CN104165246B - 带有流量指示的单向流体阀及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹簧加载的阀的领域，具体为一种带有流量指示的单向流体阀及其使用方法。一种带有流量指示的单向流体阀，包括法兰接头(1)和阀体(24)，其特征是：还包括阀门控制翻板(2)、扭簧(5)、下磁性架(8)、上磁性架(9)、表针(16)、指针轴(22)、第一转轴(26)、第二转轴(27)和挡板(28)等，阀门控制翻板(2)通过两端的第一转轴(26)和第二转轴(27)设于阀体(24)的内壁上；下磁性架(8)的中部套设在第二转轴(27)的顶端；上磁性架(9)的中部套设在指针轴(22)的内端，表针(16)用螺钉(3)固定在指针轴(22)的顶端。本发明结构简单，密封性好，反应灵敏，指示精确，适应性强。

Description

带有流量指示的单向流体阀及其使用方法

技术领域

本发明涉及弹簧加载的阀的领域，具体为一种带有流量指示的单向流体阀。

背景技术

单向阀是流体输送中的常用部件，而随着自动化程度的提高，需要在流体输送的同时实时了解流量参数以便为后续的控制提供依据，为此，需要在阀体内设有流量传感装置，并用传输机构将流量传感装置测得的信号输出至阀体外以便处理，这种结构破坏了阀体的密封性能，而同时采用的各种密封防漏措施又加大了设备的复杂性。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷、提供一种结构简单、密封性好、反应灵敏、指示精确、适应性强的阀，本发明公开了一种带有流量指示的单向流体阀及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种带有流量指示的单向流体阀，包括法兰接头和阀体，阀体为管型，阀体的两端管口处各设有一个法兰接头，其特征是：还包括阀门控制翻板、螺钉甲、扭簧座、扭簧、垫片、螺母、下磁性架、上磁性架、轴承盖、轴承、面板罩、挡圈、指针盘、轴承支架、表针、透明面板、触板、微动开关、密封圈、壳体、指针轴、密封盖、密封板、第一转轴、第二转轴和挡板，

阀门控制翻板通过两端的第一转轴和第二转轴设于阀体的内壁上，阀门控制翻板的直径等于阀体的内径，第一转轴和第二转轴的连线重合于阀门控制翻板的一条直径，第一转轴和第二转轴的连线将阀门控制翻板分隔成面积不相等的两部分，阀体的内壁上还设有挡板；

扭簧座用螺钉甲固定在阀体的外侧壁上，密封板盖在扭簧座的顶部，密封板和扭簧座之间衬有密封圈，第二转轴的外端从阀体的侧壁上穿出后伸入扭簧座内，扭簧的一端用螺钉乙固定在扭簧座内的底部，扭簧的另一端固定在第二转轴上，当阀门控制翻板未受阀体内流体的作用力时，扭簧的弹力使阀门控制翻板中面积较小的部分抵住挡板；

扭簧座内还设有下磁性架，下磁性架的中部套设在第二转轴的顶端并用垫片和螺母固定，下磁性架的顶端和密封板之间留有间隙；

环形的密封盖用螺钉甲固定在扭簧座上，环形的壳体用螺钉甲固定在密封盖的顶部，壳体和密封盖之间衬有密封圈，壳体内为两级阶梯孔，所述阶梯孔的第一级台阶上用螺钉甲固定轴承支架，轴承支架的两端各用轴承盖套设一个轴承，指针轴套设在轴承支架两端的两个轴承内；

上磁性架的中部套设在指针轴的内端并用垫片和螺母固定，上磁性架的顶端和密封板之间留有间隙，上磁性架的两端分别正对下磁性架的两端，且上磁性架的两端分别和下磁性架的两端以异型磁极相对；

指针盘嵌在壳体内轴承支架的一侧，触板和微动开关依次套设在指针轴上位于轴承支架和指针盘之间的外侧面上，指针轴的外端从指针盘的中心处穿出，表针用螺钉甲固定在指针轴的顶端，表针和指针盘之间留有间隙，指针轴带动表针转动，表针的转动平面和指针盘平行；

环形的挡圈和透明面板都嵌在壳体内，挡圈以底端设于指针盘的外缘上，透明面板盖在挡圈的顶端，且透明面板盖在壳体内两级阶梯孔的第二级台阶上，透明面板和壳体的台阶之间衬有密封圈，面板罩套设在壳体的顶端，面板罩的中部开有观察孔，所述观察孔的大小以正视时不遮盖指针盘为准，面板罩的内侧面盖住透明面板。

