CN215293613U - 余油探测智能海底阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种余油探测智能海底阀，包括壳体、阀盖、弹簧、阀门、浮球、出口法兰和罐体连接法兰；所述壳体前端设置有密封机构，壳体后端前端设置有气动机构；所述密封机构与壳体之间连接处依次设有罐体连接法兰和切断槽，密封机构前端设有阀盖，密封机构后端内靠近罐体连接法兰处设有阀门，阀门用于关闭密封机构与壳体的连接口；本实用新型余油探测智能海底阀，可以实现余油探测与阀门开关的感知。

Description

余油探测智能海底阀

技术领域

本实用新型涉及一种油罐车用海底阀，特别是涉及一种具备油品是否排空检测功能以及阀门开启位置反馈功能额阀门装置。

背景技术

海底阀又称紧急切断阀，安装于油罐车的罐体底部，控制罐体内油料的进出。当发生车辆倾覆或者撞击时，海底阀可以沿着预留的切断槽断裂，使罐体与油罐车的管道分离，从而保证密封机构的完好，避免油品泄露，提高运输的安全性。但是目前的海底阀存在两个缺点：一是没有执行反馈机构，操作人员在驾驶室按下关闭海底阀的开关后无法知道阀门是否已经关闭，运输人员在驾驶室内按下海底阀的按钮后无法确认海底阀是否可靠地切换到了关闭状态，如果海底阀未关闭，则道路上行驶的油罐车无疑是一个高速行走的炸弹，存在非常大的安全隐患；第二个缺点是海底阀具有一定的储存能力，尤其是与管道连在一起，二者可以存储数十升油品，每次加油站卸油是不能被卸尽；每辆车每年可造成上万元的损耗。现有的卸油阀无法保证每次的阀内存油是否被卸尽，每辆运输车每年的损耗上万元，这对运输管理公司来说是必须解决的问题。

因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效的余油探测智能海底阀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种余油探测智能海底阀，包括壳体、阀盖、弹簧、阀门、浮球、出口法兰和罐体连接法兰；

所述壳体前端设置有密封机构，壳体后端前端设置有气动机构；

所述密封机构与壳体之间连接处依次设有罐体连接法兰和切断槽，密封机构前端设有阀盖，密封机构后端内靠近罐体连接法兰处设有阀门，阀门用于关闭密封机构与壳体的连接口；

所述弹簧两端分别与阀盖和阀门抵接，提供弹力；

所述气动机构包括连通密封机构中轴线的活塞杆，气动机构后端与活塞杆连接处设有活塞，活塞位于气动机构的活塞腔中，活塞后端固定安装有阀门感应霍尔开关；阀门感应霍尔开关与阀门开关探测磁体配合使用；

所述阀门开关探测磁体设置在气动机构的活塞腔底部；

所述活塞杆底部伸入气动机构中的活塞腔中，阀门感应霍尔开关固定安装在活塞杆底部，阀门开关探测磁体设置在气动机构中的活塞腔底部；

所述密封机构中设置有浮球，浮球与浮球感应三分量线性霍尔传感器配合使用；

所述密封机构用不锈钢弹簧弹力进行轴向自动密封，使阀门处于常闭状态；

所述出口法兰位于壳体侧壁。

作为对本实用新型余油探测智能海底阀的改进：

所述浮球活动套设在密封机构内部的活塞杆上。

作为对本实用新型余油探测智能海底阀的改进：

所述浮球内部安装有磁铁，可以被浮球感应三分量线性霍尔传感器所感应位置。

作为对本实用新型余油探测智能海底阀的改进：

在阀门关闭时，阀门开关探测磁体与阀门感应霍尔开关抵接；在阀门开启时，阀门开关探测磁体与阀门感应霍尔开关分离；阀门感应霍尔开关能探测其与阀门开关探测磁体之间的距离，根据探测结果判断阀门是打开还是闭合。

本实用新型余油探测智能海底阀的技术优势为：

市面上常见的海底阀(紧急切断阀)有两个缺点：一是不能感知气动阀是否动作——也就是坐在驾驶室内的司机无法知道：按下按钮之后阀门是否已经打开。二是无法感知阀体内是否存有余油。

