，电机102由于变频控制器105恒转矩输出的特性，输出扭矩不变，摆针式减速机在所述电机102高速时扭矩放大倍数减小，阀门开启和关闭的速度加快。

综上所述，本发明中通过变频控制器调节电机的转速并保持所述电机恒扭矩输出，利用一减速机调节电机的输出扭矩，使电机的转速和输出扭矩分别与阀门的开启和关闭过程中所需的速度相匹配，可以有效降低损坏大型阀门的风险；本发明结构简单，设计新颖，成本低，具有广泛的实用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。