超聲波閥表的製作方法

2023-12-06 14:52:41 4

專利名稱:超聲波閥表的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超聲波閥表，其為球閥，包括閥體、球芯、用於帶動球芯轉動的閥杆及設於所述閥體外部的電控盒；所述閥體內設有閥體流體通孔、所述球芯內設有球芯流體通孔，所述球芯的球芯流體通孔內貼壁固定有圓筒形的支架；所述支架的一端設有用於固定支架的限位環，另一端設有用於穩流的筒形或錐形臺狀的導流環。本實用新型的有益效果是：通過在球芯上設置超聲波傳感器使得其既能夠控制流體通斷，又可測量、處理、存儲流體流量等數據信息；通過導流環的穩流作用使得測量精度提高；且使用壽命長，安裝維護方便，製造成本低，可自動控制開、閉閥。
【專利說明】
超聲波閥表
技術領域
[0001]本實用新型涉及閥門及流體計量技術領域，尤其涉及一種超聲波閥表。
【背景技術】
[0002]球閥不僅結構簡單、密封性好，而且在一定的公稱尺寸範圍內具有體積小、重量輕、材料消耗少、安裝尺寸小，並且驅動力矩小、操作簡便、易實現快速啟閉等優點，是近十幾年來發展最快的閥門品種之一。
[0003]球閥的使用非常廣泛，使用品種和數量仍在不斷擴大，並且向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節性能，以及一閥多功能方向發展。其功能多樣性成為了展現國家閥門行業技術水平的重要指標，也是企業發展的重要方向。隨著石化工業的發展，在可以預見的短時間內，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方面將有更廣泛的應用。
[0004]目前，大多數球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向，為了滿足市場需求，少數球閥採用在球芯處設置流體計量裝置，使得球閥還具有測量流體流量的功能，但單純的在球芯上設置計量裝置，由於流體存在紊流情況，導致測量流體流量的準確性低。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的就是要克服現有的大多數球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向，而少數可計量的球閥也存在計量不準確的問題，提供一種超聲波閥表，它具有既能夠控制流體通斷，又可測量流體流量且測量精度高、使用壽命長、安裝維護方便、可自動控制開、閉閥的特點。
[0006]為實現上述目的，本實用新型所設計的超聲波閥表，其為球閥，包括閥體、球芯、用於帶動球芯轉動的閥杆及設於所述閥體外部的電控盒;所述閥體內設有閥體流體通孔、所述球芯內設有球芯流體通孔，所述球芯的球芯流體通孔內貼壁固定有圓筒形的支架;所述支架的一端設有用於固定支架的限位環，另一端設有用於穩流的筒形或錐形臺狀的導流環;所述支架上設有用於測量流體流量的超聲波傳感器;所述電控盒內設有用於驅動所述閥杆轉動的執行機構、用於處理和存儲流體流量數據及傳遞開閉閥信號的控制模塊、用於提供電能的電池。
[0007]進一步地，所述超聲波傳感器包括成對的發送傳感器和接收傳感器;所述發送傳感器和所述接收傳感器分別通過一個限位墊與所述支架固定，所述發送傳感器和接收傳感器以球芯流體通孔的中心點呈中心對稱布置。
[0008]優選地，所述導流環的內壁沿周向均勻對稱布置有多個指嚮導流環中心軸的導流片。
[0009]上述優選方案的有益效果是:通過均勻對稱設置的導流片，使得流體流經支架時處於穩流狀態，提尚測量準確性。
[0010]進一步地，所述支架的中心軸與所述球芯流體通孔、導流環的中心軸重合。
[0011]優選地，所述球芯通過設於其兩端的四氟墊和密封墊與閥體密封連接。
[0012]進一步地，所述支架外壁沿周向設有多根用於固定的支架裝配筋;所述導流環外壁沿周向設有多根導流環裝配筋，限位環外壁沿周向設有多根限位環裝配筋；相鄰的兩根支架裝配筋之間設有多根支架加強筋，相鄰的兩根導流環裝配筋之間設有多根導流環加強筋，相鄰的兩根限位環裝配筋之間設有多根限位環加強筋。
[0013]上述進一步方案的有益效果是:通過各個加強筋的作用，使得支架、導流環及限位環的抗壓強度提高，使用壽命長。
[0014]優選地，所述閥杆為下端為開口的用於容置導線的筒體結構，所述閥杆的側壁設有用於穿出導線至所述電控盒的閥杆通孔;所述支架的外壁還設有用於布置導線的卡線槽及用於裝配時牽引導線的導線裝配通孔;所述導線的一端與所述超聲波傳感器連接，另一端與所述控制模塊、執行機構連接。
[0015]上述優選方案的有益效果是:通過卡線槽、導線裝配通孔等結構設計，使得導線布置合理，簡潔，防止開閉閥過程中導線受損，進而影響超聲波閥表的使用壽命。
