一种可调节式同步轴的制作方法

本发明涉及电厂的物料输送系统，具体为一种可调节式同步轴。

背景技术：

圆顶阀气密性好、无卡涩、耐高温、软密封等技术优点，目前国内物料输送系统中的装料阀(落灰阀)、出料阀普遍采用圆顶阀，并且在现场均布置有就地控制箱，其气动部分往往会放置在就地控制箱外部。

由于现场的实际工况比较恶劣(高温、粉尘等)，气动部分因没有密闭保护，容易被飞灰腐蚀，当气路稍微漏气时，灰尘很容易进入到圆顶阀气缸内，严重影响到圆顶阀的正常工作。另外，就地控制箱内一般只有一个反馈信号，即：圆顶阀密封圈的充气压力信号，而没有圆顶阀的全开、全关反馈信号，这样就会对圆顶阀形成开环控制，即：因无法及时监测阀门实际的开关到位信号，而导致圆顶阀提前充气、挤破密封圈；并且当密封圈破损时，无法准确定位、分析、提示破损的真正原因，即：到底是开反馈引起的还是关反馈引起的密封圈破损，这样现场检修人员就无法直观的进行判断，势必会延长检修的时间，从而影响到系统的正常运行。

针对现有的技术问题，有必要设计一种可调式同步轴，用于准确检测圆顶阀的开关状态。

技术实现要素：

针对现有就地控制箱不能对圆顶阀的打开或关闭状态进行实施监控的问题，本发明提供一种可调式同步轴，实现了圆顶阀开关状态的准确检测，有效保证了物料输送系统地稳定运行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种可调节式同步轴，包括转轴，以及依次套上在转轴上的两个结构相同的凸轮组件和一底板，底板位于靠近气缸的一端；

所述凸轮组件包括凸轮圈、限位板和调整轴；

所述凸轮圈的内壁周向设置有内齿，限位板嵌装在凸轮圈的一端，并且凸轮圈能够绕限位板转动，限位板固定套设在转轴上，调整轴设置在限位板上，其一端伸入凸轮圈的内部，并与凸轮圈啮合连接，驱动调整轴转动能够使凸轮圈饶转轴转动。

优选的，所述限位板上还设置有限位装置，用于对调整轴进行周向定位。

优选的，所述调整轴包括轴和固定套设在轴上的齿轮，所述齿轮与凸轮圈的内齿啮合，所述限位板上设置有安装孔，轴的一端设置在安装孔中，并且轴能够沿安装孔的轴向移动，所述安装孔靠近凸轮圈的一侧设置有齿轮孔；

当调整凸轮圈时，齿轮与齿轮孔分离；

当对凸轮圈定位时，齿轮与凸轮圈的内齿啮合，同时，齿轮的端部位于齿轮孔中。

优选的，所述调整轴上还设置套设有弹簧，弹簧用于使调整轴轴向复位。

优选的，所述两个凸轮组件分别为第一凸轮组件和第二凸轮组件，第二凸轮组件的凸轮圈与底板接触；所述调整轴的一端调节端，另一端为定位端；

所述底板上设置有两个弹簧定位孔，第一凸轮组件的调整轴的定位端伸入至第二凸轮组件的凸轮圈中，并与弹簧连接，第二凸轮组件的调整轴的调节端伸出第一凸轮组件的限位板。

优选的，所述凸轮圈的顶部设置有嵌置台阶，限位板配装在嵌置台阶中。

优选的，所述凸轮圈为环状结构，凸轮圈的外壁上设置有凸块。

优选的，所述转轴的一端支撑在空中装置的壳体上，两个凸轮组件位于壳体中，转轴另一端与气缸的转轴连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种可调节式同步轴，包括转轴和设置在其上的两个凸轮组件，通过在限位板上设置有调整轴，调整轴与凸轮圈啮合，需要调整凸轮圈的位置时，转动调整轴，调整轴带动凸轮圈转动，实现凸轮圈的位置调节，在阀体在完全打开或关闭时，时凸轮圈准确触发微动开关，使控制系统获取阀体准确的开关状态。