所述的带有流量指示的单向流体阀，其特征是：阀门控制翻板为弓形，所述弓形的圆弧为优弧，所述优弧的圆心角在200°～270°。

所述的带有流量指示的单向流体阀，其特征是：下磁性架和上磁性架都选用铁氧体合金、铝镍钴合金和铁钕硼合金中的任意一种制成；透明面板选用玻璃或有机玻璃制成。

本发明使用时，将本发明用两端的法兰串联在管道中，阀体的流体输送方向为从阀门控制翻板指向挡板方向，

当管道内没有流体输送时，此时阀门控制翻板未受阀体内流体的作用力，扭簧的弹力使阀门控制翻板中面积较小的部分抵住挡板，下磁性架处于初始位置，受下磁性架的感应上磁性架也处于初始位置，从而使得表针指向指针盘的零刻度位；

当管道内有流体顺着阀体流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板受阀体内流体的作用力，由于阀门控制翻板被第一转轴和第二转轴分隔成面积不相等的两部分，面积较大区域受的流体作用力较大，面积较小区域受的流体作用力较小，因此阀门控制翻板翻转方向为阀门控制翻板中面积较大的部分绕直径向挡板方向转动，阀门控制翻板中面积较小的部分绕直径向挡板的反方向转动，阀体被开启流体顺着流体输送方向流动，阀门控制翻板翻转时带动第二转轴和下磁性架转动，第二转轴转动时旋紧了扭簧，当阀门控制翻板所受的扭簧通过第二转轴施加的弹力和流体作用力平衡时，阀门控制翻板翻转的角度也被固定，下磁性架转动时感应上磁性架同步转动，上磁性架通过指针轴带动表针转动，表针离开指针盘的零刻度位指向和流体流量相对应的刻度，显然流体的流量越大，流体对阀门控制翻板的作用力越大，第二转轴带动表针转动的角度越大，也即表针指向指针盘上更大的读数，在指针轴转动的同时还感应微动开关以将流体的流量信号转换成电信号输出；若管道内流体停止输送时，在扭簧回复力的作用下阀门控制翻板回复至初始位置，表针的读数归零；

当管道内有流体逆着阀体流体输送方向输送时，同样面积较大区域受的流体作用力较大，面积较小区域受的流体作用力较小，因此阀门控制翻板翻转趋势为阀门控制翻板中面积较大的部分绕直径向挡板的反方向转动，阀门控制翻板中面积较小的部分绕直径向挡板的方向转动，但由于阀门控制翻板中面积较小的部分被挡板所阻挡，因此阀门控制翻板阻断了阀体内的流体流动而使阀体被关闭；

本发明同时通过各个密封圈实施密封防止流体泄漏。

本发明采用磁性材料的感应将阀体内的流量信号感应至阀体外并通过指针指示，从而避免了现有技术为了将信号输出而不得不连续穿过多层侧壁从而增加的渗漏乃至泄漏的可能性，实际使用时还可将指针轴连接齿轮传动机构及数字卡以实现数字显示。本发明的有益效果是：结构简单，密封性好，反应灵敏，指示精确，适应性强。

附图说明

图1是本发明主视方向的剖面图；

图2是本发明左视方向的示意图；

图3是本发明使用过程中当阀体处于开启状态时阀门控制翻板的翻转示意图；

图4是本发明使用过程中当阀体处于关闭状态时挡板对阀门控制翻板的阻挡示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种带有流量指示的单向流体阀，包括法兰接头1、阀门控制翻板2、螺钉甲3、扭簧座4、扭簧5、垫片6、螺母7、下磁性架8、上磁性架9、轴承盖10、轴承11、面板罩12、挡圈13、指针盘14、轴承支架15、表针16、透明面板17、触板18、微动开关19、密封圈20、壳体21、指针轴22、密封盖23、阀体24密封板25、第一转轴26、第二转轴27和挡板28，如图1～图4所示，具体结构是：

阀体24为管型，阀体24的两端管口处各设有一个法兰接头1；

如图2所示，阀门控制翻板2通过两端的第一转轴26和第二转轴27设于阀体24的内壁上，阀门控制翻板2的直径等于阀体24的内径，第一转轴26和第二转轴27的连线重合于阀门控制翻板2的一条直径，第一转轴26和第二转轴27的连线将阀门控制翻板2分隔成面积不相等的两部分，阀体24的内壁上还设有挡板28，为简便清晰起见，图2中扭簧座4及以上部分未画出；

