一種新型計(jì)量球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及了一種球閥，尤其是涉及了一種新型計(jì)量球閥，可對(duì)流經(jīng)閥芯內(nèi)部的流體流量進(jìn)行計(jì)量。
【背景技術(shù)】
[0002]球閥不僅結(jié)構(gòu)簡單、密封性好，而且在一定的公稱尺寸范圍內(nèi)具有體積小、重量輕、材料消耗少、安裝尺寸小，并且驅(qū)動(dòng)力矩小、操作簡便、易實(shí)現(xiàn)快速啟閉等優(yōu)點(diǎn)，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門品種之一。
[0003]球閥的使用非常廣泛，使用品種和數(shù)量仍在不斷擴(kuò)大，并且向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，以及一閥多功能方向發(fā)展。其功能多樣性成為了展現(xiàn)國家閥門行業(yè)技術(shù)水平的重要指標(biāo)，也是企業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著石化工業(yè)的發(fā)展，在可以預(yù)見的短時(shí)間內(nèi)，特別是石油與天然氣輸送管線，煉油裂解裝置、海洋石油、煤直接液化油裝置上以及核工業(yè)方面將有更廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前，大多數(shù)球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動(dòng)方向，然而，隨著閥門行業(yè)的發(fā)展，球閥的功能越來越難以滿足市場的需求。管路中閥門和流量計(jì)絕大多數(shù)是分開安裝，對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來說，增加了制造成本，在企業(yè)之間的競爭很難形成強(qiáng)有力的優(yōu)勢；對(duì)于用戶來說，不止增加了購買成本，還增加了安裝精度誤差，不能根據(jù)流體流量對(duì)閥門進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。隨著石化工業(yè)的發(fā)展，管路中球閥和流量計(jì)的數(shù)目數(shù)以萬計(jì)，球閥和流量計(jì)的數(shù)目之多一方面增加了成本，另一方面增加了安裝精度誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了增加球閥的功能，降低球閥和流量計(jì)的安裝精度誤差，本實(shí)用新型的目的在于將球閥和流量計(jì)有效的結(jié)合，提出了一種新型計(jì)量球閥，達(dá)到即可控制流體通斷又可以測量流體流量的功能，即使是在小流量的情況下也同樣適用。
[0006]本實(shí)用新型將球閥和流量計(jì)有效的結(jié)合不僅可以降低生產(chǎn)成本，減少安裝精度誤差，既能夠控制流體通斷，還可以測量流體流量，對(duì)于提高閥門的功能多樣性有著非常重要的實(shí)際意義。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]本實(shí)用新型包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、閥體、閥芯、流體流量測量機(jī)構(gòu)和流量顯示裝置；閥體內(nèi)腔裝有閥芯，閥桿底部與閥芯頂部固定連接，閥桿頂部穿出閥體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)閥桿帶動(dòng)閥芯同步轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯底部中心裝有用于軸向固定的支撐軸，支撐軸安裝在閥體內(nèi)；閥芯中心開有水平通孔，水平通孔的兩側(cè)分別與閥體的進(jìn)口與出口相通；閥芯內(nèi)部裝有用于檢測流體流量的流體流量測量機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿底部與流體流量測量機(jī)構(gòu)連接，導(dǎo)桿頂部穿過閥芯和閥桿后伸出，導(dǎo)桿頂部上方設(shè)有流量顯示裝置。