进一步，在限位板上设置限位机构，对调整轴进行周向定位，避免在工作中，凸轮圈意外转动，导致控制装置出现误报现象。

进一步，通过齿轮孔对调整轴进行定位，结构简单，控制便捷，而且加工成本低廉。

进一步，采用弹簧的对调整轴进行复位，同时通过弹力将齿轮定位在齿轮孔中，保证定位的有效性。

进一步，所述两个调整轴的一端均位于第一凸轮组件限位板的外侧，便于操作调整轴，提高调解效率。

附图说明

图1为本发明控制系统的内部结构图；

图2为本发明控制系统与阀体的安装示意图；

图3为本发明同步轴的结构示意图；

图4为本发明控制系统的结构框图；

图5为本发明控制系统的气路结构图；

图6为本发明阀体打开过程的控制流程图；

图7为本发明阀体关闭过程的控制流程图.

图中：1、壳体；3、电缆锁头；4、主控单元；5、同步轴；6、显示单元；7、快速排气阀；8、电磁阀；9、压力开关；10、微动开关；11、旋钮开关；12、支架；13、气缸；14、阀体；

22、转轴；21、第一调节轴；22、第二调节轴；23、第一限位板；24、第一凸轮圈；25、第二限位板；26、第二凸轮圈；27、弹簧；28、底板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1-4，一种圆顶阀的控制系统，包括控制装置和同步轴5，同步轴5的一端与控制装置连接，其另一端与气缸13转轴的一端连接，气缸13转轴的另一端与阀体14连接，气缸13用于驱动阀体14进行开闭动作，同步轴5与气缸13的转轴同步转动，控制装置通过支架12安装在气缸13上。

控制装置包括主控单元、气动单元和信号采集单元；所述主控单元分别与信号采集单元和气动单元连接，气动单元分别与气缸13和充气密封圈连接。

信号采集单元，用于采集阀体14的开关状态，以及阀体上充气密封圈的压力参数。

气动单元，用于根据主控单元的输出信号，控制阀体的开闭动作，以及密封圈的充放气动作。

主控单元，用于根据阀体的开关指令，并结合阀体的开关状态和充气密封圈的压力参数，输出开关阀体信号，以及充气放气信号。

参阅图5，气动单元包括与主控单元连接的电磁阀8和快速排气阀7，电磁阀8包括第一电磁阀和第二电磁阀。

其中，气缸13通过第一电磁阀与气源连接，充气密封圈通过第二电磁阀与气源连接，快速排气阀7与充气密封圈的排气口连接。

所述采集单元包括压力开关和微动开关，压力开关设置在充气密封圈的气路上，并与主控单元连接，用于检测充气密封圈的压力参数。

第一微动开关和第二微动开关分别与主控单元连接，分别检测阀体的开/关状态，同步轴5的圆周方向设置有第一凸块和第二凸块，当阀体处于关闭状态，其中第一凸块与第一微动开关接触，第二凸块与另第二微动开关分离，反之，当阀体处于打开状态，第一凸块与第一微动开关分离，第二凸块与另第二微动开关接触。

所述微动开关的型号为kw12-2。

所述主控单元设置在壳体1中，第一微动开关和第二微动开关设置在壳体中，并与主控单元连接，同步轴的一端伸入壳体中，并且第一凸块和第二凸块与两个微动开关位于同一平面，同步轴转动，第一凸块和第二凸块能够交替触发两个微动开关。

第一电磁阀、第二电磁阀、快速排气阀7和压力开关9分别设置在壳体中，壳体的侧壁上还设置有电缆锁头3和显示单元6，显示单元6与主控单元4连接，壳体的侧壁上还设置有旋钮开关，用于启动控制系统。

