一種閥門的光伏液壓控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于閥門控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種閥門的光伏液壓控制裝置。它包括光伏液壓驅(qū)動箱，所述光伏液壓驅(qū)動箱內(nèi)部沿縱向分成彼此相鄰的三個分隔區(qū)，第一分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有液壓系統(tǒng)，所述第二分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有光伏蓄電池，所述第三分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有充電控制器、逆變器、變頻器和控制系統(tǒng)；所述液壓系統(tǒng)包括液壓蓄能器、液壓控制回路、油箱和電機油泵。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控，可以滿足在沒有電網(wǎng)的條件下管線流量或壓力的調(diào)節(jié)控制，控制方式靈活；采用光伏作為主要能源，液壓油作為二級儲能，能夠在有電及無電的情況下工作，能量利用效率高。
【專利說明】一種閥門的光伏液壓控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于閥門控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種閥門的光伏液壓控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在長距離調(diào)水工程中（如南水北調(diào)工程），由于地理位置條件限制或者布線成本 限制，有相當長的一部分管線是沒有電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域，這部分的管線閥門的開啟和關(guān)閉都 靠手動控制，因此無法實現(xiàn)自動化的管線調(diào)節(jié)。同時由于水錘效應(yīng)，長距離輸水管線上的閥 門運行控制有嚴格的要求，包括開關(guān)方式和速度（例如要求閥門分階段關(guān)閉，每級速度大 范圍可調(diào)），現(xiàn)有的手動控制將打開的閥門突然關(guān)閉時，水流對閥門會產(chǎn)生一定壓力，從而 導(dǎo)致閥門損壞。并且常規(guī)的光伏系統(tǒng)有電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域僅僅采用光伏電控制，當電能不足 時就無法滿足調(diào)水項目閥門運行的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種閥門的光伏液壓控制裝置，它能實現(xiàn)閥門的開關(guān)速度 多級可調(diào)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并能夠使閥門在沒有電的情況下工作。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種閥門的光伏液壓控制裝置，包括光伏液壓驅(qū)動箱，所述 光伏液壓驅(qū)動箱內(nèi)部沿縱向分成彼此相鄰的第一分隔區(qū)、第二分隔區(qū)和第三分隔區(qū)，所述 第一分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有液壓系統(tǒng)，所述第二分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有光伏蓄電池，所述第三分隔區(qū)內(nèi)設(shè)有 充電控制器、逆變器、變頻器和控制系統(tǒng)；所述充電控制器、逆變器、變頻器和液壓系統(tǒng)依次 電連接，所述光伏蓄電池連接充電控制器，所述控制系統(tǒng)分別與充電控制器、逆變器、變頻 器和液壓系統(tǒng)電連接，所述液壓系統(tǒng)包括液壓蓄能器、液壓控制回路、油箱和可為液壓蓄能 器提供壓力的電機油泵，所述電機油泵輸入端分別與變頻器和油箱連接，電機油泵輸出端 通過管道連接液壓蓄能器輸入端，液壓蓄能器輸出端連接液壓控制回路。
[0005] 進一步的，所述液壓控制回路包括電磁換向閥和雙液控單向閥；所述液壓蓄能器 輸出端通過管道與電磁換向閥的進油口連接；所述電磁換向閥輸出端連接雙液控單向閥， 所述雙液控單向閥的兩個出口分別連接有第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道 為連接液壓油缸的控制端，所述第一管道和第二管道上均設(shè)有單向節(jié)流閥。
[0006] 進一步的，所述液壓控制回路還包括高壓過濾器和閥組，所述電機油泵和液壓蓄 能器的輸出端均連接高壓過濾器的輸入端，所述高壓過濾器輸出端分別連接電磁換向閥的 進油口和閥組，所述閥組另一端連接到控制端和油箱。
