CN111637232B - 带有翻转流量测定部件的流体输送阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体是带有翻转流量测定部件的流体输送阀，包括下阀体和上阀体，所述上阀体安装在所述下阀体的上方，所述下阀体的内部设有阀座和阀芯，所述上阀体的内部设有驱动杆，所述下阀体的内部安装有传动液容纳件；本发明舍弃了原有阀杆上下滑动带动阀芯与阀座配合的结构，利用传动液容纳件连接电磁传动装置和阀芯，传动液容纳件安装在下阀体中起到封闭的作用，而阀芯的运动是相对于传动液容纳件和阀座的，虽然仍然会有运动摩擦，但是传动液容纳件内相对于阀座内是高压，这样就不会出现泄露，同时利用传动的液压通道，可以检测出流量检测锥受到的压力，进而反映出流体流通的流量，实现对流体流量监控的目的。

Description

带有翻转流量测定部件的流体输送阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体是带有翻转流量测定部件的流体输送阀。

背景技术

随着工业的发展，对流量测量的准确度和范围要求越来越高，为了适应多种用途，各种类型的流量计相继问世，广泛应用于石油天然气、石油化工、水处理、食品饮料、制药、能源、冶金、纸浆造纸和建筑材料等行业，多数阀门产品虽然能够控制其内部的流体的流量，但并没有真正实现精准控制流量的功能，也因此无法实现流体流量的稳定输送，如何从该方向入手开发精准控制流体流量的阀门产品成为该类产品开发的方向之一，申请号为CN201610955489.7的发明提供一种新型阀门，通过在阀的进出口设置流体流量测试器来检测流量，虽然其结构简单，但是类似上述方案现有的流量控制阀，为了控制精确，一般都是采用电磁传动式阀门，利用电磁装置带动阀杆使阀芯和阀座配合，达到开合或调整流量的目的，但是阀杆与阀体之间的密封件会因频繁的开闭而磨损，导致阀体泄露，造成阀门损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供带有翻转流量测定部件的流体输送阀，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：带有翻转流量测定部件的流体输送阀，包括下阀体和上阀体，所述上阀体安装在所述下阀体的上方，所述下阀体的内部设有阀座和阀芯，所述上阀体的内部设有驱动杆，所述下阀体的内部安装有传动液容纳件，所述传动液容纳件包括输入端储液部、传输部和输出端储液部，所述驱动杆连接在所述输入端储液部，所述阀芯连接在所述输出端储液部，所述驱动杆通过对所述输入端储液部中的传动液增压，使所述输出端储液部中的传动液挤压所述阀芯贴紧所述阀座，所述阀芯上还设有与所述输出端储液部传动连接的流量检测锥。

优选的，所述传动液容纳件包括输入端套筒和输出端套筒，所述输入端套筒和所述输出端套筒之间形成所述传输部，所述输入端套筒的内壁设有活塞，所述驱动杆与所述活塞连接，所述输出端套筒的内壁设有储液囊，且所述阀芯上开设有包围在所述输出端套筒外壁的槽，且所述阀芯与所述输出端套筒之间设有密封件，所述阀芯与所述输出端套筒之间设有密封件。

优选的，所述输入端套筒的上部内沿设有用于对所述活塞限位的环形凸起，所述驱动杆的底端设有与所述活塞贴合的连接盘，所述连接盘的直径小于所述环形凸起的内径。

优选的，所述输入端储液部靠近所述驱动杆的一端设有至少两个储液杆，所述储液杆的截面积小于所述输入端储液部的截面积，所述储液杆内壁设有活塞，所述驱动杆的底端设有连接盘，所述连接盘的底部设有与所述活塞连接的导柱。

优选的，所述阀芯上开设有一个轴向截面为等腰梯形的凹槽，所述输出端储液部的输出端连接有四个推块，所述凹槽上开设有四个与所述推块配合的推块滑槽。

优选的，所述推块滑槽沿所述凹槽的高度方向布置，所述推块与所述推块滑槽贴合的端面为斜面。

优选的，所述传动液容纳件上设有与所述推块配合的导向槽，所述导向槽为横向布置。

优选的，所述流量检测锥包括叶轮锥头、滑套和连接板，所述叶轮锥头与所述滑套转动连接，所述连接板与所述输入端储液部连接，所述滑套固定在所述连接板的另一侧，且所述滑套与所述阀芯滑动连接，所述叶轮锥头位于所述阀芯的下方。