扭簧座4用螺钉甲3固定在阀体24的外侧壁上，密封板25盖在扭簧座4的顶部，密封板25和扭簧座4之间衬有密封圈20，第二转轴27的外端从阀体24的侧壁上穿出后伸入扭簧座4内，扭簧5的一端用螺钉乙29固定在扭簧座4内的底部，扭簧5的另一端固定在第二转轴27上，当阀门控制翻板2未受阀体24内流体的作用力时，扭簧5的弹力使阀门控制翻板2中面积较小的部分抵住挡板28；

扭簧座4内还设有下磁性架8，下磁性架8的中部套设在第二转轴27的顶端并用垫片6和螺母7固定，下磁性架8的顶端和密封板25之间留有间隙；

环形的密封盖23用螺钉甲3固定在扭簧座4上，环形的壳体21用螺钉甲3固定在密封盖23的顶部，壳体21和密封盖23之间衬有密封圈20，壳体21内为两级阶梯孔，所述阶梯孔的第一级台阶上用螺钉甲3固定轴承支架15，轴承支架15的两端各用轴承盖10套设一个轴承11，指针轴22套设在轴承支架15两端的两个轴承11内；

上磁性架9的中部套设在指针轴22的内端并用垫片和螺母固定，上磁性架9的顶端和密封板25之间留有间隙，上磁性架9的两端分别正对下磁性架8的两端，且上磁性架9的两端分别和下磁性架8的两端以异型磁极相对；

指针盘14嵌在壳体21内轴承支架15的一侧，触板18和微动开关19依次套设在指针轴22上位于轴承支架15和指针盘14之间的外侧面上，指针轴22的外端从指针盘14的中心处穿出，表针16用螺钉甲3固定在指针轴22的顶端，表针16和指针盘14之间留有间隙，指针轴22带动表针16转动，表针16的转动平面和指针盘14平行；

环形的挡圈13和透明面板17都嵌在壳体21内，挡圈13以底端设于指针盘14的外缘上，透明面板17盖在挡圈13的顶端，且透明面板17盖在壳体21内两级阶梯孔的第二级台阶上，透明面板17和壳体21的台阶之间衬有密封圈20，面板罩12套设在壳体21的顶端，面板罩12的中部开有观察孔，所述观察孔的大小以正视时不遮盖指针盘14为准，面板罩12的内侧面盖住透明面板17。

本实施例中，阀门控制翻板2为弓形，所述弓形的圆弧为优弧，所述优弧的圆心角在200°～270°，本实施例取210°；

下磁性架8和上磁性架10都选用铁氧体合金、铝镍钴合金和铁钕硼合金中的任意一种制成，本实施例都选用铁钕硼合金；

透明面板17选用玻璃或有机玻璃制成，本实施例选用玻璃制成。

本实施例使用时，将本实施例用两端的法兰1串联在管道中，阀体24的流体输送方向为从阀门控制翻板2指向挡板28方向，

当管道内没有流体输送时，此时阀门控制翻板2未受阀体24内流体的作用力，扭簧5的弹力使阀门控制翻板2中面积较小的部分抵住挡板28，下磁性架8处于初始位置，受下磁性架8的感应上磁性架10也处于初始位置，从而使得表针19指向指针盘14的零刻度位；

如图3所示，当管道内有流体顺着阀体24流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板2受阀体24内流体的作用力，由于阀门控制翻板2被第一转轴26和第二转轴27分隔成面积不相等的两部分，面积较大区域受的流体作用力即图3中箭头F所示较大，面积较小区域受的流体作用力即图3中箭头f'所示较小，因此阀门控制翻板2翻转方向为阀门控制翻板2中面积较大的部分绕直径向挡板28方向转动即图3中弧箭头ω所示，阀门控制翻板2中面积较小的部分绕直径向挡板28的反方向转动即图3中弧箭头ω'所示，图3中双点划线所示为阀门控制翻板2翻转后的一个位置示意图，阀体24被开启流体顺着流体输送方向即图3中空心箭头Q所示流动，阀门控制翻板2翻转时带动第二转轴27和下磁性架8转动，第二转轴27转动时旋紧了扭簧5，当阀门控制翻板2所受的扭簧5通过第二转轴27施加的弹力和流体作用力平衡时，阀门控制翻板2翻转的角度也被固定，下磁性架8转动时感应上磁性架10同步转动，上磁性架10通过指针轴26带动表针19转动，表针19离开指针盘14的零刻度位指向和流体流量相对应的刻度，显然流体的流量越大，流体对阀门控制翻板2的作用力越大，第二转轴27带动表针19转动的角度越大，也即表针19指向指针盘14上更大的读数，在指针轴26转动的同时还感应微动开关19以将流体的流量信号转换成电信号输出；若管道内流体停止输送时，在扭簧5回复力的作用下阀门控制翻板2回复至初始位置，表针19的读数归零；

