CN202790865U - 阀门的阀位显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种阀门的阀位显示装置，阀门包括阀门本体、阀板、阀杆、驱动器，驱动器通过驱动阀杆控制阀门的开关。所述阀位显示装置包括辅助液压缸、活塞、阀位显示模块，所述活塞设置于辅助液压缸内；所述阀杆的一端连接阀板，另一端连接设置于辅助液压缸内的活塞；所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的运动而运动，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。本实用新型通过在阀杆上端安装辅助液压缸，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应，从而可以准确显示浸没式阀门的阀位状态。

Description

阀门的阀位显示装置

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种阀位显示装置，尤其涉及一种浸没式多回转螺旋式驱动阀门阀位显示装置。

背景技术

目前大多数船舶的压载系统，舱底水系统使用遥控操作代替手动操作，个别位置的阀门及与之相连接的执行器是浸没在海水下的，对于油轮，有时需要将遥控阀放在液货液面下。船用遥控阀大多数是蝶阀，目前驱动遥控蝶阀的执行器绝大部分是液压或气动的活塞直线往复摆缸驱动器。浸没在液面下的遥控阀门无法用目视判断阀门开关状态，使用防水的限位开关输出阀位不可靠，不安全，成本高。另外，处于危险区域（如油轮或成品油轮或化学品船上，有要求本安防爆或隔爆区域）的遥控阀门不允许直接使用限位开关来输出阀位电信号，即使允许，因为防爆或隔爆的要求成本也很高昂。

根据最新的MARPOL公约CH.Ⅱ-1Reg.12.5.1要求，船舶艏尖舱进排压载水要求改装多回转带螺旋自锁的遥控阀门代替直行程液压缸驱动的阀门（蝶阀或截止阀，闸阀），因为一旦液压缸失去动力且液压锁失效时，直行程驱动器无法锁定阀门的开度，外界的干扰会改变阀门的开度。受安装位置限制，很多情况下，浸没式多回转螺旋式驱动阀门安装位置是浸没在海水里，随着船舶吨位的逐渐增大，安装位置有时将深达30米。使用电信号输出阀位同样存在上述问题。

由于阀门驱动器浸没在海水中，如果使用限位开关的电信号反馈阀门位置，成本高昂；如果在动力油管的远程使用流量计，受液压马达工作压力经常变动的影响，驱动压力油的流量与液压马达旋转圈数没有一一对应关系，这样会造成流量与阀位不能一一对应。

此外，在液压油压力变化时，管内油的体积也会因为在不同压力下体积被压缩的量不同而变化，同时，在油压恒定时，液压油被压缩量与其体积成正比，所以液压管变长或缩短也会影响通过流量计的流量，这样就造成流量计无法正确指示阀位，对于现在市场上应用的直行程液压摆缸驱动器在浸没状态下用流量计显示阀位，又会引起因为液体的压缩性会造成指示不准确的现象。

有鉴于此，如今迫切需要寻找一种可提高阀位显示的精度的浸没式阀门阀位显示的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种阀门的阀位显示装置，可准确显示浸没式阀门的阀位状态，且保证成本低、安全性高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种阀门的阀位显示装置，其特征在于，所述阀门包括阀门本体、阀板、阀杆、驱动器，驱动器通过驱动阀杆控制阀门本体的开关；所述阀位显示装置用于显示阀门的阀位，包括辅助液压缸、活塞、阀位显示模块，所述活塞设置于辅助液压缸内；所述阀杆的一端连接阀板，另一端连接设置于辅助液压缸内的活塞；所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的直行程或角行程往复运动而直线往复运动；阀位显示模块与辅助液压缸直接连接或通过液压管路连接，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀门为直行程阀门，所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的直线运动而直线运动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀门为角行程阀门，所述驱动器包括蜗杆、蜗轮、驱动机构，驱动机构通过驱动蜗杆，进而依次带动蜗轮及阀杆转动，从而控制角行程阀门的开关；所述阀杆伸出蜗轮的部分与活塞形成一个螺纹副，或者活塞与刚性连接在蜗轮上部的一根轴形成一个蜗轮副；所述阀杆的角行程与活塞的直行程有一一对应关系，所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的转动而直线运动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀位显示模块为刚性直管；所述辅助液压缸的一端连有一根液压管，液压管的另一端延伸到远端与所述刚性直管连接，刚性直管的上端通大气，该刚性直管内的液体体积与辅助液压缸内的液体体积之和恒定；所述刚性直管包括透明部分，用以查看刚性直管内的液位，该液位与阀位一一对应。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刚性直管内的液体为有颜色的液体，以便观察其对应的刻度；或者，通过刚性直管内设置浮标或漂浮在液体上的小球来观察对应的液位。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀位显示模块包括指示液压缸以及指示液压缸内设有的指示缸活塞；所述辅助液压缸与指示液压缸通过一根液压管路相连，液压管路内充满液体，指示液压缸的上端通大气，指示液压缸内的指示缸活塞与辅助液压缸内的活塞运动位置有一一对应关系。

