CN209557670U - 一种充气式密封装置的控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压领域和自动化电控控制领域，尤其涉及一种充气式密封装置的控制***。这种控制***，包括密封装置，其控制***包括有双向气泵总成、控制器和能源机构，双向气泵总成包括有放气泵和充气泵，放气泵与放气电磁阀相连，充气泵通过单向阀与充气电磁阀及储气罐相连，充气电磁阀与电磁控制阀相连，电磁控制阀与密封装置的充放气嘴相连。与现有技术相比，有智能保压，充放气操作控制***及备用的应急功能；保证密封***安全运作，及时在出现密封不足时或充气源问题时，有足够的时间让操作着进行反应操作，再结束工作；实现安全***维护。

Description

一种充气式密封装置的控制***

技术领域

本实用新型涉及一种液压领域和自动化电控控制领域，尤其涉及一种充气式密封装置的控制***。

背景技术

随着科技的发展，技术的更新，充气膨胀密封装置在多种机械设备，新能源核电站地车，消防车及深水地下检修等各领域得到广泛的应用；尤其在特种液压排水作业车，排水管道密封更是主要以充气式密封技术为主；传统的排水车排水管道的充气式密封件，一般采用软橡胶为材质，空心的密封件设置在开槽的密封槽内，利用橡胶本身的柔性特性，常态隐藏在凹槽内，充气时发生压曲变形，末端部位向外胀起，与内壁管紧密接触，达到密封效果；然而密封***长时间处于高负载，与内壁相互摩擦，及恶劣高低温环境下，会使橡胶弹性不足，在常压下，密封件无法完全脱离接触面，导致液压排水管道在伸缩运行使密封件磨损损坏失效，从而无法实现密封。

而且，在更换密封件过程中，需要将伸缩的内外排水管道分离，将内管后端从外管前端抽离，将旧密封件从伸缩排水管道的内管后端拆下，更换新的密封件，按分离步骤重新还原；这样工程量大，拆卸更换极不方便，耗时耗力；而且排水车在排水工作运行过程中，因排水管道窜动及共振现象，容易使密封件内部气压无法维持正常密封气压，导致伸缩排水管道共振严重，严重磨损，发生形变，出现安全事故隐患。

充气式密封件（公布号CN104100722A）是一款整体式的闭环密封件，在密封的地方划出长方形形状的密封槽，通过给密封圈充气使得密封圈膨胀，填充需密封的间隙，达到密封指标后通过保压阀保压；这种结构密封圈虽然可以实现气密密封及保压，结构简单成本低，但替换更换极不方便，需要拆卸内外套管才能更换密封件，耗时耗力；而且一旦保压***出现保压不足，或者橡胶弹性不足时，同样存在密封不足，严重磨损密封件问题。

公开号为CN106763800A的专利公开了一种充气密封圈，其密封圈结构上为一种充气内腔整体开放式圆环结构，密封圈两端对应设有形状相适配的第一阶梯结构和第二阶梯结构，在第一阶梯结构和第二阶梯结构上均设有插头和与插头相对应的插座机构，插头和插座插接后形成密闭式圆环结构；安装时，固定密封圈一端位于插装口外，另一端从拆装口沿着相应的正方形式安装腔轨道，绕其旋转一周后回到拆装口处，将密封圈两端的插头及相应插槽对应插接后形成密封式圆环，进而充气密封；该发明解决了无需拆装伸缩内外套管就可快速更换密封圈，操作简单，但却无法避免因伸缩管排水过程中窜动导致密封圈保压不足，及密封圈两端的插头及相应插座松动，脱离密封圈轨道至密封间隙中，进而与内管磨损，发生形变。

因此，需要一种结构简单，寿命长，安全可靠，便于拆装更换，合理布置的密封装置，且具有智能保压，充放气方便，操作简单的气密封控制***。

发明内容

本实用新型就是针对市场及客户的需求，目的在于提供一种智能保压，充放气方便，操作简单的气密封操作***。

本实用新型是这样实现的，一种充气式密封装置的控制***，包括密封装置，其特征在于：所述控制***包括有双向气泵总成、控制器和能源机构，所述双向气泵总成包括有放气泵和充气泵，所述放气泵与放气电磁阀相连，所述充气泵通过单向阀与充气电磁阀及储气罐相连，所述充气电磁阀与电磁控制阀相连，所述电磁控制阀与密封装置的充放气嘴相连。

一种充气式密封装置的控制***，其特征在于：所述控制器与双向气泵总成及电磁控制阀相连，并通过发出相关指令可控制电磁阀及双向气泵总成工作。

所述单向阀与安全阀相连。

所述能源机构为车载24/12v铅酸电池，并为控制器及相关电磁阀提供能源。

本实用新型的有益效果在于：具有智能保压，充放气操作控制***及备用的应急功能；保证密封***安全运作，及时在出现密封不足时或充气源问题时，有足够的时间让操作着进行反应操作，再结束工作；实现安全***维护。