[0007] 進一步的，所述閥組包括第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥和第 五截止閥，所述第五截止閥輸入端連接高壓過濾器輸出端，第五截止閥輸出端連接第一截 止閥和第三截止閥的輸入端，第一截止閥和第三截止閥的輸出端分別與第一管道和第二管 道連接，所述第二截止閥和第四截止閥的輸入端分別與第一管道和第二管道連接、輸出端 均連接油箱。
[0008] 進一步的，所述第一截止閥和第三截止閥的輸入端還連接有手動泵。當電控液壓 回路和儲能器控制回路都沒有動力不能工作時，還可以通過手動泵來驅(qū)動液壓油缸繼續(xù)工 作。
[0009] 更進一步的，所述液壓系統(tǒng)還包括溢流閥和回油過濾器，所述溢流閥輸入端連接 電機油泵的輸出端、輸出端通過回油過濾器連接油箱。
[0010] 本發(fā)明通過光伏發(fā)電技術(shù)、液壓驅(qū)動技術(shù)和電氣控制技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了在無電 網(wǎng)覆蓋區(qū)域的管線流量壓力調(diào)節(jié)控制，滿足管線安全運行消除水錘的需求。在管線中加裝 單向節(jié)流閥，通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控，可以滿足在沒有電網(wǎng)的條件下管線 流量或壓力的調(diào)節(jié)控制；同時通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥的節(jié)流截面或節(jié)流長度，即可實現(xiàn)極慢 或極快、勻速或變速的開關(guān)速度，全行程開關(guān)時間慢速可以延長到1小時以上，快速可以短 至幾秒內(nèi)，控制方式靈活。
[0011] 采用光伏作為主要能源，液壓油作為二級儲能，能夠在有電及無電的情況下工作， 能量利用效率高；光伏液壓驅(qū)動系統(tǒng)中接入液壓蓄能器和手動泵，能夠在光伏蓄電池?zé)o電 的情況下作為應(yīng)急使用，保證閥門在任何情況下都能夠正常工作；此外，整個光伏液壓驅(qū)動 系統(tǒng)采用高度模塊化設(shè)計及標準接口，外形緊湊，安裝使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明立體圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明主視圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明側(cè)視圖。
[0015] 圖4為本發(fā)明俯視圖。
[0016] 圖5為本發(fā)明工作時的連接示意圖。
[0017] 圖6為本發(fā)明的控制原理框圖。
[0018] 圖7為本發(fā)明液壓驅(qū)動原理圖。
[0019] 其中：1_光伏電池板；2-光伏液壓驅(qū)動箱；3-液壓油缸；3. 1-無桿出油口； 3. 2-有桿出油口；4-閥門；5-第一分隔區(qū)；6-第二分隔區(qū)；7-第三分隔區(qū)；8-充電控制器； 9_逆變器；10-變頻器；11-液壓系統(tǒng)；12-光伏蓄電池；13-控制系統(tǒng)；14-液壓蓄能器； 15-電機油泵；16-溢流閥；17-高壓過濾器；18-電磁換向閥；19-雙液控單向閥；20-單向 節(jié)流閥；21. 1-第一管道；21. 2-第二管道；22-閥組；22. 1-第一截止閥；22. 2-第二截止 閥；22. 3-第三截止閥；22. 4-第四截止閥；22. 5-第五截止閥；23-手動泵；24-油箱；25-回 油過濾器。

【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021] 如圖1-4所示，光伏液壓驅(qū)動箱2內(nèi)部沿縱向分為彼此相鄰的三個分隔區(qū)，即第一 分隔區(qū)5、第二分隔區(qū)6和第三分隔區(qū)7,其中第一分隔區(qū)5內(nèi)設(shè)有液壓系統(tǒng)11，第二分隔區(qū) 6內(nèi)設(shè)有光伏蓄電池12,第三分隔區(qū)7內(nèi)設(shè)有充電控制器8、逆變器9、變頻器10和控制系 統(tǒng)13。所述充電控制器8、逆變器9、變頻器10和液壓系統(tǒng)11依次電連接，所述光伏蓄電池 12連接充電控制器8,所述控制系統(tǒng)13分別與充電控制器8、逆變器9、變頻器10和液壓系 統(tǒng)11電連接，控制系統(tǒng)13為常規(guī)的集成控制芯片。
[0022] 應(yīng)用時，如圖5所示，充電控制器8連接光伏電池板1，液壓系統(tǒng)11通過管道連接 液壓油缸3,液壓油缸3輸出端連接閥門4,工作時光伏電池板1為光伏液壓驅(qū)動箱2提供 電能，液壓系統(tǒng)11內(nèi)控制液壓油缸3活塞桿動作，進而控制閥門4的關(guān)閉，其控制原理框圖 如圖6所示。
