CN108425904A - 一种新型液位控制设备及其工作原理 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型液位控制设备及其工作原理，包括一配重块；一连杆，一端与所述配重块连接；一阀体，与所连杆连接；一阀瓣，位于所述阀体内，所述连杆上方；一浮块，与所述连杆一端连接。本技发明因采用配重块、浮块、连杆、阀体四者构成一个简易的杠杆装置，阀瓣随连杆升降且可与阀门紧密契合，解决了气瓶充装超装的技术问题，达到了防气瓶过充的技术效果。

Description

一种新型液位控制设备及其工作原理

技术领域

本发明涉及液位领域，特别涉及到一种新型液位控制设备及其工作原理。

背景技术

气瓶是一种承压设备，具有爆炸危险，且其承装介质一般具有易燃、易爆、有毒、强腐蚀等性质，使用环境又因其移动、重复充装、操作使用人员不固定和使用环境变化的特点，比其他压力容器更为复杂、恶劣。气瓶一旦发生爆炸或泄漏，往往发生火灾或中毒，甚至引起灾难性事故，带来严重的财产损失、人员伤亡和环境污染。

超装是气瓶破裂爆炸的常见原因，充装过量的气瓶受到周围环境温度的影响，尤其是在夏天，气瓶内的液化气体因升温体积迅速膨胀，使瓶内压力急剧增大，造成气瓶破裂爆炸。不仅如此，气瓶超装会导致安全阀频繁起跳，对安全阀的磨损很大，降低安全阀的寿命，同时，瓶内物质外流，造成资源的浪费。为了避免这些问题，防止气瓶超装，迫切需要发明一种新型液位控制设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是现有技术中存在的气瓶充装过量的问题，提供一种新型液位控制设备，防止气瓶超装，提高气瓶的安全性，减少资源的浪费，提高安全阀的使用寿命。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种新型液位控制设备的工作原理，实现对气瓶内液位高度的控制，防止气瓶超装。

为了解决上述技术问题之一，发明一种新型液位控制设备，包括

一配重块；

一连杆，一端与配重块连接；

一阀体，与所连杆连接；

一阀瓣，位于阀体内，连杆上方；

一浮块，与连杆一端连接。

本技术方案中，配重块和浮块位于连杆的两端，连杆中部与阀体连接，配重块、浮块、连杆、阀体四者构成一个简易的杠杆装置。浮块的高度随气瓶内液面的高度变化而变化，根据杠杆原理，配重块和连杆的高度也产生相应的变化，从而带动阀瓣产生相应的高度变化。当气瓶充满时，阀瓣与阀体上端紧密结合，切断介质的进入，从而防止气瓶超装，达到防过充的目的。

根据本发明的一个实施例，其中，配重块下端中心位置嵌有螺钉一，配重块通过螺钉一固定连接在连杆一端正上方。螺钉一将配重块牢固固定在连杆的端部，配重块位于连杆的正上方，对连杆施加的力最大，根据杠杆原理，连杆的另一端也将产生相应的向下的力才能使杠杆达到平衡状态。配重块位于连杆正上方能够使阀瓣与阀门的连接更为紧密，密封效果更好，从而切断介质的效果更好，从而防止超装的效果更好。

根据本发明的一个实施例，其中，浮块上端中心位置嵌有螺钉二，浮块通过螺钉二固定连接在连杆另一端正下方。螺钉二将浮块牢固固定在连杆端部，浮块位于连杆的正下方，浮块下端与下方的液面接触面积最大，浮块排开的液体体积最大，从而产生的相应的浮力也最大，随液面升高产生相应的高度变化最灵敏，对液位控制效果最好。

根据本发明的一个实施例，其中，阀体侧壁包括至少两个对称的长形孔，连杆穿过长形孔，阀瓣位于阀体内，连杆上方，而连杆穿过阀体阀体侧壁的长形孔，将连杆和阀瓣的位置严格限制在一定空间内，当连杆的位置发生变化时，阀瓣能够准确的产生相应的高度变化。同时，阀瓣的位置不会产生偏移、错位等情况，与阀体的结合更为紧密。

根据本发明的一个实施例，其中，阀体中部焊有两个对称的固定板，固定板位于连杆两侧，两固定板的距离略大于连杆的直径，位于连杆两侧，对连杆的位置起限制作用，但又不会阻碍连杆随浮块的运动而产生的升降位置变化，使连杆的反应快速而灵敏，不会出现滞后的情况。