进一步，由于阀体的规格不同，因此阀体在打开和关闭过程中的旋转角度不同，因此，当同步轴上的第一凸块和第二凸块固定在同步轴上，就只能检测对应规格的阀体的开关指令，同时，在微动开关和阀体的安装位置出现便宜时，以固定形式安装的第一凸块和第二凸块也不能准确的检测到阀体的开关状态，针对该问题，本发明还设计了一种可调式同步轴，通过调节第一凸块和第二凸块的位置，能够使同步轴能够适用于任何一种阀体，同时能够准确检测阀体的开闭状态，其结构具体如下：

再次参阅图3，一种可调节式同步轴，包括转轴20，以及套上在转轴20上的两个凸轮组件，分别为第一凸轮组件和第二凸轮组件。

所述凸轮组件包括凸轮圈、限位板和调整轴。

凸轮圈为环状结构，凸块设置在凸轮圈的外壁上，其内壁周向设置有内齿，限位板嵌装在凸轮圈的顶部，并且凸轮圈能够绕限位板转动，限位板固定套设在转轴上，限位板上设置有安装孔，调整轴通过安装孔设置在限位板上，其一端伸入凸轮圈的内部，其一端位于限位板的外部，并且调整轴能够沿凸轮圈的轴向移动。

所述调整轴上设置有齿轮，齿轮与凸轮圈长啮合，转动调整轴用于调节凸轮圈的轴向位置，限位板上还设置有定位机构，用于对调整轴进行周向定位。

调整凸块的位置时，移动调整轴，使调整轴的齿轮与定位机构分离，然后转动调整轴，通过齿轮带动凸轮圈转动，完成凸块位置的调节。

例如，当阀门处于关闭状态，通过调整轴转动凸轮圈，进而带动凸块转动，直至凸块触发微动开关，完成凸块位置的调节。

参阅图3，第一凸轮组件包括第一调节轴22、第一限位板23、第一凸轮圈24和第一凸块。

第一限位板23固定套设在转轴20上，第一凸轮圈24活动套设在转轴上，第一凸轮圈24的端部设置有嵌置台阶，第一限位板23配装在嵌置台阶中，第一调节轴22安装在第一限位板23上，第一调节轴22上设置有齿轮，齿轮与第一凸轮圈24常啮合。

所述定位机构为齿轮孔，齿轮孔位于第一限位板23与第一调节轴22安装孔的一侧，该侧为靠近第一凸轮圈24的一侧，第一调节轴22的端部套设有弹簧，弹簧的下端抵接在第二凸轮组件上。

第二凸轮组件的结构与第一凸轮组件的结构相同，并且与转轴的安装方式也相同，第二凸轮组件包括第二调节轴23、第二限位板25和第二凸轮圈26，在第二凸轮组件的底部还设置有底板28，底板28固定套设在转轴上，第二凸轮圈26的端部设置嵌置台阶，底板28配装在嵌置台阶中。

第一凸轮圈24的端部与抵接在第二限位板25上，第一调节轴22的端部穿过第二限位板25伸入至第二凸轮圈26中，并通过弹簧27抵接在底板28上。

第二调节轴22的一端通过弹簧27抵接在底板28上，另一端依次穿过第二限位板25和第一限位板23，并位于第一限位板23的外侧。

所述第一调节轴21和第二调节轴22位于第一限位板23外侧的端部上设置有卡槽，工具卡在卡槽中，便于驱动按压调节轴和驱动调节轴旋转。

调整时，按压调节轴，弹簧受压，调节轴的齿轮与齿轮孔分离，在受压状态下转动调节轴，调节轴通过齿轮驱动凸轮圈转动，实现凸块位置的调整，当凸块与微动开关接触，调整完毕，松开调节轴，调节轴在弹簧的作用下复位，调节轴的齿轮进入齿轮孔中，调节轴的齿轮与齿轮孔啮合，同时与凸轮圈的内齿啮合，限制凸轮圈转动。