优选的，所述滑套与所述阀芯之间设有密封件。

优选的，所述上阀体上安装有用于检测所述输入端储液部中压力的压力传感器，所述上阀体上还安装有用于检测所述下阀体中流体进口处和流体出口处流体压力的压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明舍弃了原有阀杆上下滑动带动阀芯与阀座配合的结构，利用传动液容纳件连接电磁传动装置和阀芯，传动液容纳件安装在下阀体中起到封闭的作用，而阀芯的运动是相对于传动液容纳件和阀座的，虽然仍然会有运动摩擦，但是传动液容纳件内相对于阀座内是高压，这样就不会出现泄露，同时利用传动的液压通道，可以检测出流量检测锥受到的压力，进而反映出流体流通的流量，实现对流体流量监控的目的，再利用反馈的数据可以利用控制器进行流量的调节。

附图说明

图1为本发明实施例中带有翻转流量测定部件的流体输送阀的结构示意图；

图2为本发明实施例中带有翻转流量测定部件的流体输送阀中阀芯打开状态的示意图；

图3为本发明实施例中输出端套筒的结构示意图；

图4为本发明另一种实施例中输入端套筒的结构示意图；

图5为本发明另一种实施例中输出端储液部的结构示意图；

图6为本发明图5的俯视结构示意图。

图中标号：1、下阀体；101、流体进口；102、流体出口；11、阀座；12、阀芯；121、推块滑槽；2、上阀体；21、驱动杆；22、连接盘；23、导柱；3、传动液容纳件；301、输入端储液部；302、传输部；303、输出端储液部；304、导向槽；31、输入端套筒；32、输出端套筒；321、密封件；33、储液囊；34、传动液；35、储液杆；351、活塞；36、推块；361、斜面；4、流量检测锥；41、叶轮锥头；42、滑套；43、连接板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～6所示，带有翻转流量测定部件的流体输送阀，包括下阀体1和上阀体2，上阀体2安装在下阀体1的上方，下阀体1的内部设有阀座11和阀芯12，上阀体2的内部设有驱动杆21，下阀体1的内部安装有传动液容纳件3，传动液容纳件3包括输入端储液部301、传输部302和输出端储液部303，其中输入端储液部301和输出端储液部303之间通过传输部302连通，传动液34在输入端储液部301和输出端储液部303之间因受压而转换，驱动杆21连接在输入端储液部301，阀芯12连接在输出端储液部303，驱动杆21通过对输入端储液部301中的传动液34增压，使输出端储液部303中的传动液34挤压阀芯12贴紧阀座11，在阀门关闭状态时，如图1所示，电磁机构带动驱动杆21下降，因此驱动杆21对输入端储液部301中的油液进行挤压，使输出端储液部303的油液增加，进而对阀芯12进行挤压，使阀芯12与阀座11紧紧贴合，当开启阀门时，如图2所示，电磁机构控制驱动杆21上升，因水压对阀芯12造成压力，使输出端储液部303中的压力进入到输入端储液部301，实现开阀，阀芯12上还设有与输出端储液部303传动连接的流量检测锥4，当阀门开启时，流体经过阀芯12和阀座11之间的空间，使流量检测锥4转动，当流量检测锥4转动后受到轴向的推力，推力传输到输出端储液部303中，使输入端储液部301中的压力发生变化，进而反应出了流体的流量，流体对流量检测锥4的动压力是随流体流速的大小而变化的，因此当流体流速变大或变小时，流量检测锥4产生不同的动压力，且在此过程中，没有出现与阀外部连接的运动部件，因此不会出现阀门泄露的情况。

具体的，如图3所示，传动液容纳件3包括输入端套筒31和输出端套筒32，输入端套筒31和输出端套筒32之间形成传输部302，输入端套筒31的内壁设有活塞351，驱动杆21与活塞351连接，输出端套筒32的内壁设有储液囊33，且阀芯12上开设有包围在输出端套筒32外壁的槽，且阀芯12与输出端套筒32之间设有密封件321，阀芯12与输出端套筒32之间设有密封件321，为了保证传动液34在传动液容纳件3中环境相对密封，采用输入端套筒31和输出端套筒32组成容纳传动液34的空间，针对与驱动杆21连接的一端，使用活塞351进行密封住，针对与阀芯12连接的一端，使用储液囊33连接，储液囊33是高强度的密封膜，包括两层，内外层采用橡胶层，中间夹有一层纤维网，或外层采用橡胶层，内层采用聚乙烯膜，输出端套筒32可以对储液囊33的位置进行限制，使其仅可以在轴向上伸缩或膨胀，在储液囊33的外侧与输出端套筒32的间隙中添加少量的油液，一来可以增加润滑性，另一方面增加密封件321的密封性。

具体的，如图1和图2所示，输入端套筒31的上部内沿设有用于对活塞351限位的环形凸起，驱动杆21的底端设有与活塞351贴合的连接盘22，连接盘22的直径小于环形凸起的内径，为了便于在拆卸阀门时，将驱动杆21直接与活塞351分离，即设置了环形凸起用来对活塞351限位，便于进行检修，不会造成液路的泄露。