如图4所示，当管道内有流体逆着阀体24流体输送方向输送时，同样面积较大区域受的流体作用力即图4中箭头F所示较大，面积较小区域受的流体作用力即图4中箭头f'所示较小，因此阀门控制翻板2翻转趋势为阀门控制翻板2中面积较大的部分绕直径向挡板28的反方向转动，阀门控制翻板2中面积较小的部分绕直径向挡板28的方向转动，但由于阀门控制翻板2中面积较小的部分被挡板28所阻挡，因此阀门控制翻板2阻断了阀体24内的流体流动而使阀体24被关闭；

本实施例同时通过各个密封圈24实施密封防止流体泄漏。

Claims (5)

1.一种带有流量指示的单向流体阀，包括法兰接头(1)和阀体(24)，阀体(24)为管型，阀体(24)的两端管口处各设有一个法兰接头(1)，其特征是：还包括阀门控制翻板(2)、螺钉甲(3)、扭簧座(4)、扭簧(5)、垫片(6)、螺母(7)、下磁性架(8)、上磁性架(9)、轴承盖(10)、轴承(11)、面板罩(12)、挡圈(13)、指针盘(14)、轴承支架(15)、表针(16)、透明面板(17)、触板(18)、微动开关(19)、密封圈(20)、壳体(21)、指针轴(22)、密封盖(23)、密封板(25)、第一转轴(26)、第二转轴(27)和挡板(28)，

阀门控制翻板(2)通过两端的第一转轴(26)和第二转轴(27)设于阀体(24)的内壁上，阀门控制翻板(2)的直径等于阀体(24)的内径，第一转轴(26)和第二转轴(27)的连线重合于阀门控制翻板(2)的一条直径，第一转轴(26)和第二转轴(27)的连线将阀门控制翻板(2)分隔成面积不相等的两部分，阀体(24)的内壁上还设有挡板(28)；

扭簧座(4)用螺钉甲(3)固定在阀体(24)的外侧壁上，密封板(25)盖在扭簧座(4)的顶部，密封板(25)和扭簧座(4)之间衬有密封圈(20)，第二转轴(27)的外端从阀体(24)的侧壁上穿出后伸入扭簧座(4)内，扭簧(5)的一端用螺钉乙(29)固定在扭簧座(4)内的底部，扭簧(5)的另一端固定在第二转轴(27)上，当阀门控制翻板(2)未受阀体(24)内流体的作用力时，扭簧(5)的弹力使阀门控制翻板(2)中面积较小的部分抵住挡板(28)；

扭簧座(4)内还设有下磁性架(8)，下磁性架(8)的中部套设在第二转轴(27)的顶端并用垫片(6)和螺母(7)固定，下磁性架(8)的顶端和密封板(25)之间留有间隙；

环形的密封盖(23)用螺钉甲(3)固定在扭簧座(4)上，环形的壳体(21)用螺钉甲(3)固定在密封盖(23)的顶部，壳体(21)和密封盖(23)之间衬有密封圈(20)，壳体(21)内为两级阶梯孔，所述阶梯孔的第一级台阶上用螺钉甲(3)固定轴承支架(15)，轴承支架(15)的两端各用轴承盖(10)套设一个轴承(11)，指针轴(22)套设在轴承支架(15)两端的两个轴承(11)内；

上磁性架(9)的中部套设在指针轴(22)的内端并用垫片和螺母固定，上磁性架(9)的顶端和密封板(25)之间留有间隙，上磁性架(9)的两端分别正对下磁性架(8)的两端，且上磁性架(9)的两端分别和下磁性架(8)的两端以异型磁极相对；

指针盘(14)嵌在壳体(21)内轴承支架(15)的一侧，触板(18)和微动开关(19)依次套设在指针轴(22)上位于轴承支架(15)和指针盘(14)之间的外侧面上，指针轴(22)的外端从指针盘(14)的中心处穿出，表针(16)用螺钉甲(3)固定在指针轴(22)的顶端，表针(16)和指针盘(14)之间留有间隙，指针轴(22)带动表针(16)转动，表针(16)的转动平面和指针盘(14)平行；

环形的挡圈(13)和透明面板(17)都嵌在壳体(21)内，挡圈(13)以底端设于指针盘(14)的外缘上，透明面板(17)盖在挡圈(13)的顶端，且透明面板(17)盖在壳体(21)内两级阶梯孔的第二级台阶上，透明面板(17)和壳体(21)的台阶之间衬有密封圈(20)，面板罩(12)套设在壳体(21)的顶端，面板罩(12)的中部开有观察孔，所述观察孔的大小以正视时不遮盖指针盘(14)为准，面板罩(12)的内侧面盖住透明面板(17)。