下面对本发明提供的一种圆顶阀的控制系统的控制方法进行详细的说明。

参阅图6和7，一种圆顶阀的控制系统的控制方法，包括关闭阀体的控制方法和打开阀体的控制方法：

关闭阀体的控制方法包括以下步骤：

步骤101、主控单元根据关阀指令，输出第一电磁阀的动作指令；

步骤102、第一电磁阀控制气缸旋转，气缸驱动阀体关闭，同步轴与阀体同步转动；

步骤103、当阀体关闭，第一凸块触发对应的微动开关，主控单元根据微动开关的反馈信号，输出第二电磁阀的动作指令；

当主控单元未收到微动开关的反馈信号，延迟预定时间，在延迟预定时间后，主控单元收到微动开关的反馈信号，输入第二电磁阀的动作指令；在延迟预定时间后，仍未收到微动开关的反馈信号，主控单元输出报警信号，阀体停止动作；

步骤104、第二电磁阀控制充气密封圈进行充气；

步骤105、压力开关检测充气密封圈的压力，达到设定压力，完成阀体关闭；

当充气密封圈的压力未达到设定压力，在延时预定时间后，达到设定压力，完成阀体关闭；在延时预定时间后，仍未达到设定压力，主控单元输出充气密封圈破损信号，阀体停止动作。

打开阀体的过程包括以下步骤：

步骤201、主控单元根据开阀指令，输出快速排气阀7的动作指令，快速排气阀排气；

步骤202、主控单元获取压力开关采集的充气密封圈的压力参数；

当压力参数小于预设压力，执行步骤203；

当压力参数大于预设压力，延时预定时间，当压力参数小于预设压力，执行步骤203；

当延时预定时间后，压力参数仍然大于预设压力，主控单元输入报警信号，阀门停止动作；

步骤203、主控单元输出第一电磁阀的动作指令，第一电磁阀控制气缸旋转，气缸驱动阀体打开，同步轴与阀体同步转动；

步骤204、当第二凸块触发对应的微动开关，阀体打开；

当主控单元未收到微动开关的反馈信号，延迟预定时间，在延迟预定时间后，主控单元收到微动开关的反馈信号，阀体打开；在延迟预定时间后，仍未收到微动开关的反馈信号，主控单元输出报警信号，阀体停止动作。

本发明提供的一种圆顶阀的控制系统及其控制方法，用于物料输送系统中圆顶阀的电控部分，当阀门打开或关闭时，首先采集同步轴上的“开、关反馈”信号及“密封圈压力”信号，然后主控单元对这些信号进行分析、逻辑计算、统计及延时后，输出控制指令，对阀门进行打开和关闭、密封圈充放气等动作；同时在电路板上集成有故障显示led指示灯，可快速提示故障类型，并通过侧面的操作显示单元，实时监控阀门的实际状态。

该控制系统安全可靠、操作简单、运行维护方便，解决了圆顶阀密封圈破损无法及时准确定位、气电控相互隔离无集成化及现场无实时监控等问题。可实现圆顶阀的智能控制和阀门状态的实时监控，便于现场调试和后期维护，有效延长了圆顶阀的使用寿命，充分保证了物料输送系统的可靠稳定运行。

该控制装置将气动部分与电控部分集成在一个密封壳体内，将它们与外界恶劣的工况隔离开来，可充分保障了精密元器件的稳定可靠运行。其次，利用研发的一体化同步轴，自带有弹簧卡扣机构，不仅方便在一个操作平面内进行开、关反馈的调节，并且可牢固锁存这些信号。另外，将阀门的“开、关反馈”信号及“密封圈压力”信号引入控制回路内，通过控制单元内cpu、存储器、集成电路等实现对圆顶阀的ai智能控制。同时，通过控制单元对阀门的反馈状态、阀门指令等逻辑计算、分析、统计，准确定位阀门的故障类型。最后，通过实时接收控制单元发出的信号，将阀门的实际状态传送至操作显示单元。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。