[0023] 圖7為液壓系統(tǒng)的原理圖，具體的連接關(guān)系如下：
[0024] 液壓系統(tǒng)11包括液壓蓄能器14、液壓控制回路、油箱24和電機油泵15,所述電機 油泵15輸入端分別與變頻器10和油箱24連接，電機油泵15輸出端通過管道連接液壓蓄 能器14輸入端，液壓蓄能器14輸出端連接液壓控制回路。
[0025] 液壓控制回路包括電磁換向閥18、雙液控單向閥19和單向節(jié)流閥20,其中電磁換 向閥18為三位四通換向閥。液壓蓄能器14輸出端通過管道與電磁換向閥18的進油口連 接，電磁換向閥18輸出端即兩個工作油口分別連接雙液控單向閥19的兩個進油口，雙液控 單向閥19的兩個出油口分別連接第一管道21. 1和第二管道21. 2,第一管道21. 1和第二管 道21. 2為連接液壓油缸3的控制端，即工作時第一管道21. 1和第二管道21. 2分別連接液 壓油缸3的無桿出油口 3. 1和有桿出油口 3. 2。為控制液壓油缸3活塞桿的回位或推出速 度，進而控制閥門4的關(guān)閉或開啟速度，在第一管道21. 1和第二管道21. 2上還分別設(shè)置有 第一單向節(jié)流閥20. 1和第二單向節(jié)流閥20. 2。同時為保證電機油泵15工作的安全性，在 電機油泵15輸出端還連接有溢流閥16,溢流閥16輸出端與電磁換向閥18的回油口一起通 過回油過濾器25連接到油箱24。
[0026] 液壓控制回路還包括高壓過濾器17和閥組22,高壓過濾器17用于過濾高壓油中 的雜質(zhì)，保證液壓系統(tǒng)工作更順暢，液壓蓄能器14的輸出端連接高壓過濾器17的輸入端， 所述高壓過濾器17輸出端分別連接電磁換向閥18的進油口和閥組22,所述閥組22另一端 連接到控制端和油箱24,形成回路。
[0027] 所述閥組22包括第一截止閥22. 1、第二截止閥22. 2、第三截止閥22. 3、第四截止 閥22. 4和第五截止閥22. 5,其中第五截止閥22. 5輸入端連接高壓過濾器17的輸出端，第 五截止閥22. 5輸出端分別連接第一截止閥22. 1和第三截止閥22. 3的輸入端，第一截止閥 22. 1和第三截止閥22. 3的輸出端分別連接第一管道21. 1和第二管道21. 2 ;所述第二截止 閥22. 2和第四截止閥22. 4的輸入端分別連接第一管道21. 1和第二管道21. 2、輸出端均 連接油箱24 ;第一截止閥22. 1和第三截止閥22. 3的輸入端還連接有手動泵23,手動泵23 輸入端連接至油箱。
[0028] 如圖6、圖7所示，本發(fā)明的工作原理如下：光伏電池板1吸收太陽能，并通過充電 控制器8、逆變器9、光伏蓄電池12將太陽能轉(zhuǎn)化為電能為整個裝置供電，為保護電機油泵 15,在逆變器9與電機油泵15之間接入一個變頻器10 ;控制系統(tǒng)13作為整個裝置的控制 中樞，與裝置中的各集成模塊均連接，用于控制裝置內(nèi)部各模塊協(xié)同工作。
[0029] 光伏蓄電池12內(nèi)有電能時，關(guān)閉液壓控制回路中的第五截止閥22. 5,同時保持電 磁換向閥18斷電，則經(jīng)光伏蓄電池12轉(zhuǎn)化后的交流電先提供到電機油泵15,驅(qū)使電機油 泵15做功，電機油泵15中打出的高壓油全部儲存到液壓蓄能器14中，當液壓蓄能器14中 存滿高壓油后，電機油泵15停止工作；當液壓蓄能器14中的高壓油不足時，電機油泵15再 次做功，如此反復(fù)。需控制閥門4開啟或關(guān)閉時，電磁換向閥18通電，液壓蓄能器14中的 高壓油通過高壓過濾器17流向電磁換向閥18,然后通過管道流經(jīng)雙液控單向閥19、單向節(jié) 流閥20,最后流向液壓油缸3的有桿出油口 3. 2 (無桿出油口 3. 1)，使液壓油缸3的活塞桿 回位（推出），進而帶動與液壓油缸3連接的閥門4關(guān)閉（打開），做功完畢的高壓油則通 過液壓油缸3的無桿出油口 3. 1 (有桿出油口 3. 2)經(jīng)過第一管道（第二管道）回流至油箱 24,這樣就完成了整個閥門的開關(guān)運動。通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥20的節(jié)流截面大小來調(diào)節(jié)高 壓油的流量，從而調(diào)節(jié)液壓油缸3運動的速度，達到閥門4的開關(guān)速度可調(diào)。
[0030] 當光伏蓄電池12內(nèi)沒有電能，而液壓蓄能器14中有足夠的高壓油時，手動打開第 五截止閥22. 5,液壓蓄能器14中流出的高壓油流過第五截止閥22. 5,此時打開第一截止 閥22. 1關(guān)閉第三截止閥22. 3,則高壓油通過第一管道21. 1流入液壓油缸3的無桿出油口 3. 1，使液壓油缸3作推出運動，帶動閥門4打開，做功后的高壓油通過液壓油缸3的有桿出 油口 3. 2經(jīng)過第二管道21. 2、第四截止閥22. 4回流至油箱24 ;反之，關(guān)閉第一截止閥22. 1 打開第三截止閥22. 3,則高壓油使液壓油缸3作回位運動，帶動閥門4關(guān)閉，做功后的高壓 油通過液壓油缸3的無桿出油口 3. 1經(jīng)過第二截止閥22. 2回流至油箱24。