为了可以在压力较大的阀门中使用小的电磁力进行控制，一降低电磁阀的电功率，具体的，如图4所示，在另一种实施例中，输入端储液部301靠近驱动杆21的一端设有至少两个储液杆35，储液杆35的截面积小于输入端储液部301的截面积，储液杆35内壁设有活塞351，驱动杆21的底端设有连接盘22，连接盘22的底部设有与活塞351连接的导柱23，通过下压多个截面积较小的储液杆35，来达到对输入端储液部301增压的目的，但是需要更长的驱动行程，驱动时，导柱23挤压活塞351，使储液杆35中的油液进入到输入端储液部301中，多个储液杆35的总的截面面积是小于输入端储液部301的截面积的。

为了在关闭阀门时起到一个缓冲作用，防止阀门关闭后，流体流动的惯性对管道以及阀门形成较大的冲击力，与以上实施例不同之处在于，阀芯12上开设有一个轴向截面为等腰梯形的凹槽，输出端储液部303的输出端连接有四个推块36，凹槽上开设有四个与推块36配合的推块滑槽121，利用推块36与推块滑槽121之间滑动配合的方式，使阀芯12关闭，当关闭阀门时，输出端储液部303处受到压力增压，四个推块36向外侧运动，使阀芯12下移，而由于四个推块36与输出端储液部303连接的液路通径小，因此关闭变得困难，会对传动液34进行挤压，使流量逐渐变小，形成一定的缓冲作用，当压力恢复平衡后再关闭紧密。

具体的，推块滑槽121沿凹槽的高度方向布置，推块36与推块滑槽121贴合的端面为斜面361，传动液容纳件3上设有与推块36配合的导向槽304，导向槽304为横向布置，当推块36沿导向槽304在横向移动时，由于斜面361的推力，使阀芯12向下运动。

具体的，流量检测锥4包括叶轮锥头41、滑套42和连接板43，叶轮锥头41与滑套42转动连接，连接板43与输入端储液部301连接，滑套42固定在连接板43的另一侧，且滑套42与阀芯12滑动连接，叶轮锥头41位于阀芯12的下方，叶轮锥头41受到流体流通会沿其轴向产生推力，滑套42可以实现对阀芯12仅有轴向的滑动作用，而不会发生相对转动，连接板43与输入端储液部301的液路连接，实现将叶轮锥头41的轴向推力反馈到液路中。

具体的，滑套42与阀芯12之间设有密封件321，可以增加滑套42与阀芯12之间的密封能力。

具体的，上阀体2上安装有用于检测输入端储液部301中压力的压力传感器，上阀体2上还安装有用于检测下阀体1中流体进口101处和流体出口102处流体压力的压力传感器，压力传感器的信号传输至外部的控制器中，通过压力传感器检测流体进口101处的压力A和流体出口102处的压力B，即得到两端的压力差(即阀芯12的压力C)，而输入端储液部301中的压力E为阀芯12的压力C和流量检测锥4的压力D，则D＝E-(B-A)，控制器检测到输入的压力信号并进行计算处理后，得到了一个流量检测锥4的压力信号，反映出了阀体内流量的情况，然后控制器根据流量的快慢，利用电磁机构控制阀芯12的运动，实现对阀芯12和阀座11之间开闭大小的控制，达到调整流量的目的。