[0016]可選地，所述超聲波傳感器有兩個，兩個所述超聲波傳感器並排設置。
[0017]上述可選方案的有益效果是:將兩個超聲波傳感器並排設置，提高流體測量精度。
[0018]進一步地，所述支架的左右兩端的端面為外凸/內凹的弧面;所述限位環、導流環和所述支架的連接端的端面與所述弧面相配合。
[0019]優選地，所述導流環、限位環貼壁固定於所述球芯兩端的閥體流體通孔內。
[0020]本實用新型的有益效果是:通過在球芯內設置裝配有超聲波傳感器的圓筒形的支架，使得超聲波閥表既能夠控制流體通斷，又可測量、處理、存儲流體流量等數據信息;通過導流環的穩流作用使得測量精度提高;並利用支架插入以實現超聲波傳感器的裝配、更換，無需在閥體上開孔，使得超聲波閥表的製造及維護成本大幅度降低，避免由於開孔設置超聲波傳感器導致的滲漏，提高了閥體的密封性，延長使用壽命，安裝維護方便，且利用電控盒實現自動開閉閥。
【附圖說明】

[0021 ]圖1為本實用新型超聲波閥表的剖視結構示意圖。
[0022]圖2為圖1所示的導流環、支架、限位環的裝配結構示意圖。
[0023]圖3為圖2的爆炸結構示意圖。
[0024]圖4為圖2的主視剖視結構示意圖。
[0025]圖中，1.閥體；1.1閥體流體通孔;2.球芯；2.1.球芯流體通孔;3.閥杆;4.電控盒；
5.支架;6.導流環;7.限位環;8.超聲波傳感器;8.1.發送傳感器;8.2.接收傳感器;9.執行機構；10.控制模塊；11.電池；12.導流片；13.限位墊；14.四氟墊；15.密封墊；16.支架裝配筋；17.導流環裝配筋；18.限位環裝配筋；19.支架加強筋；20.導流環加強筋；21.限位環加強筋;22.閥杆通孔;23卡線槽;24.導線裝配通孔;25.導線。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0027]如圖1?4所示的一種超聲波閥表，其為球閥，包括閥體1、球芯2、用於帶動球芯2轉動的閥杆3及設於閥體I外部的電控盒4;閥體I內設有閥體流體通孔1.1、球芯2內設有球芯流體通孔2.1，球芯2的球芯流體通孔2.1內貼壁固定有圓筒形的支架5;支架5的一端設有用於固定支架5的限位環7，另一端設有用於穩流的筒形或錐形臺狀的導流環6;支架5上設有用於測量流體流量的超聲波傳感器8;電控盒4內設有用於驅動閥杆3轉動的執行機構9、用於處理和存儲流體流量數據及傳遞開閉閥信號的控制模塊10、用於提供電能的電池11。
[0028]支架5的左右兩端的端面為外凸/內凹的弧面;限位環7、導流環6和支架5的連接端的端面與弧面相配合。導流環6、限位環7貼壁固定於球芯2兩端的閥體流體通孔1.1內。
[0029]裝配時，將支架5套設於球芯流體通孔2.1中，且使得導線裝配通孔24對準閥杆通孔22，支架5通過支架裝配筋16與球芯流體通孔2.1過盈配合，支架5被固定；同理，將導流環6和限位環7分別與閥體流體通孔1.1過盈配合，且保證導流環6和限位環7分別與支架5的兩端的圓弧球面結構抵接。
[0030]導流環6的內壁沿周向均勻對稱布置有多個指嚮導流環6中心軸的導流片12。通過均勻對稱設置的導流片12，使得流體流經支架5時處於穩流狀態，提高測量準確性。
[0031 ]支架5的中心軸與球芯流體通孔2.1、導流環6的中心軸重合。
[0032]球芯2通過設於其兩端的四氟墊14和密封墊15與閥體I密封連接。
[0033]支架5外壁沿周向設有多根用於固定的支架裝配筋16;導流環6外壁沿周向設有多根導流環裝配筋17，限位環7外壁沿周向設有多根限位環裝配筋18;相鄰的兩根支架裝配筋16之間設有多根支架加強筋19，相鄰的兩根導流環裝配筋17之間設有多根導流環加強筋20，相鄰的兩根限位環裝配筋18之間設有多根限位環加強筋21。
[0034]閥杆3為下端為開口的用於容置導線的筒體結構，閥杆3的側壁設有用於穿出導線25至電控盒4的閥杆通孔22;支架5的外壁還設有用於布置導線25的卡線槽23及用於裝配時牽引導線25的導線裝配通孔24;導線25的一端與超聲波傳感器8連接，另一端與控制模塊
10、執行機構9連接。具體連接方式是導線25—端分別連接對應的發送傳感器8.1和接收傳感器8.2，最後經卡線槽23至導線裝配通孔24合併，再從閥杆3的下端開口進入閥杆3筒體內部，最後經閥杆通孔22穿出至電控盒4內與控制模塊10、執行機構9連接。
[0035]超聲波傳感器8優選為兩個，兩個超聲波傳感器8並排設置。將兩個超聲波傳感器8並排設置，提高流體測量精度。
[0036]本實用新型的原理如下