附图说明

图1是本实用新型涉及一种充气式密封装置的控制***的密封装置结构立体图；

图2是本实用新型及一种充气式密封装置的控制***的密封装置结构主视图；

图3是本实用新型涉及一种充气式密封装置的控制***在伸缩管上安装的结构示意图；

图4是图2的A向结构示意图；

图5是图3的B向结构示意图；

图6是密封件充气保压状态图；

图7是密封件常压状态图；

图8是密封件抽气排空状态图；

图9是本实用新型涉及一种充气式密封装置的控制***的气压原理图。

附图所示，其中，1、密封件；2、充放气口；3、充放气嘴；4、凸槽插头；5、凹槽插座；6、插头卡扣；7、卡扣插槽； 8、伸缩外管；9、伸缩内管；10、限位法兰；11、密封件安装腔； 111、安装腔方形槽口；112、安装槽孔；113、轨迹斜面；12、密封间隙；13、倒三角壁管；131、斜壁端面；14、方形薄壁管；141、半圆小凸台；15、密封件内腔；16、密封件执行机构；17、电磁控制阀；18、充气电磁阀；19、储气罐； 20、安全阀；21、单向阀；22、双向气泵总成；23、控制器；24、能源机构；25、放气电磁阀。

具体实施方式

如图1至图9所示，一种充气式密封装置的控制***，包括密封装置，其控制***包括有双向气泵总成22、控制器23和能源机构24，双向气泵总成22包括有放气泵和充气泵，放气泵与放气电磁阀25相连，充气泵通过单向阀21与充气电磁阀18及储气罐19相连，充气电磁阀18与电磁控制阀17相连，电磁控制阀17与密封装置的充放气嘴3相连。

一种充气式密封装置的控制***，其控制器23与双向气泵总成22及电磁控制阀17相连，并通过发出相关指令可控制电磁阀及双向气泵总成22工作。

单向阀21与安全阀20相连。

能源机构24为车载24/12v铅酸电池，并为控制器23及相关电磁阀17、18、25提供能源。

如图9所示，排水伸缩管道密封操作***包括有密封件执行机构16、先导压力电磁控制阀17、充气二位二通电磁阀18、储气罐19、安全阀20、单向阀21、双向气泵总成22、控制器23、能源机构24、放气二位二通电磁阀25。其先导压力控制阀17主要由压力传感器信号给定，为密封件执行机构16的内部气体负载压力的检测机构，时时将***内部气体的压力值通过电压模拟量值传递到控制器23里；通过控制器23逻辑软件编程设置，发出相关指令（低电平信号）控制相关电磁阀机构零件及双向气泵总成22工作。

储气罐19为储气结构，作为储气、应急储气设备，当密封件执行机构16密封工作时，可以避免因外部某种原因，导致双向气泵总成22无法正常充放气工作，也开以通过储气罐19应急工作，给工作者提供足够应急时间进行结束处理操作相关工作，缩短检测时间，避免事故发生。

安全阀20为***压力安全保护作用，保证内部气压保持设定压力值0.9MPa；单向阀21起保压作用防止充气时气压回流；双向气泵总成22，为有充气及放气的驱动源，顺时针旋转向***内部充气，逆时针旋转时将密封件1内部的空气压力值快速降至到常温设定值0MPa；双向气泵总成22受控制器23命令执行启动，当储气罐19的压力值降至0.4MPa值时，控制器23发出双向气泵总成22顺时针旋转，储气罐19压力值达到1MPa时停机；能源机构24为控制器23及相关电磁阀17、18、25提供电力能源（一般为车用24/12v铅酸电池），放气二位二通电磁阀25与充气二位二通电磁阀18,起一样的作用。

该密封控制***的在排水车上的控制方法有以下三种状态：

充气工作状态：密封件1***需要充气密封工作时（抽水泵马达工作），充气二位二通电磁阀18开启，当压力达到先导压力电磁控17设定的压力值0.9MPa时，先导压力电磁控制阀17关闭，运行过程中当储气罐19的压力值小于设定最低启动压力值0.8MPa时，双向气泵总成22顺时针启动，直至储气罐19的压力值达到设定压力1MPa时，双向气泵总成22停止工作，时刻保证储气罐19处于高负载压力值，为后续再次运行密封工作提供足够气源。

保压工作状态：当密封件执行机构16充气完成时，因排水管道窜动和共振导致内部***压力在排水运行过程中下降时，控制器23时时接收着先导压力电磁控制阀17发过来的压力值信号，当检测值小于设定0.8MPa时，再次开启充气二位二通电磁阀18，让密封件1内部压力重新达到设定压力值0.9MPa，运行过程中，如果储气罐19的压力值小于设定最低启动压力值0.8MPa时，双向气泵总成22顺时针启动，直至储气罐19的压力值达到设定压力1MPa时，双向气泵总成22停止工作，保证***压力恒定，密封良好，智能检测控制。

