基于流体压力的石油化工用伺服马达系统的制作方法

1.本发明涉及流体压力供给技术领域，主要涉及流体致动环境内的伺服马达系统，具体为基于流体压力的石油化工用伺服马达系统。


背景技术：

2.伺服马达是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，伺服马达将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，在自动控制系统中，常用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，广泛应用于石油领域，但是石油在供给时，若时间充足时，再以较高的输送压力输送，势必会增加能耗；且现有的石油在通过管道供给时，存在不能对供给需求进行智能分析进而控制阀体输送，导致增加输送能耗的问题；因此，需要一款可以在供给时间内，合理的选取一个供给流速和流量进行智能供给，减少能耗的同时，使输送时间更加接近供给时间。


技术实现要素：

3.本发明的目的就在于为了解决现有的石油在通过管道供给时，存在不能对供给需求进行智能分析进而控制阀体输送，致使增加输送能耗的问题，而提出基于流体压力的石油化工用伺服马达系统。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于流体压力的石油化工用伺服马达系统，包括安装在石油管道上阀体、驱动阀体启闭的伺服马达；还包括：采集模块，用于采集阀体信息、伺服马达信息并将其发送至处理端；接收实时采集指令并将实时采集的阀体信息、伺服马达信息反馈给控制模块和处理端；处理端，对接收到的阀体信息、伺服马达信息进行存储；接收需求端发送的供给需求信息，对供给需求信息进行解析以得到需求端的供给量和供给时长，通过供给量和供给时长处理得到阀体横截面积；检索需求端对应管道上阀体的阀体信息以及伺服马达信息，将其与阀体的流量及阀体横截面积进行比对得到阀体的调节信息，将调节信息反馈至控制模块；调节信息包括调节方向和调节位移；调节方向包括顺时针方向和逆时针方向；控制模块，接收到调节信息后，生成实时采集指令并发送至采集模块；对伺服马达进行控制操作，同时实时接收阀体信息、伺服马达信息，使得伺服马达驱动阀体运动至调节信息中阀体横截面积一致。
5.作为本发明的一种优选实施方式，所述控制模块内包括：分析单元，分析单元用于对阀体信息和伺服马达信息进行分析，将阀芯运动的初始时刻及结束时刻进行时刻差计算得到运动时长，设定阀芯运动的所有位移均对应一个预设时长阈值；当伺服马达的电流及电压在预设范围内时，将调节信息中的调节位移与所有
位移进行匹配对应的预设时长阈值；当运动时长大于预设时长阈值时，将该阀体标记为待处理阀体，生成待处理阀体对应的异常查看信令并反馈至提醒单元；异常查看信令包括待处理阀体的位置及运动时长；当伺服马达的电流及电压不在预设范围内时，将该伺服马达标记为待处理安达，生成待处理马达的查看处理信令并反馈至提醒单元；查看处理信令包括待处理马达的位置、型号和编号等；提醒单元，用于接收待处理阀体的异常查看信令或待处理马达的查看处理信令后，对其进行分析处理以得到执行人员；将异常查看信令或查看处理信令反馈至执行人员的智能终端；作为本发明的一种优选实施方式，所述处理端包括：信息处理单元，用于对供给量和供给时长处理，具体处理过程为：获取阀体对应管道对应流体输送设备的流速数据；其中流速数据包括流体输送设备输出的若干个流速档位；每个流速档位均对应一个流体流速vi和供给压力；i表示为流速档位的数量，取值为正整数；设定阀体对应阀芯包括若干个横截流通面积sj；j表示横截流通面积的数量，取值为正整数；将每个流体流速分别乘以若干个横截流通面积得到对应的管道流量qij；将供给量除以供给时长tb得到供给流量；将供给流量与所有的流量分别进行差值计算，将管道流量大于供给流量且两者差值小于设定流量阈值的管道流量标记为初选流量，用符号qmn；m∈i，n∈j；将供给量除以初选流量得到初选时长并标记为tmn；将初选流量对应的供给压力标记为ymn；提取初选时长和供给压力的数值，设定两个数值对应的权重系数分别为b1和b2；利用公式lx=[2/|tb-tmn| 1]
×
b1 b2/ymn得到初选流量的量选值lx；将量选值最大的初选流量标记为选中流量；将选中流量对应的横截流通面积和对应的流体流速标记为调节面积和调节流速；处理端控制阀体对应管道的流体输送设备以调节流速进行流体输出；通过阀体的阀芯位置得到阀体的阀体横截面积，将阀体横截面积与调节面积进行比对，当阀体横截面积大于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成顺时针方向；当阀体横截面积小于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成逆时针方向。
[0006]
作为本发明的一种优选实施方式，所述处理端还包括：注册登录单元，用于工作人员通过智能终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至数据库；数据库，用于对注册信息、阀体信息和伺服马达信息进行存储。