[0009]所述的流體流量測量機(jī)構(gòu)包括渦輪、凸輪和兩個(gè)整流器，閥芯的水平通孔為階梯孔結(jié)構(gòu)，大端內(nèi)裝有兩個(gè)整流器、渦輪和凸輪，階梯孔大端內(nèi)開有彈性嵌套卡槽；渦輪和凸輪通過連接軸同軸固定連接，連接軸套在兩個(gè)圓形的整流器的中心之間，兩個(gè)整流器安裝在閥芯階梯孔大端中，其中一個(gè)整流器頂在階梯孔臺(tái)階上，另一個(gè)整流器通過彈性嵌套軸向定位，彈性嵌套嵌在彈性嵌套卡槽中；導(dǎo)桿底部與凸輪連接。
[0010]所述的流量顯示裝置為光電傳感器，包括發(fā)射器、接收器、計(jì)數(shù)器和信號(hào)處理器；發(fā)射器和接收器位于導(dǎo)桿頂部對(duì)稱的兩側(cè)，發(fā)射器和接收器均與計(jì)數(shù)器連接，計(jì)數(shù)器與信號(hào)處理器連接。
[0011]所述的導(dǎo)桿與閥桿內(nèi)壁之間設(shè)有填料。
[0012]所述的閥桿與閥體之間裝有用于密封的第一密封圈，閥芯靠近進(jìn)口側(cè)與閥體內(nèi)腔之間裝有用于密封的第二密封圈，閥芯靠近出口側(cè)與閥體內(nèi)腔之間裝有閥座和用于密封的第三密封圈。
[0013]所述的閥芯階梯孔大端內(nèi)壁的上下處對(duì)稱開有軸向條形槽，兩個(gè)整流器周面對(duì)稱的兩側(cè)設(shè)有凸塊，整流器的凸塊嵌入軸向條形槽中周向固定。
[0014]所述的凸輪沿周面開有環(huán)形凹槽，導(dǎo)桿底部的球體嵌入環(huán)形凹槽內(nèi)。
[0015]所述的凸輪的短導(dǎo)程LI為0.5—0.8倍的短徑d，長導(dǎo)程L2為1.0 — 2.5倍的短徑do
[0016]所述的整流器上開有間隔均布的正六邊形孔，在正六邊形孔與整流器內(nèi)外邊緣的間隙處開有間隔均布的圓孔，相鄰的正六邊形孔之間距離為其內(nèi)切圓直徑D的0.5-1.5倍，圓孔直徑為正六邊形孔內(nèi)切圓直徑D的0.5-0.8倍，整流器的厚度為正六邊形孔內(nèi)切圓直徑D的2— 4倍。
[0017]所述的渦輪的葉片為旋轉(zhuǎn)型葉片，葉片數(shù)η為6—12個(gè)，葉片旋轉(zhuǎn)角度β為30—60度。
[0018]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型除具有球閥的基本功能外，還增加了測量流經(jīng)閥芯內(nèi)部流體流量的功能，增加了球閥的功能多樣性，對(duì)于即需要控制流體通斷又要測量流體流量的管路，當(dāng)流體流經(jīng)球閥時(shí)，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的截?cái)嗪土髁康目刂疲€可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流經(jīng)閥芯內(nèi)部流體流量的測量。
[0020]本實(shí)用新型節(jié)約了成本，降低了安裝精度誤差，從而增加了球閥的功能多樣性，并可根據(jù)實(shí)時(shí)流量值即可按照實(shí)際需求將球閥調(diào)到所需要的開度。
[0021]本實(shí)用新型可滿足石油和化工等領(lǐng)域的需求。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型球閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型流體流量測量機(jī)構(gòu)裝配圖。
[0024]圖3是流體流量測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理圖。
[0025]圖4是圖1的球閥閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是圖4的B-B剖視圖。
[0027]圖6是整流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7是本實(shí)用新型凸輪與導(dǎo)桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8是本實(shí)用新型凸輪的剖視圖。
[0030]圖9是圖7的A-A剖視圖。