放气工作状态：检测到伸缩臂管需要工作状态时，放气二位二通电磁阀28开启，双向气泵总成***25逆时针旋转排气，实现密封件1内部压力快速降低，也不会因密封件1橡胶弹性不足，无法恢复，导致放气不足问题，当密封件1内部压力达到常态设定压力值0MPa，双向气泵总成22停止工作，放气二位二通电磁阀25关闭。

该密封控制***的在排水车上的具体控制方法：当操作人员操控主控板，确定需要进行伸缩臂管伸缩运动时，按下主控板的伸缩油缸前进或者后退按钮，主控板接收到该动作命令指示后，分别向密封控制***的放气电磁阀18及放气泵直接发送低电平启动信号，给伸缩臂管的油缸的平衡电磁阀也同时发出运行信号，但应主控板的PLC内部设定逻辑会推迟3s后，才将信号传输至伸缩臂管油缸上平衡电磁阀上，使其动作。

目得是保证让密封装置先放气后，伸缩臂管油缸才动作，保护密封件1不随伸缩臂运动磨损；在放气过程中，放气电磁阀25的压力传感器信号，时时将***压力值反馈至主控板上，一旦主控板连续性收到10帧的数据压力值≤0MPa时，主控板将自动停止发送信号至放气电磁阀25和放气泵上，放气电磁阀25关闭，放气泵不工作；此时控制器23同样时刻接收来至储气罐19的压力值信号，并反馈至主控板PLC上，持续接收10帧的储气罐19的压力数据值＜1MPa时，主控板就会自动发送运行低电平指令，让充气泵工作；直至储气罐19充气压力值≥1MPa时，充气泵将自动关闭。

以此同时伸缩油缸也会有伸缩限位点，一旦达到这个限位点，通过限位感应信号反馈，直接停止伸缩油缸动作，并发出信号灯提示以达极限位置；如在未达到极限位置运行时，直接操控主控板伸缩臂油缸停止按钮，将会中断运行信号至伸缩臂管油缸上平衡阀的电磁阀；从而实现伸缩油缸的伸缩动作、停止动作。

当需要进行排水抽水作业时，实质就是抽水马达工作，按下主控板的抽水马达运行按钮，主控板收到命令指令后，将向密封装置的充气电磁阀18及充气泵直接发送低电平启动信号，在充气过程中，充气电磁阀18的压力传感器信号，时时将***压力值反馈至主控板上，一旦主控板连续性收到10帧的数据压力值≥0.9MPa时，主控板将自动停止发送信号至充气电磁阀上，充气电磁阀18关闭。

此时***同样也给抽水泵的平衡电磁阀也发出运行命令信号，抽水马达工作，进行抽水作业；目前保证排水过程中，密封件1提前保压密封，防止各密封件机构不因压力不足导致密封不够，出现漏水及激烈窜动现象发生。只要操作主控板的抽水泵停止按钮后，才会中断该运行低电平信号；之前***同样也时刻接收来至储气罐的压力值信号，并反馈至主控板PLC上，持续接收10帧储气罐的压力数据信号≥1MPa时，主控板就会自动中断发送运行指令，让充气泵停止工作。

当抽水马达进行持续工作时，此时充气电磁阀18已经由先前的密件装置压力值达到0.9MPa后停止工作，但充气电磁阀18的压力传感器仍时时发出电压模拟信号，发送至主控板上，一旦检测到压力值持续小于10帧数据值为≤0.8MPa，充气泵及充气电磁阀18将开启，提升密封装置内的压力值，直至密件装置的压力值为≥0.9MPa后，将停止充气电磁阀18工作。

控制器23同样时刻接收来至储气罐19的压力值信号，并反馈至主控板plc上，持续接收10帧储气罐19的压力数据信号＜1MPa时，主控板就会自动发送运行低电平指令，让充气泵工作；直至储气罐19充气压力值≥1MPa时，充气泵自动关闭；保证储气罐19时刻储存足量压力的气体，以便后续操作运行，起到保压作用。

采用这种充气式密封装置的控制***及控制方法，可实现密封件1安装牢固，安全可靠运行，寿命长，维护成本低，保证伸缩管运行顺利；缩短作业准备时间；极大提高了应急救援效率，提升设备稳定性。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种充气式密封装置的控制***，包括密封装置，其特征在于：所述控制***包括有双向气泵总成、控制器和能源机构，所述双向气泵总成包括有放气泵和充气泵，所述放气泵与放气电磁阀相连，所述充气泵通过单向阀与充气电磁阀及储气罐相连，所述充气电磁阀与电磁控制阀相连，所述电磁控制阀与密封装置的充放气嘴相连。

2.根据权利要求1所述的一种充气式密封装置的控制***，其特征在于：所述控制器与双向气泵总成及电磁控制阀相连，并通过发出相关指令可控制电磁阀及双向气泵总成工作。

3.根据权利要求2所述的一种充气式密封装置的控制***，其特征在于：所述单向阀与安全阀相连。

4.根据权利要求1所述的一种充气式密封装置的控制***，其特征在于：所述能源机构为车载24/12v铅酸电池，并为控制器及相关电磁阀提供能源。