[0007]
作为本发明的一种优选实施方式，所述提醒单元分析处理得到执行人员的具体过程为：向处理端发送位置获取指令，接收处理端反馈的工作人员的人员信息；对人员信息进行处理以得到工作人员的人员参数，将人员参数进行处理以得到用于评定工作人员去执行待处理阀体或待处理伺服马达查看几率的员执值；将员执值最大的工作人员标记为执行人员；作为本发明的一种优选实施方式，所述阀体信息包括阀体的位置、阀芯的位置以及阀芯运动的初始时刻、结束时刻和阀体内流体的流速；伺服马达信息包括伺服马达的输
出轴的转动圈数和转动方向；伺服马达信息包括伺服马达的电流、电压和扭矩。
[0008]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对需求端反馈的供给量和供给时长进行处理，并结合初选时长和供给压力这两个参数得到量选值，通过量选值得到对应的调节面积和调节流速，处理端控制阀体对应管道的流体输送设备以调节流速进行流体输出；通过阀体的阀芯位置得到阀体的阀体横截面积，将阀体横截面积与调节面积进行比对，当阀体横截面积大于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成顺时针方向；当阀体横截面积小于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成逆时针方向；通过伺服马达驱动阀体进行对应流量调节，以便在对应的时长内，使用更低的流速进行输送，从而降低石油输送能耗。
附图说明
[0009]
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0010]
图1为本发明的原理框图；图2为本发明的阀体结构示意图；图3为本发明的阀体内部示意图；图4为本发明的阀体内部侧视图；图5为本发明的阀芯结构示意图。
具体实施方式
[0011]
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]
实施例1：请参阅图1所示，基于流体压力的石油化工用伺服马达系统，包括安装在石油管道上阀体、驱动阀体启闭的伺服马达、采集模块、处理端、控制模块和需求端；采集模块采集阀体信息、伺服马达信息并将其发送至处理端；阀体信息包括阀体的位置、阀芯的位置以及阀芯运动的初始时刻、结束时刻和阀体内流体的流速；伺服马达信息包括伺服马达的输出轴的转动圈数和转动方向；伺服马达信息包括伺服马达的电流、电压和扭矩；采集模块当接收实时采集指令后，将实时采集的阀体信息、伺服马达信息反馈给处理端的同时反馈给控制模块；处理端包括信息处理单元、注册登录单元、数据库；处理端接收到的阀体信息、伺服马达信息后，在数据库进行存储；信息处理单元对供给量和供给时长处理，获取阀体对应管道对应流体输送设备的流速数据；其中流速数据包括流体输送设备输出的若干个流速档位；每个流速档位均对应一个流体流速vi和供给压力；i表示为流速档位的数量，取值为正整数；设定阀体对应阀芯包括若干个横截流通面积sj；j表示横截流通面积的数量，取值为正整数；将每个流体流速
分别乘以若干个横截流通面积得到对应的管道流量qij；将供给量除以供给时长tb得到供给流量；将供给流量与所有的流量分别进行差值计算，将管道流量大于供给流量且两者差值小于设定流量阈值的管道流量标记为初选流量，用符号qmn；m∈i，n∈j；将供给量除以初选流量得到初选时长并标记为tmn；将初选流量对应的供给压力标记为ymn；提取初选时长和供给压力的数值，设定两个数值对应的权重系数分别为b1和b2；利用公式lx=[2/|tb-tmn| 1]
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b1 b2/ymn得到初选流量的量选值lx；将量选值最大的初选流量标记为选中流量；将选中流量对应的横截流通面积和对应的流体流速标记为调节面积和调节流速；处理端控制阀体对应管道的流体输送设备以调节流速进行流体输出；通过阀体的阀芯位置得到阀体的阀体横截面积，将阀体横截面积与调节面积进行比对，当阀体横截面积大于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成顺时针方向；当阀体横截面积小于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成逆时针方向；当阀体横截面积等于调节面积时，不进行任何操作；注册登录单元用于工作人员通过智能终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至数据库；注册信息包括姓名、手机号、入职时刻、维护伺服马达或者阀体的名称；数据库对注册信息、阀体信息和伺服马达信息进行存储；控制模块接收到调节信息后，生成实时采集指令并发送至采集模块；对伺服马达进行控制操作，同时实时接收阀体信息、伺服马达信息，使得伺