根据本发明的一个实施例，其中，连杆中部和固定板中部穿有螺钉三，螺钉三尾端有一螺母，螺钉三和螺母将固定板和连杆紧密连接在一起，是连杆的支撑点。

根据本发明的一个实施例，其中，螺钉三中部套有一轴套，轴套对螺钉三起保护作用，当连杆通过转动实现两端的升降时，能够防止转动过程中对螺钉三的磨损，提高螺钉三的使用寿命，同时能够减少连杆和螺钉之间的摩擦力，提高连杆的灵敏性。

根据本发明的一个实施例，其中，阀瓣上窄下宽，左右对称，阀瓣随连杆的上升而上升，当液面处于上升状态但气瓶还未装满时，阀瓣缓慢上升，阀瓣上端较窄，与阀门上端不接触，随着阀瓣位置升高，当气瓶装满时，阀瓣与阀门紧密结合。阀门呈对称结构不仅外表美观，而且能保证阀瓣与阀门在同一水平面紧密结合，接触面无空隙，切断介质流入，防止过充。

为了解决上述技术问题之二，提供一种新型液位控制设备的工作原理，如下：

1)初始状态：浮块浮在液面上，配重块悬空，配重块高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面未接触，液体从阀体上方沿进液方向流入；

2)中间状态：随着液体的进入，液面高度上升，浮块随液面上升，配重块仍处于悬空状态，配重块的高度降低但仍高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面仍未接触但阀瓣上端与密封面之间的距离缩小，液体从阀体上方沿进液方向流入；

3)终止状态：液面达到容器设定的容量值高度，浮块仍浮在液面上，配重块仍处于悬空状态，配重块的高度低于或者等于或者高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面紧密结合，切断液体流入容器。

有益效果：本技发明因采用配重块、浮块、连杆、阀体四者构成一个简易的杠杆装置，阀瓣随连杆升降且可与阀门紧密契合，解决了气瓶充装超装的技术问题，达到了防气瓶过充的技术效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种液位控制设备立体结构图。

图2是本发明一种液位控制设备垂直剖视图。

图3是本发明一种液位控制设备水平剖视图。

附图中

1、配重块 2、螺钉一 3、阀体

4、阀瓣 5、螺钉二 6、浮块

7、连杆 8、螺母 9、轴套

10、螺钉三 11、固定板 12、密封面

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2所示，一种新型液位控制设备，包括

一配重块1；

一连杆7，一端与配重块1连接；

一阀体3，与所连杆7连接；

一阀瓣4，位于阀体3内，连杆7上方；

一浮块6，与连杆7一端连接；

配重块1下端中心位置嵌有螺钉一2，配重块1通过螺钉一2固定连接在连杆7一端正上方；

浮块6上端中心位置嵌有螺钉二5，浮块6通过螺钉二5固定连接在连杆7另一端正下方；

阀体3侧壁包括至少两个对称的长形孔，连杆7穿过长形孔；

如图3所示，阀体3中部焊有两个对称的固定板11，固定板11位于连杆7两侧；

连杆7中部和固定板11中部穿有螺钉三10，螺钉三10尾端有一螺母8；

螺钉三10中部套有一轴套9；

阀瓣4上窄下宽，左右对称，阀瓣4的最大直径略小于阀体3的内径；

阀瓣4为一空心腔体，上端为一圆锥体，中部为一圆柱体，下端为部分球体；

阀瓣4圆锥面的光洁度为0.4，阀瓣4圆柱面的光洁度为0.8。

本技术方案中，配重块1和浮块6位于连杆7的两端，连杆7中部与阀体3连接，配重块1、浮块6、连杆7、阀体3四者构成一个简易的杠杆装置。配重块1位于连杆7的正上方，对连杆7施加的力最大使阀瓣4与阀门的连接更为紧密，密封效果更好。浮块6位于连杆7的正下方，排开的液体体积最大，产生的相应的浮力也最大，随液面升高产生相应的高度变化最灵敏，对液位控制效果最好。连杆7穿过阀体3侧壁的长形孔，将连杆7和阀瓣4的位置严格限制在一定空间内，当连杆7的位置发生变化时，阀瓣4能够准确的产生相应的高度变化，同时，阀瓣4的位置不会产生偏移、错位等情况，与阀体3的结合更为紧密。螺钉三10中部套有一轴套9，能够防止转动过程中对螺钉三10的磨损，提高螺钉三10的使用寿命，同时能够减少连杆7和螺钉之间的摩擦力，提高连杆7的灵敏性。当气瓶充满时，阀瓣4与阀体3上端紧密结合，切断介质的进入，从而防止气瓶超装，达到防过充的目的。