2.如权利要求1所述的带有流量指示的单向流体阀，其特征是：阀门控制翻板(2)为弓形，所述弓形的圆弧为优弧，所述优弧的圆心角在200°～270°。

3.如权利要求1或2所述的带有流量指示的单向流体阀，其特征是：下磁性架(8)和上磁性架(9)都选用铁氧体合金、铝镍钴合金和铁钕硼合金中的任意一种制成；透明面板(17)选用玻璃或有机玻璃制成。

4.如权利要求1或2所述的带有流量指示的单向流体阀的使用方法，其特征是：

将本阀体(24)用两端的法兰(1)串联在管道中，阀体(24)的流体输送方向为从阀门控制翻板(2)指向挡板(28)方向；

当阀体(24)内没有流体输送时，此时阀门控制翻板(2)未受阀体(24)内流体的作用力，扭簧(5)的弹力使阀门控制翻板(2)中面积较小的部分抵住挡板(28)，下磁性架(8)处于初始位置，受下磁性架(8)的感应上磁性架(10)也处于初始位置，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)的零刻度位；

当管道内有流体顺着阀体(24)流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板(2)受阀体(24)内流体的作用力翻转，翻转方向为阀门控制翻板(2)中面积较大的部分绕直径向挡板(28)方向转动，阀门控制翻板(2)中面积较小的部分绕直径向挡板(28)的反方向转动，阀体(24)被开启流体顺着流体输送方向流动，阀门控制翻板(2)翻转时带动第二转轴(27)和下磁性架(8)转动，第二转轴(27)转动时旋紧了扭簧(5)，当阀门控制翻板(2)所受的扭簧(5)通过第二转轴(27)施加的弹力和流体作用力平衡时，阀门控制翻板(2)翻转的角度也被固定，下磁性架(8)转动时感应上磁性架(10)同步转动，上磁性架(10)通过指针轴(26)带动表针(19)转动，表针(19)离开指针盘(14)的零刻度位，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)上和流体流量相对应的刻度；特殊地，当阀门控制翻板(2)被流体冲击至水平方向时，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)上流体流量的最大值；

当阀体(24)内有流体逆着流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板(2)中面积较小的部分被挡板(28)所阻挡，阀门控制翻板(2)阻断阀体(24)内的流体流动而使阀体(24)被关闭；此时标定表针(19)仍然指向指针盘(14)的零刻度位。

5.如权利要求3所述的带有流量指示的单向流体阀的使用方法，其特征是：

将本阀体(24)用两端的法兰(1)串联在管道中，阀体(24)的流体输送方向为从阀门控制翻板(2)指向挡板(28)方向；

当阀体(24)内没有流体输送时，此时阀门控制翻板(2)未受阀体(24)内流体的作用力，扭簧(5)的弹力使阀门控制翻板(2)中面积较小的部分抵住挡板(28)，下磁性架(8)处于初始位置，受下磁性架(8)的感应上磁性架(10)也处于初始位置，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)的零刻度位；

当管道内有流体顺着阀体(24)流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板(2)受阀体(24)内流体的作用力翻转，翻转方向为阀门控制翻板(2)中面积较大的部分绕直径向挡板(28)方向转动，阀门控制翻板(2)中面积较小的部分绕直径向挡板(28)的反方向转动，阀体(24)被开启流体顺着流体输送方向流动，阀门控制翻板(2)翻转时带动第二转轴(27)和下磁性架(8)转动，第二转轴(27)转动时旋紧了扭簧(5)，当阀门控制翻板(2)所受的扭簧(5)通过第二转轴(27)施加的弹力和流体作用力平衡时，阀门控制翻板(2)翻转的角度也被固定，下磁性架(8)转动时感应上磁性架(10)同步转动，上磁性架(10)通过指针轴(26)带动表针(19)转动，表针(19)离开指针盘(14)的零刻度位，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)上和流体流量相对应的刻度；特殊地，当阀门控制翻板(2)被流体冲击至水平方向时，此时标定表针(19)指向的为指针盘(14)上流体流量的最大值；

当阀体(24)内有流体逆着流体输送方向输送时，此时阀门控制翻板(2)中面积较小的部分被挡板(28)所阻挡，阀门控制翻板(2)阻断阀体(24)内的流体流动而使阀体(24)被关闭；此时标定表针(19)仍然指向指针盘(14)的零刻度位。