作为本实用新型的一种优选方案，所述指示液压缸的缸体全部或部分由透明材料制成，以便缸内指示缸活塞位置指示可目视。

作为本实用新型的一种优选方案，所述指示缸活塞连接一个伸出指示液压缸外的延长杆，延长杆的自由端在指示缸活塞行程范围内可目视，或者自由端在行程的最高和最低点触发一个开关信号。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀位显示模块包括指示液压缸以及指示液压缸内设有的指示缸活塞；所述辅助液压缸与指示液压缸通过管路连接，组成一封闭的液压环路，液压环路内压力保持恒定，液压环路内充满液体，指示液压缸内的指示缸活塞与辅助液压缸内的活塞运动位置有一一对应关系。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀位显示模块为容积式流量计；所述辅助液压缸与容积式流量计组成一封闭回路，容积式流量计为表盘指针式流量计或是电信号输出式流量计；辅助液压缸排出油的体积与容积式流量计流量一一对应。

作为本实用新型的一种优选方案，所述阀位显示模块上有全开刻度和全闭刻度。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的阀门的阀位显示装置，通过在阀杆上端安装辅助液压缸，对于角行程阀门，辅助液压缸内的活塞与伸出蜗轮的阀杆形成一个螺纹副（或者与刚性连接在蜗轮上部的一根轴形成一个蜗轮副）；对于直行程阀门，辅助液压缸内的活塞与阀杆相连，辅助液压缸的上端连接一根液压管（软管或硬管均可），此液压管的上端连接在指示模块的下端，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。通过本实用新型可以准确显示浸没式阀门的阀位状态，且保证成本低、安全性高。

附图说明

图1为实施例一中阀位显示装置的结构示意图。

图2为图1的AA向剖视图。

图3为实施例一中阀位显示模块的结构示意图。

图4为实施例三、实施例七中阀位显示装置的结构示意图。

图5为实施例四、实施例八中阀位显示装置的结构示意图。

图6为实施例五中阀位显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1至图3，本实用新型揭示了一种阀门的阀位显示装置，主要用于配合处于危险区域或浸没在液体（如水，海水等）内的浸没式多回转螺旋式驱动阀门，所述多回转螺旋式驱动阀门包括阀体1、阀盖2、直行程阀门19、阀杆18、驱动器（包括蜗轮15、蜗杆20、液压马达16，当然驱动机构也可以是液压马达之外的其他类型驱动机构，如气动马达），液压马达16的一端设有马达进油口17。液压马达16驱动蜗杆20转动，蜗杆20与蜗轮15啮合传动，蜗轮15的中部与阀杆18固定（也可以与一丝杆连接，丝杆又与阀杆刚性连接），带动阀杆18转动，直行程阀门19随着阀杆18的转动进行开关动作。

所述阀盖2上还设有支架3，支架3一侧设有防转键4，用于防止阀门轻易转动。支架3上端与驱动器壳体5连接，驱动器壳体5内设置所述蜗轮15、蜗杆20，驱动器壳体5的上端与辅助液压缸6密封连接。

本实用新型阀位显示装置用于显示阀门的阀位，可设置于干燥区域（不浸没在液体里）。阀位显示装置包括辅助液压缸6、活塞8、阀位显示模块，所述活塞8设置于辅助液压缸6内；辅助液压缸6下部还设有限位垫片7，用于确保活塞8一直在辅助液压缸6内。辅助液压缸6连有注油管路，注油管路的另一端为注油口10。

本实施例中，如图3所示，阀位显示模块包括指示液压缸11以及指示液压缸11内设有的指示缸活塞13。指示液压缸11的上部设有与大气相通的防尘滤芯12，下方设有排气口14。

