气液联动执行机构

气液联动执行机构（SHAFER）

一、设备简介

SHAFER阀操作系统的基本功能是爆管紧急切断和人为的开/关阀，其中人为的开关阀操作分为远程操作、就地手泵操作和就地自动操作三种方式()。

SHAFER阀操作系统在安装调试测试正常后，一般不需要修改系统参数或调整阀位操作。需要时须由专业技术人员通过便携PC机进行有关参数重新设定或修改。

二、SHAFER气液联动执行机构结构与控制原理

1、结构

SHAFER气液联动执行机构包括三大部分，分别是：控制器、驱动器、液压操作系统。

●控制器的功能是：导通动力气的引进流程、切换阀门开关方向、动力气的过滤。

●驱动器的功能是：将动力气的气压在气液罐中变为液压，液压传到液缸中推动

叶轮装置作旋转运动，带动阀杆转动。

●液压手动系统的功能是：导通手动泵至驱动器流程，手动泵排出的油压直接作

用在驱动器叶轮上，带动阀杆转动。

●电子控制单元通过压力传感器检测管线中气体压力。

●电子控制单元通过ROCLINK判断检测压力是否正常。

●电子控制单元通过电磁阀控制气路的通断。

●当气路压力的变化导致液缸中气体压力发生变化。

●旋转叶片两端压差增大，使传动轴转动，带动阀门动作。

2、控制原理

江西省天然气管道工程气液联动执行机构共分三种类型，分别为：

●手动阀室所使用的气液联动执行机构

●RTU阀室及过站干线所使用的气液联动执行机构

站场进出站所使用的气液联动执行机构(包括ESD和非ESD气液联动阀)

三、站场进出站使用的气液联动执行机构

站场进出站紧急关断阀ESDV所使用的气液联动执行机构，其控制原理图见图3-5。此气液联动执行机构具有就地控制，远程开关控制，ESD紧急关断控制及ESD关阀后的手动复位等功能，另外本控制原理图3-5也能够保证ESD关阀具有最高的优先级。

图1-3-5 控制原理图

（1）执行器

（2）气/液联动罐（3）气/液联动罐（4）手动液压泵（5）速度调节孔板（6）储气罐

（7）排液阀

（8）排气阀

（9）单向阀（10）压力表（11）梭阀模块（12）过滤器（13）先导过滤器

（14）活塞

（15）手柄

（16）梭阀

（17）电磁阀

（18）电磁阀

（19）截断阀

（20）电磁阀

（21）限位阀

（22）就地操作装置

（23）叶片

（24）压力调节器

（25）安全放空阀

（26）梭阀

（27）先导阀

本控制原理图是应用气/液联动系统操作阀门的旋转叶片执行器的原理图，动力气体是天然气。在整个回路中包括阀门执行器（1）、一套气/液联动罐（2）和（3）、手动液压泵（4）、开关一个冲程的储气罐（6）、“梭阀”控制模块（11）、压力调节器（24）、安全放空阀（25）、先导阀（27）和常闭带有锁定功能的电磁阀（20）等27项内容，具体见图3-5。

本控制原理图具有如下操作模式：

a)锁定功能（防止误操作）

通常情况下电磁阀（20）导通，使控制气路到达先导阀（27）的

上端，从而先导阀（27）导通，一旦电磁阀断电，控制气被泄放

掉，开气路被切断，同时，（20）被锁定，阀门关闭，需要给（20）

复位，才能重新打开阀门。

b)二通路电遥控（开或关阀）

-开阀：

当阀门处于关闭状态的位置，给常闭状态的电磁阀（18）带电，

该阀打开，动力气体通过动力接口进入“梭阀”模块（11）中信

号气缸的活塞（14）。“梭阀”（16）打开，动力气进入原来被“梭

阀”和气缸封锁住的空间，同时进入负责开阀功能的气/液联动罐

（2），动力气体驱动液压油经过手动泵（4）和速度调节孔板（5），

进入了旋转叶片执行器（1）内，直至执行器驱动阀门到全开的位

置。当阀门全开后，正常关闭的电磁阀（18）在执行器完成全部

动作后断电，系统重新回到平衡的位置。

-关阀：

当阀门处于开启状态的位置，给常闭状态的电磁阀（17）带电，该

阀打开，动力气体通过动力接口到它的气缸接口，经过梭阀（26）

作用到梭阀模块（11）中的信号活塞（14），动力气进入到原来被

“梭阀”（16）和气缸封锁住的空间，进入到负责关阀功能的气/

液联动罐（3）。动力气体驱动液压油经过手动泵（4），速度调节孔

板（5）进入了旋转叶片执行器内，直至执行器驱动阀门到全关位

置。当阀门全关后，负责关闭功能的正常关闭的电磁阀（17），在

执行器完成全部动作后断电。系统重新回到平衡的位置。

c)就地手动操作开或关阀门和执行器

开阀：

拉开“梭阀”模块（11）上的开阀手柄（15），此机械式的手柄直

接将力作用在动力梭阀（16）上，使其动作打开原来被“梭阀”（16）

和动力气缸活塞（14）封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到

负责开阀功能的气/液联动罐（2），动力气驱动液压油使旋转叶片

执行器动作。持续地拉住手柄（15）直到执行器（1）驱动阀门

达到全开的位置。当阀门与执行器全部动作完成后，松开手柄

（15），“梭阀”模块（11）将恢复到初始全封闭的位置，全部系

统达到新的平衡状态。

关阀：

拉开“梭阀”模块（11）上的关阀手柄（15），手柄直接将力作用

在动力梭阀（16）上，使其动作打开原来被“梭阀”（16）和动力

气缸活塞（14）封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责关阀

功能的气/液联动罐（3），动力气驱动液压油使旋转叶片执行器动

作。持续地拉住手柄（15）直到执行器（1）驱动阀门达到全关的

位置。当阀门与执行器全部动作完成后，松开手柄（15）“梭阀”

模块（11）将恢复到初始全封闭的位置，系统达到新的平衡状态。

d)就地手动泵开/关阀门和执行器

无论想开或关阀，最简单的就是用一个手柄装在执行器控制箱内的

手动泵（4）的接口上，使用这个手柄上下压动，将力推向泵的中

部。（注：泵的标记将指明开或关阀的动作方向。）

使用供货时提供的手动泵手柄，向上抬举这个手柄时，手动泵的

插销提起，使得液压油进入手动泵，再向下推压手柄，给液压油

加压，使得液压油进入执行器。重复上抬、下压手柄的动作，直

至开或关阀的过程全部完成。泵被泄压并回到初始状态，此时任

何自动控制这个执行器的功能可以被使用。

e)站控系统ESD紧急关阀控制（站控系统对ESD 电磁阀常供电，断电关阀）

正常情况下，站控系统给常开电磁阀（20）常带电，一旦站控系统

断掉此电磁阀的电源，动力气将通过限位阀（21），驱动阀门关闭，

另外，ESD关阀同时，会触发先导阀（27）切断开阀控制气路，保