阀瓣4上窄下宽，左右对称，阀瓣4的最大直径略小于阀体3的内径，阀瓣4在阀体3内的可动空间被限制，使阀瓣4与阀体3的相对位置不会发生太大变化，当阀瓣4与阀体3结合时，二者的契合度高，阀门呈对称结构保证阀瓣4与阀门在同一水平面紧密结合，接触面无空隙。同时，阀瓣4与阀体3未结合时，阀体3和阀瓣4之间不会有太大摩擦力，阀瓣4运动灵敏不滞后。

阀瓣4为一空心腔体，上端为一圆锥体，中部为一圆柱体，下端为部分球体，阀瓣4为中心腔体，可以节省加工成本，减轻阀瓣4的质量。阀瓣4上端为圆锥体，当液面处于上升状态但气瓶还未装满时，阀瓣4缓慢上升，阀瓣4上端较窄，与阀门上端不接触，此时对阀瓣4有一定的限位作用，有利于气瓶装满时阀瓣4与阀体3的紧密结合。阀瓣4中部为圆柱体，与阀体3内部的腔体结构相适应，具有限位功能。阀瓣4下端为部分球体，与连杆7接触，由于接触面小，不稳定，阀瓣4运动更加顺畅、灵敏，对液面的定位更加准确。

阀瓣4圆锥面的光洁度为0.4，阀瓣4圆柱面的光洁度为0.8，阀瓣4圆锥面的光洁度为0.4，增大了阀瓣4和阀体3之间的摩擦系数，提高了阀瓣4和阀体3之间的密封力，增强了切断介质的效果。阀瓣4圆柱面的光洁度为0.8，阀瓣4、阀体3之间的摩擦力较小，阀体3能够灵敏运动。

在本发明中，连杆7两端的长度根据液面的浮力不同可以进行不同的调整，以适应不同的介质，连杆7与阀体3连接的支点也可以调整。

如图1、图2所示，一种新型液位控制设备的工作原理，如下：

1)初始状态：浮块6浮在液面上，配重块1悬空，配重块1高于浮块6，阀瓣4下端与连杆7接触，阀瓣4上端与密封面12未接触，液体从阀体3上方沿进液方向流入；

2)中间状态：随着液体的进入，液面高度上升，浮块6随液面上升，配重块1仍处于悬空状态，配重块1的高度降低但仍高于浮块6，阀瓣4下端与连杆7接触，阀瓣4上端与密封面12仍未接触但阀瓣4上端与密封面12之间的距离缩小，液体从阀体3上方沿进液方向流入；

3)终止状态：液面达到容器设定的容量值高度，浮块6仍浮在液面上，配重块1仍处于悬空状态，配重块1的高度低于或者等于或者高于浮块6，阀瓣4下端与连杆7接触，阀瓣4上端与密封面12紧密结合，切断液体流入容器。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种新型液位控制设备，包括

一配重块；

一连杆，一端与所述配重块连接；

一阀体，与所连杆连接；

一阀瓣，位于所述阀体内，所述连杆上方；

一浮块，与所述连杆一端连接。

2.如权利要求1所述一种新型液位控制设备，其中，所述配重块下端中心位置嵌有螺钉一，所述配重块通过所述螺钉一固定连接在连杆一端正上方。

3.如权利要求1所述一种新型液位控制设备，其中，所述浮块上端中心位置嵌有螺钉二，所述浮块通过所述螺钉二固定连接在连杆另一端正下方。

4.如权利要求1所述一种新型液位控制设备，其中，所述阀体侧壁包括至少两个对称的长形孔，所述连杆穿过所述长形孔。

5.如权利要求1所述一种新型液位控制设备，其中，所述阀体中部焊有两个对称的固定板，所述固定板位于所述连杆两侧。

6.如权利要求5所述一种新型液位控制设备，其中，所述连杆中部和所述固定板中部穿有螺钉三，所述螺钉三尾端有一螺母。

7.如权利要求6所述一种新型液位控制设备，其中，所述螺钉三中部套有一轴套。

8.如权利要求1所述一种新型液位控制设备，其中，所述阀瓣上窄下宽，左右对称。

9.基于权利要求1-权利要求8中的任意一项所述的一种新型液位控制设备的工作原理，如下：

1)初始状态：浮块浮在液面上，配重块悬空，配重块高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面未接触，液体从阀体上方沿进液方向流入；

2)中间状态：随着液体的进入，液面高度上升，浮块随液面上升，配重块仍处于悬空状态，配重块的高度降低但仍高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面仍未接触但阀瓣上端与密封面之间的距离缩小，液体从阀体上方沿进液方向流入；

3)终止状态：液面达到容器设定的容量值高度，浮块仍浮在液面上，配重块仍处于悬空状态，配重块的高度低于或者等于或者高于浮块，阀瓣下端与连杆接触，阀瓣上端与密封面紧密结合，切断液体流入容器。