所述阀杆18的一端连接直行程阀门19，另一端连接设置于辅助液压缸6内的活塞8。所述辅助液压缸6内的活塞8随阀杆18的直线运动而直线运动，辅助液压缸6内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。本实施例中，所述辅助液压缸6与指示液压缸11通过一根液压管路9（软管或硬管均可）相连，液压管路9内充满液体（其中输入液体的容量应该小于指示液压缸11的容积与从液压管路9上端点到辅助液压缸内的活塞的最高点之间的液压管的容积之和），指示液压缸11的上端通大气，指示液压缸11内的指示缸活塞13与辅助液压缸6内的活塞8运动位置有一一对应关系。理论上，辅助液压缸6也可以与指示液压缸11直接连接。

所述指示液压缸11的缸体全部或部分由透明材料制成，以便缸内指示缸活塞位置指示可目视；指示液压缸11上有全开刻度和全闭刻度（如图1所示）。指示液压缸11内部液面上还可以放置一个可以漂浮的指示标，该指示标颜色易于目视，且不会影响指示液压缸与大气的连通；指示标重量不大于指示标所能排开液体的重量，指示液压缸11的内壁与指示标为间隙配合，以便在浮力的作用下指示标能跟随液面上下自由运动。

或者，指示液压缸11的缸体用非透明材料制成，所述指示缸活塞13连接一个伸出指示液压缸11外的延长杆，延长杆的自由端在指示缸活塞13行程范围内可目视，或者自由端在行程的最高和最低点触发一个开关信号。

本实用新型的作用原理为：当阀门完全关闭时，在辅助液压缸6内活塞8的上表面到指示液压缸11之间注满无腐蚀的液体（如液压油），其体积是一定的（注入液体的容量应该小于指示液压缸11的容积与从液压管路9上端点到辅助液压缸内的活塞的最高点之间的液压管的容积之和），当辅助液压缸6的活塞8随阀杆18向上下运动时，在液体的推动下指示缸活塞13在指示液压缸11内往复运动，指示缸活塞13上部的液压缸通大气，这样指示缸活塞13的位置与阀位一一对应。指示液压缸11的材料部分由透明材料制成，便于目视观察活塞位置。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述阀位显示模块为刚性直管；所述辅助液压缸的一端连有一根液压管，液压管的另一端延伸到远端与所述刚性直管连接，刚性直管的上端通大气，该刚性直管内的液体体积与辅助液压缸内的液体体积之和恒定；所述刚性直管包括透明部分，用以查看刚性直管内的液位，该液位与阀位一一对应。

优选地，所述刚性直管内的液体为有颜色的液体，以便观察其对应的刻度；或者，通过刚性直管内设置浮标或漂浮在液体上的小球来观察对应的液位。

本实用新型的作用原理为：当阀门完全关闭时，在辅助液压缸内活塞的上表面到指示模块之间注满无腐蚀的液体（如液压油），其体积是一定的，当辅助液压缸的活塞随阀杆向上下运动时，指示模块内的液面就在辅助液压缸内活塞的推动下上下移动，液体的压力始终为大气压，其体积为恒定值，这样就使辅助液压缸内活塞的位置与指示模块内的液面位置一一对应，因为阀门的开度与辅助液压缸内活塞的位置一一对应，从而使阀门的开度与指示液面位置一一对应。指示模块的壳体是由透明的材料制成，并且在指示行程的极限位置有刻线，与阀门的开关位置相对应。

实施例三

请参阅图4，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述阀位显示模块包括指示液压缸41以及指示液压缸内设有的指示缸活塞42。

辅助液压缸6的两个腔分别与指示液压缸41的两个腔分别通过两条管路43相连，两个液压缸形成一个环路，该环路被两个活塞分隔成两个密闭的空间，液压环路内充满液体（可以在阀门完全关闭时，通过注油口44注油），空间内压力基本恒定，当辅助液压缸的活塞随着阀杆上下运动，指示液压缸的活塞也跟着上下运动，指示液压缸41内的指示缸活塞42与辅助液压缸6内的活塞8运动位置有一一对应关系，从而使指示液压缸11的位置与阀门开度一一对应。

实施例四

请参阅图5，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述阀位显示模块为容积式流量计51，容积式流量计51两端设有换排气阀52。

辅助液压缸6的两个腔分别通过管路53与容积式流量计51相连，组成一封闭回路，封闭回路内充有液体（可以在阀门完全关闭时，通过注油口54注油），容积式流量计51为表盘指针式流量计或是电信号输出式流量计。