[0031] 當光伏蓄電池12內(nèi)沒有電能，而液壓蓄能器14中也沒有高壓油時，還可以通過與 第一截止閥22. 1、第三截止閥22. 3連接的手動泵23來驅(qū)動液壓油缸3繼續(xù)工作。
[0032] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，應(yīng)當指出，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在 本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之 內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種閥門的光伏液壓控制裝置，包括光伏液壓驅(qū)動箱（2)，其特征在于：所述光伏 液壓驅(qū)動箱（2)內(nèi)部沿縱向分成彼此相鄰的第一分隔區(qū)（5)、第二分隔區(qū)（6)和第三分隔 區(qū)（7)，所述第一分隔區(qū)（5)內(nèi)設(shè)有液壓系統(tǒng)（11)，所述第二分隔區(qū)（6)內(nèi)設(shè)有光伏蓄電 池（12)，所述第三分隔區(qū)（7)內(nèi)設(shè)有充電控制器（8)、逆變器（9)、變頻器（10)和控制系 統(tǒng)（13);所述充電控制器（8)、逆變器（9)、變頻器（10)和液壓系統(tǒng)（11)依次電連接，所述 光伏蓄電池（12)連接充電控制器（8)，所述控制系統(tǒng)（13)分別與充電控制器（8)、逆變器 (9)、變頻器（10)和液壓系統(tǒng)（11)電連接，所述液壓系統(tǒng)（11)包括液壓蓄能器（14)、液壓 控制回路、油箱（24)和可為液壓蓄能器提供壓力的電機油泵（15)，所述電機油泵（15)輸 入端分別與變頻器（10)和油箱（24)連接，電機油泵（15)輸出端通過管道連接液壓蓄能器 (14)輸入端，液壓蓄能器（14)輸出端連接液壓控制回路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門的光伏液壓控制裝置，其特征在于：所述液壓控制 回路包括電磁換向閥（18)和雙液控單向閥（19);所述液壓蓄能器（14)輸出端通過管道與 電磁換向閥（18)的進油口連接；所述電磁換向閥（18)輸出端連接雙液控單向閥（19)，所 述雙液控單向閥（19)的兩個出口分別連接有第一管道（21. 1)和第二管道（21. 2)，所述第 一管道和第二管道為連接液壓油缸的控制端，所述第一管道和第二管道上均設(shè)有單向節(jié)流 閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閥門的光伏液壓控制裝置，其特征在于：所述液壓控制 回路還包括高壓過濾器（17)和閥組（22)，所述液壓蓄能器（14)的輸出端連接高壓過濾器 (17)的輸入端，所述高壓過濾器（17)輸出端分別連接電磁換向閥（18)的進油口和閥組，所 述閥組（22)另一端連接到控制端和油箱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種閥門的光伏液壓控制裝置，其特征在于：所述閥組（22) 包括第一截止閥（22. 1)、第二截止閥（22. 2)、第三截止閥（22. 3)、第四截止閥（22. 4)和第 五截止閥（22. 5)，所述第五截止閥（22. 5)輸入端連接高壓過濾器（17)輸出端，第五截止閥 輸出端連接第一截止閥（22. 1)和第三截止閥（22. 3)的輸入端，第一截止閥（22. 1)和第三 截止閥（22.3)的輸出端分別與第一管道和第二管道連接，所述第二截止閥（22.2)和第四 截止閥（22.4)的輸入端分別與第一管道和第二管道連接、輸出端均連接油箱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種閥門的光伏液壓控制裝置，其特征在于：所述第一截止 閥（22. 1)和第三截止閥（22. 3)的輸入端還連接有手動泵（23)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門的光伏液壓控制裝置，其特征在于：所述液壓系統(tǒng) (11)還包括溢流閥（16)和回油過濾器（25)，所述溢流閥（16)輸入端連接電機油泵（15) 的輸出端、輸出端通過回油過濾器（25)連接油箱（24)。
【文檔編號】F16K31/12GK104089064SQ201410225003
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】李習(xí)洪, 孫高峰 申請人:武漢大禹閥門股份有限公司