[0031]圖10是渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖11是圖10的側(cè)視圖。
[0033]圖12是彈性嵌套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:1、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，2、閥體，2.1、第一密封圈，2.2、第二密封圈，2.3、第三密封圈，2.4、閥座，3、閥芯，3.1、彈性嵌套卡槽，3.2、階梯孔臺(tái)階，3.3、彈性嵌套，4、流體流量測量機(jī)構(gòu)，4.1、凸輪，4.2、連接軸，4.3、渦輪，4.4、整流器，5、流量顯示裝置，6、閥桿，7、填料，8、支撐軸，9、導(dǎo)桿。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0036]如圖1所示，本實(shí)用新型包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、閥體2、閥芯3、流體流量測量機(jī)構(gòu)4、流量顯示裝置5 ;閥體2內(nèi)腔裝有閥芯3，閥體2內(nèi)腔的兩側(cè)分別開有進(jìn)口與出口，閥桿6底部與閥芯3頂部固定連接，閥桿6頂部穿出閥體2與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)I固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)I經(jīng)閥桿6帶動(dòng)閥芯3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，閥芯3底部中心裝有用于軸向固定的支撐軸8，支撐軸8安裝在閥體2內(nèi)；如圖4和圖5所示，閥芯3中心開有水平通孔，水平通孔的兩側(cè)分別與閥體2的進(jìn)口與出口相通，流體從閥體2—側(cè)的進(jìn)口流入，從另一側(cè)的出口流出；閥芯3內(nèi)部裝有用于檢測流體流量的流體流量測量機(jī)構(gòu)4，導(dǎo)桿9底部與流體流量測量機(jī)構(gòu)4連接，導(dǎo)桿9頂部穿過閥芯3和閥桿6后伸出，導(dǎo)桿9頂部上方設(shè)有流量顯示裝置5。
[0037]如圖2和圖3所示，流體流量測量機(jī)構(gòu)4包括渦輪4.3、凸輪4.1和兩個(gè)整流器4.4，如圖5所示，閥芯3的水平通孔為階梯孔結(jié)構(gòu)，大端內(nèi)裝有兩個(gè)整流器4.4、渦輪4.3和凸輪4.1，階梯孔大端內(nèi)開有彈性嵌套卡槽3.1 ;渦輪4.3和凸輪4.1通過連接軸4.2同軸固定連接，連接軸4.2通過滑動(dòng)軸承套在兩個(gè)圓形的整流器4.4的中心之間，兩個(gè)整流器4.4安裝在閥芯階梯孔大端中，其中一個(gè)整流器4.4頂在階梯孔臺(tái)階上，另一個(gè)整流器4.4通過彈性嵌套3.3軸向定位，彈性嵌套3.3嵌在彈性嵌套卡槽3.1中；導(dǎo)桿9底部與凸輪4.1連接。
[0038]如圖1所示，流量顯示裝置5為光電傳感器，包括發(fā)射器、接收器、計(jì)數(shù)器和信號(hào)處理器；發(fā)射器和接收器位于導(dǎo)桿9頂部對(duì)稱的兩側(cè)，發(fā)射器和接收器均與計(jì)數(shù)器連接，計(jì)數(shù)器與信號(hào)處理器連接。發(fā)射器發(fā)射激光信號(hào)由接收器接收，計(jì)數(shù)器進(jìn)行采集計(jì)數(shù)，由信號(hào)處理器將計(jì)數(shù)器采集的計(jì)數(shù)數(shù)值轉(zhuǎn)換成流體流量值。
[0039]導(dǎo)桿9與閥桿6內(nèi)壁之間設(shè)有填料7。
[0040]閥桿6與閥體2之間裝有用于密封的第一密封圈2.1，閥芯3靠近進(jìn)口側(cè)與閥體2內(nèi)腔之間裝有用于密封的第二密封圈2.2，閥芯3靠近出口側(cè)與閥體2內(nèi)腔之間裝有閥座2.4和用于密封的第三密封圈2.3，閥座2.4與閥芯3接觸面為球面。
[0041]閥芯3階梯孔大端內(nèi)壁的上下處對(duì)稱開有軸向條形槽，兩個(gè)整流器4.4周面對(duì)稱的兩側(cè)設(shè)有凸塊，整流器4.4的凸塊嵌入軸向條形槽中周向固定。
[0042]如圖7