[0037]將超聲波閥表安裝於管路中，並使得設有導流環6的一端為上遊端，流體經過導流環6的整流作用後再流經支架5，支架5上的超聲波傳感器8對流體流速進行測量並將數據值上傳至控制模塊10，控制模塊10整合數據並處理，得出實時流體流速、流量數據並存儲，實現流量表的功能;需要開閥或關閥時，控制模塊10傳遞開、閉閥信號至執行機構9;執行機構9控制閥杆3的轉動完成對應的開、閉閥操作，執行機構9可以為電機和齒輪副，也可以是其他機構；由於支架5處於球芯2內，且支架5與導流環6和限位環7都採用內凹/外凸的圓弧球面結構連接，所以閥杆3轉動時，支架5會隨著球芯2—起轉動；由於支架5、導流環6、限位環7都為後期組裝完成，因此當本實用新型的超聲波閥表使用一段時間後，支架5、導流環6、限位環7中有磨損嚴重或破裂的可直接更換即可，其他部件可以繼續使用，從而降低了使用成本及後期的維護成本。
【主權項】
1.一種超聲波閥表，其為球閥，包括閥體(I)、球芯(2)、用於帶動球芯(2)轉動的閥杆(3)及設於所述閥體(I)外部的電控盒(4);所述閥體(I)內設有閥體流體通孔(1.1)、所述球芯(2)內設有球芯流體通孔(2.1)，其特徵在於:所述球芯(2)的球芯流體通孔(2.1)內貼壁固定有圓筒形的支架(5);所述支架(5)的一端設有用於固定支架(5)的限位環(7)，另一端設有用於穩流的筒形或錐形臺狀的導流環(6);所述支架(5)上設有用於測量流體流量的超聲波傳感器(8);所述電控盒(4)內設有用於驅動所述閥杆(3)轉動的執行機構(9)、用於處理和存儲流體流量數據及傳遞開閉閥信號的控制模塊(10)、用於提供電能的電池(11)。2.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述超聲波傳感器(8)包括成對的發送傳感器(8.1)和接收傳感器(8.2);所述發送傳感器(8.1)和所述接收傳感器(8.2)分別通過一個限位墊(13)與所述支架(5)固定，所述發送傳感器(8.1)和接收傳感器(8.2)以球芯流體通孔(2.1)的中心點呈中心對稱布置。3.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述導流環(6)的內壁沿周向均勻對稱布置有多個指嚮導流環(6)中心軸的導流片(12)。4.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述支架(5)的中心軸與所述球芯流體通孔(2.1)、導流環(6)的中心軸重合。5.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述球芯(2)通過設於其兩端的四氟墊(14)和密封墊(15)與閥體(I)密封連接。6.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述支架(5)外壁沿周向設有多根用於固定的支架裝配筋(16);所述導流環(6)外壁沿周向設有多根導流環裝配筋(17)，限位環(7)外壁沿周向設有多根限位環裝配筋(18);相鄰的兩根支架裝配筋(16)之間設有多根支架加強筋(19)，相鄰的兩根導流環裝配筋(17)之間設有多根導流環加強筋(20)，相鄰的兩根限位環裝配筋(18)之間設有多根限位環加強筋(21)。7.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述閥杆(3)為下端為開口的用於容置導線的筒體結構，所述閥杆(3)的側壁設有用於穿出導線(25)至所述電控盒(4)的閥杆通孔(22);所述支架(5)的外壁還設有用於布置導線(25)的卡線槽(23)及用於裝配時牽引導線(25)的導線裝配通孔(24);所述導線(25)的一端與所述超聲波傳感器(8)連接，另一端與所述控制模塊(10)、執行機構(9)連接。8.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述超聲波傳感器(8)有兩個，兩個所述超聲波傳感器(8)並排設置。9.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述支架(5)的左右兩端的端面為外凸/內凹的弧面;所述限位環(7)、導流環(6)和所述支架(5)的連接端的端面與所述弧面相配合。10.根據權利要求1所述的超聲波閥表，其特徵在於:所述導流環(6)、限位環(7)貼壁固定於所述球芯(2)兩端的閥體流體通孔(1.1)內。
【文檔編號】F16K5/08GK205715753SQ201620317310
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】黃忠, 李進武, 陸勇喜
【申請人】湖北澤越科技股份有限公司