当辅助液压缸6的活塞8随着阀杆上下运动，推动辅助液压缸6里的油进出容积式流量计51，由容积式流量计51指示位置，容积式流量计51的指示的流量与阀杆下端的阀盘的位置有一一对应关系。

实施例五

请参阅图6，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，多回转螺旋式驱动阀门包括角行程阀门、阀杆60、蜗杆、蜗轮、液压马达，液压马达通过驱动蜗杆，进而依次带动蜗轮及阀杆转动，从而控制角行程阀门的开关。

所述阀位显示装置用于显示阀门的阀位，包括辅助液压缸6、活塞8、阀位显示模块，所述活塞8设置于辅助液压缸6内。辅助液压缸6连有注油管路，注油管路的另一端为注油口10。

所述阀杆60的一端连接角行程阀门，另一端连接设置于辅助液压缸6内的活塞8，阀杆60伸出蜗轮的部分与活塞8形成一个大螺距的螺纹副61，当然，活塞8还可以与刚性连接在蜗轮上部的一根轴形成一个蜗轮副。

如图6所示，所述阀位显示模块包括指示液压缸11以及指示液压缸11内设有的指示缸活塞13；指示液压缸11的上部设有与大气相通的防尘滤芯，下方设有排气口14。所述辅助液压缸6与指示液压缸11通过管路连接，组成一封闭的液压环路，液压环路内充满液体，指示液压缸11内的指示缸活塞13与辅助液压缸6内的活塞8运动位置有一一对应关系；所述阀杆60的角行程与活塞8的直行程有一一对应关系，辅助液压缸6内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。

本实用新型的作用原理为：由于角行程阀门（如蝶阀）的旋转角度为90°，所以本实用新型为解决这个问题，采用大螺距螺旋副来推动辅助液压缸的活塞的办法。当阀杆转动90°，阀杆带动丝杆转动90°，螺母在丝杆的推动下向上移动，将液压油推入指示液压缸11，指示液压缸11的指示缸活塞13在液压油的推动下向上移动，指示液压缸11的指示缸活塞13与阀门的开启角度一一对应，达到指示阀位的目的。

实施例六

本实施例与实施例五的区别在于，本实施例中，所述阀位显示模块为刚性直管；所述辅助液压缸的一端连有一根液压管，液压管的另一端延伸到远端与所述刚性直管连接，该刚性直管内的液体体积与辅助液压缸内的液体体积之和恒定；所述刚性直管包括透明部分，用以查看刚性直管内的液位，该液位与阀位一一对应。

本实用新型的作用原理为：当阀门完全关闭时，在辅助液压缸内活塞的上表面到指示模块之间注满无腐蚀的液体（如液压油），其体积是一定的，当辅助液压缸的活塞随阀杆向上下运动时，指示模块内的液面就在辅助液压缸内活塞的推动下上下移动，液体的压力始终为大气压，其体积为恒定值，这样就使辅助液压缸内活塞的位置与指示模块内的液面位置一一对应，因为阀门的开度与辅助液压缸内活塞的位置一一对应，从而使阀门的开度与指示液面位置一一对应。指示模块的壳体是由透明的材料制成，并且在指示行程的极限位置有刻线，与阀门的开关位置相对应。

实施例七

本实施例与实施例五的区别在于，本实施例中，阀门为角行程阀门（图未示）；可参阅图4，所述阀位显示模块包括指示液压缸41以及指示液压缸内设有的指示缸活塞42。

辅助液压缸6的两个腔分别与指示液压缸41的两个腔分别通过两条管路43相连，两个液压缸形成一个环路，该环路被两个活塞分隔成两个密闭的空间，液压环路内充满液体（可以在阀门完全关闭时，通过注油口44注油），空间内压力基本恒定，当辅助液压缸的活塞随着阀杆上下运动，指示液压缸的活塞也跟着上下运动，指示液压缸41内的指示缸活塞42与辅助液压缸6内的活塞8运动位置有一一对应关系，从而使指示液压缸11的位置与阀门开度一一对应。

实施例八

本实施例与实施例五的区别在于，本实施例中，阀门为角行程阀门（图未示）；可参阅图5，所述阀位显示模块为容积式流量计51，容积式流量计51两端设有换排气阀52。

辅助液压缸6的两个腔分别通过管路53与容积式流量计51相连，组成一封闭回路，封闭回路内充有液体（可以在阀门完全关闭时，通过注油口54注油），容积式流量计51为表盘指针式流量计或是电信号输出式流量计。