工作原理：在阀门关闭状态时，如图1所示，电磁机构带动驱动杆21下降，因此驱动杆21对输入端储液部301中的油液进行挤压，使输出端储液部303的油液增加，进而对阀芯12进行挤压，使阀芯12与阀座11紧紧贴合，当开启阀门时，如图2所示，电磁机构控制驱动杆21上升，因水压对阀芯12造成压力，使输出端储液部303中的压力进入到输入端储液部301，实现开阀，阀芯12上还设有与输出端储液部303传动连接的流量检测锥4，当阀门开启时，流体经过阀芯12和阀座11之间的空间，叶轮锥头41位于阀芯12的下方，叶轮锥头41受到流体流通会沿其轴向产生推力，滑套42可以实现对阀芯12仅有轴向的滑动作用，而不会发生相对转动，连接板43与输入端储液部301的液路连接，实现将叶轮锥头41的轴向推力反馈到液路中，通过压力传感器检测流体进口101处的压力A和流体出口102处的压力B，即得到两端的压力差(即阀芯12的压力C)，而输入端储液部301中的压力E为阀芯12的压力C和流量检测锥4的压力D，则D＝E-(B-A)，流体对流量检测锥4的动压力是随流体流速的大小而变化的，因此当流体流速变大或变小时，流量检测锥4产生不同的动压力，控制器检测到输入的压力信号并进行计算处理后，得到了一个流量检测锥4的压力信号，反映出了阀体内流量的情况，然后控制器根据流量的快慢，利用电磁机构控制阀芯12的运动，实现对阀芯12和阀座11之间开闭大小的控制，达到调整流量的目的；为了保证传动液34在传动液容纳件3中环境相对密封，采用输入端套筒31和输出端套筒32组成容纳传动液34的空间，针对与驱动杆21连接的一端，使用活塞351进行密封住，针对与阀芯12连接的一端，使用储液囊33连接，储液囊33是高强度的密封膜，包括两层，内外层采用橡胶层，中间夹有一层纤维网，或外层采用橡胶层，内层采用聚乙烯膜，输出端套筒32可以对储液囊33的位置进行限制，使其仅可以在轴向上伸缩或膨胀，在储液囊33的外侧与输出端套筒32的间隙中添加少量的油液，一来可以增加润滑性，另一方面增加密封件321的密封性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.带有翻转流量测定部件的流体输送阀，包括下阀体(1)和上阀体(2)，所述上阀体(2)安装在所述下阀体(1)的上方，所述下阀体(1)的内部设有阀座(11)和阀芯(12)，所述上阀体(2)的内部设有驱动杆(21)，其特征在于：所述下阀体(1)的内部安装有传动液容纳件(3)，所述传动液容纳件(3)包括输入端储液部(301)、传输部(302)和输出端储液部(303)，所述驱动杆(21)连接在所述输入端储液部(301)，所述阀芯(12)连接在所述输出端储液部(303)，所述驱动杆(21)通过对所述输入端储液部(301)中的传动液(34)增压，使所述输出端储液部(303)中的传动液(34)挤压所述阀芯(12)贴紧所述阀座(11)，所述阀芯(12)上还设有与所述输出端储液部(303)传动连接的流量检测锥(4)；

流量检测锥(4)包括叶轮锥头(41)、滑套(42)和连接板(43)，所述叶轮锥头(41)与所述滑套(42)转动连接，所述连接板(43)与所述输入端储液部(301)连接，所述滑套(42)固定在所述连接板(43)的另一侧，且所述滑套(42)与所述阀芯(12)滑动连接，所述叶轮锥头(41)位于所述阀芯(12)的下方。

2.根据权利要求1所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述传动液容纳件(3)包括输入端套筒(31)和输出端套筒(32)，所述输入端套筒(31)和所述输出端套筒(32)之间形成所述传输部(302)，所述输入端套筒(31)的内壁设有活塞(351)，所述驱动杆(21)与所述活塞(351)连接，所述输出端套筒(32)的内壁设有储液囊(33)，且所述阀芯(12)上开设有包围在所述输出端套筒(32)外壁的槽，且所述阀芯(12)与所述输出端套筒(32)之间设有密封件(321)，所述阀芯(12)与所述输出端套筒(32)之间设有密封件(321)。

3.根据权利要求2所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述输入端套筒(31)的上部内沿设有用于对所述活塞(351)限位的环形凸起，所述驱动杆(21)的底端设有与所述活塞(351)贴合的连接盘(22)，所述连接盘(22)的直径小于所述环形凸起的内径。

4.根据权利要求1所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述输入端储液部(301)靠近所述驱动杆(21)的一端设有至少两个储液杆(35)，所述储液杆(35)的截面积小于所述输入端储液部(301)的截面积，所述储液杆(35)内壁设有活塞(351)，所述驱动杆(21)的底端设有连接盘(22)，所述连接盘(22)的底部设有与所述活塞(351)连接的导柱(23)。

5.根据权利要求4所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述阀芯(12)上开设有一个轴向截面为等腰梯形的凹槽，所述输出端储液部(303)的输出端连接有四个推块(36)，所述凹槽上开设有四个与所述推块(36)配合的推块滑槽(121)。

6.根据权利要求5所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述推块滑槽(121)沿所述凹槽的高度方向布置，所述推块(36)与所述推块滑槽(121)贴合的端面为斜面(361)。

7.根据权利要求6所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述传动液容纳件(3)上设有与所述推块(36)配合的导向槽(304)，所述导向槽(304)为横向布置。

8.根据权利要求3或7所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述滑套(42)与所述阀芯(12)之间设有密封件(321)。

9.根据权利要求3或7所述的带有翻转流量测定部件的流体输送阀，其特征在于：所述上阀体(2)上安装有用于检测所述输入端储液部(301)中压力的压力传感器，所述上阀体(2)上还安装有用于检测所述下阀体(1)中流体进口(101)处和流体出口(102)处流体压力的压力传感器。

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