服马达驱动阀体运动至调节信息中阀体横截面积一致；控制模块内包括分析单元和提醒单元；分析单元用于对阀体信息和伺服马达信息进行分析，将阀芯运动的初始时刻及结束时刻进行时刻差计算得到运动时长，设定阀芯运动的所有位移均对应一个预设时长阈值；当伺服马达的电流及电压在预设范围内时，将调节信息中的调节位移与所有位移进行匹配对应的预设时长阈值；当运动时长大于预设时长阈值时，将该阀体标记为待处理阀体，生成待处理阀体对应的异常查看信令并反馈至提醒单元；异常查看信令包括待处理阀体的位置及运动时长；当伺服马达的电流及电压不在预设范围内时，将该伺服马达标记为待处理安达，生成待处理马达的查看处理信令并反馈至提醒单元；查看处理信令包括待处理马达的位置、型号和编号等；提醒单元，用于接收待处理阀体的异常查看信令或待处理马达的查看处理信令后，对其进行分析处理以得到执行人员；向处理端发送位置获取指令，其中位置获取指令包括待处理阀体的位置或待处理马达的位置；处理端接收到待处理阀体的位置或待处理马达的位置；获取待处理阀体对应的工作人员或待处理马达对应的工作人员；向工作人员的手机号发送实时位置指令并获取工作人员的当前位置，将当前位置与待处理阀体的位置或待处理马达的位置进行位置差计算得到位置间距，将位置间距小于设定间距阈值的工作人员的人员信息发送至提醒单元；接收处理端反馈的工作人员的人员信息；对人员信息进行处理，将入职时刻与当前时刻进行时间差计算得到工作人员的入职时长；将入职时长、位置间距以及当月总次数标记为工作人员的人员参数，入职时长、位置间距以及当月总次数标记为m1、m2和m3；对应
的预设权重系数分别为p1、p2和p3；取三者的数值，然后代入公式yz=100p1/(|m1-1000| 1) p2/m2 p3/m3得到工作人员的员执值yz；将员执值最大的工作人员标记为执行人员；将异常查看信令或查看处理信令反馈至执行人员的智能终端；执行人员接收到异常查看信令或查看处理信令后对其对应的阀体或伺服马达进行维修查看处理；同时执行人员的当月总次数增加一次。
[0013]
实施例2：请参阅图2-5所示，阀体包括阀壳1，阀壳1的一侧安装有伺服马达2，阀壳1的两端均设置有法兰3；阀壳1的内部设置有内腔103；伺服马达2的输出轴位于内腔103内，且安装有第一齿轮104；阀壳1的内部安装有阀芯114，阀芯114与阀壳1的连接处设置有密封层；阀芯114的顶端中部安装有齿槽板105，齿槽板105的一侧侧壁均匀开设有若干个齿槽；内腔103内还设置有中心轴106，中心轴106的两端对称安装有两个环形盘107，两个环形盘107的一侧侧壁开设有若干个出气孔；两个环形盘107上均安装有连接气管108，两个环形盘107均通过连接气管108分别有安装在阀壳1上的进气管一101和进气管二102贯通连接；进气管一101和进气管二102的分别连接高压气体输出设备，高压气体输出设备用于输送高压空气；中心轴106上位于两个环形盘107之间安装有第二齿轮112和第三齿轮111；第二齿轮112和第三齿轮111均与齿槽板105一侧侧壁均匀开设的若干个齿槽配合使用；第二齿轮112活动套接在中心轴106上，可转动并与第一齿轮104啮合连接；第三齿轮111滑动套接在中心轴106上，且第三齿轮111内设置与中心轴106上开始滑槽109相适配的凸块110；通过凸块110与滑槽109配合，使得第三齿轮111在中心轴106上可以滑动，不可转动；阀体在使用时，通过伺服马达2驱动第一齿轮103转动，第一齿轮103通过第二齿轮112和齿槽的配合使用，从而带动齿槽板105上下运动，继而带动阀芯114上下运动，实现阀体的开启和关闭，通过控制阀芯114的上下运动，实现阀体的横截面积大小，以便于控制阀体的流量；进气管一101或进气管二102进入高压空气吹动第二齿轮112或第三齿轮111，以实现对第二齿轮112与第三齿轮111的切换，从而实现齿槽板105的固定或者是上下运动；对需求端反馈的供给量和供给时长进行处理，并结合提取初选时长和供给压力这两个参数得到量选值，通过量选值得到对应的调节面积和调节流速，处理端控制阀体对应管道的流体输送设备以调节流速进行流体输出；通过阀体的阀芯位置得到阀体的阀体横截面积，将阀体横截面积与调节面积进行比对，当阀体横截面积大于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成顺时针方向；当阀体横截面积小于调节面积时，计算两者的面积差值，通过面积差值换算得到阀芯的调节位移，生成逆时针方向；在通过伺服马达2驱动阀体进行对应流量调节，以便在对应的时长内，使用更低的流速进行输送，从而降低输送能耗；提醒单元结合工作人员的人员参数得到员执值，通过员执值合理的选取对应的执行人员到达待处理阀体的位置或待处理马达的位置，并对其进行维护查看处理。
[0014]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作
很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。