当辅助液压缸6的活塞8随着阀杆上下运动，推动辅助液压缸6里的油进出容积式流量计51，由容积式流量计51指示位置，容积式流量计51的指示的流量与阀杆下端的阀盘的位置有一一对应关系。

综上所述，本实用新型提出的浸没式多回转螺旋式驱动阀门阀位显示装置，通过在阀杆上端安装辅助液压缸，对于角行程阀门，辅助液压缸内的活塞与伸出蜗轮的阀杆形成一个螺纹副（或者与刚性连接在蜗轮上部的一根轴形成一个蜗轮副）；对于直行程阀门，辅助液压缸内的活塞与阀杆相连，辅助液压缸的上端连接一根液压管（软管或硬管均可），此液压管的上端连接在指示模块的下端，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。通过本实用新型可以准确显示浸没式阀门的阀位状态，且保证成本低、安全性高。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (11)

1.一种阀门的阀位显示装置，其特征在于，所述阀门包括阀门本体、阀板、阀杆、驱动器，驱动器通过驱动阀杆控制阀门本体的开关；

所述阀位显示装置用于显示阀门的阀位，包括辅助液压缸、活塞、阀位显示模块，所述活塞设置于辅助液压缸内；所述阀杆的一端连接阀板，另一端连接设置于辅助液压缸内的活塞；

所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的直行程或角行程往复运动而直线往复运动；阀位显示模块与辅助液压缸直接连接或通过液压管路连接，辅助液压缸内液体的体积与所述阀位显示模块所指示的阀位一一对应。

2.根据权利要求1所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀门为直行程阀门，所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的直线运动而直线运动。

3.根据权利要求1所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀门为角行程阀门，所述驱动器包括蜗杆、蜗轮、驱动机构，驱动机构通过驱动蜗杆，进而依次带动蜗轮及阀杆转动，从而控制角行程阀门的开关；

所述阀杆伸出蜗轮的部分与活塞形成一个螺纹副，或者活塞与刚性连接在蜗轮上部的一根轴形成一个蜗轮副；

所述阀杆的角行程与活塞的直行程有一一对应关系，所述辅助液压缸内的活塞随阀杆的转动而直线运动。

4.根据权利要求1至3之一所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀位显示模块为刚性直管；

所述辅助液压缸的一端连有一根液压管，液压管的另一端延伸到远端与所述刚性直管连接，刚性直管的上端通大气，该刚性直管内的液体体积与辅助液压缸内的液体体积之和恒定；

所述刚性直管包括透明部分，用以查看刚性直管内的液位，该液位与阀位一一对应。

5.根据权利要求4所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述刚性直管内的液体为有颜色的液体，以便观察其对应的刻度；或者，通过刚性直管内设置浮标或漂浮在液体上的小球来观察对应的液位。

6.根据权利要求1至3之一所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀位显示模块包括指示液压缸以及指示液压缸内设有的指示缸活塞；

所述辅助液压缸与指示液压缸通过一根液压管路相连，液压管路内充满液体，指示液压缸的上端通大气，指示液压缸内的指示缸活塞与辅助液压缸内的活塞运动位置有一一对应关系。

7.根据权利要求6所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述指示液压缸的缸体全部或部分由透明材料制成，以便缸内指示缸活塞位置指示可目视。

8.根据权利要求6所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述指示缸活塞连接一个伸出指示液压缸外的延长杆，延长杆的自由端在指示缸活塞行程范围内可目视，或者自由端在行程的最高和最低点触发一个开关信号。

9.根据权利要求1至3之一所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀位显示模块包括指示液压缸以及指示液压缸内设有的指示缸活塞；

所述辅助液压缸与指示液压缸通过管路连接，组成一封闭的液压环路，液压环路内压力保持恒定，液压环路内充满液体，指示液压缸内的指示缸活塞与辅助液压缸内的活塞运动位置有一一对应关系。

10.根据权利要求1至3之一所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀位显示模块为容积式流量计；

所述辅助液压缸与容积式流量计组成一封闭回路，容积式流量计为表盘指针式流量计或是电信号输出式流量计；辅助液压缸排出油的体积与容积式流量计流量一一对应。

11.根据权利要求1至3之一所述的阀门的阀位显示装置，其特征在于：

所述阀位显示模块上有全开刻度和全闭刻度。

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