本实用新型余油探测智能海底阀，可以实现余油探测与阀门开关的感知。

当外界不平衡力刺激时，可触发内部弹簧既阀杆，从而在10S之内切断输油管路，保证车内介质安全，防止泄露、引燃、爆炸；保障司机朋友、车内货物、车外相关财产以及生物的安全。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本实用新型余油探测智能海底阀的结构示意图；

图2是磁铁的磁感应强度数据示意图；

图3是本实用新型余油探测智能海底阀的模块示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1、余油探测智能海底阀，如图1-3所示，油罐车海底阀既是油罐车用来装油卸油的通道，同时也是一个控制油路通断的核心部件。其包括壳体1、阀盖2、弹簧3、阀门4、浮球5、出口法兰6和罐体连接法兰7。

壳体1前端设置有密封机构8，壳体1后端前端设置有气动机构9。

密封机构8与壳体1之间连接处依次设有罐体连接法兰7和切断槽11，密封机构8前端设有阀盖2，密封机构8后端内靠近罐体连接法兰7处设有阀门4，阀门4用于关闭密封机构8与壳体1的连接口。弹簧3两端分别与阀盖2和阀门4抵接，提供弹力；密封机构8利用不锈钢弹簧3弹力进行轴向自动密封使阀门4处于常闭状态。

气动机构9包括连通密封机构8中轴线的活塞杆10，气动机构9后端与活塞杆10连接处设有活塞12，活塞12位于气动机构9的活塞腔中，活塞12后端固定安装有阀门感应霍尔开关13；气动机构9的活塞腔底部还固定安装有与阀门感应霍尔开关13配合使用的阀门开关探测磁体14。在阀门4关闭时，活塞杆10底部(阀门开关探测磁体14)与阀门感应霍尔开关13抵接；在阀门4开启时，活塞杆10底部与阀门感应霍尔开关13分离。阀门感应霍尔开关13能探测其与阀门开关探测磁体14之间的距离，根据探测结果判断阀门4是打开还是闭合。当阀门4闭合时，此时阀门感应霍尔开关13输出“闭合”信号；当阀门4打开时，此时阀门感应霍尔开关13输出“打开”信号。

活塞杆10底部伸入气动机构9中的活塞腔中，阀门感应霍尔开关13固定安装在活塞杆10底部，阀门开关探测磁体14安装在气动机构9中的活塞腔底部。阀门感应霍尔开关13能探测其与阀门开关探测磁体14之间的距离，根据探测结果判断阀门4是打开还是闭合。

密封机构8中放置有浮球5，浮球5活动套设在密封机构8内部的活塞杆10上，浮球5内部安装有磁铁，可以被浮球感应三分量线性霍尔传感器15所感应位置，即浮球5与浮球感应三分量线性霍尔传感器15信号连接；浮球感应三分量线性霍尔传感器15可以安装在气动机构9中，浮球感应三分量线性霍尔传感器15用于测量浮球5的高度位置，从而反映余油的油位高低。

出口法兰6位于壳体1侧壁，出口法兰6通过螺栓连接罐式车罐体。

油罐车海底阀又称气动阀、气动海底阀、紧急阀、紧急切断阀。自从2014年国内出现几起危险品车辆高速、隧洞安全事故，国家相关部门加强了对油罐车等罐式车辆生产厂家的监管，国家压力容器标准化委员会移动式压力容器分技术委员会出台的GB 18564.1－2006《道路运输液体危险货物罐式车辆第1部分：金属常压罐体技术要求》明确规定：道路运输液体危险货物罐式车罐体底部装卸口应设置紧急切断阀。

功能作用：

当外界不平衡力刺激时(例如在车辆倾翻等情况下，油罐车的罐仓与车辆的底盘脱离)；此时活塞杆10的作用力消失，弹簧3的弹性力使得阀门4闭合，从而在最短时间内内切断输油管路，保证油罐车内的油品不会泄露，保证车内介质安全，防止泄露、引燃、爆炸；保障司机朋友、车内货物、车外相关财产以及生物的安全。

本实用新型余油探测智能海底阀，可以实现余油探测与阀门4开关的感知。

余油探测浮球5与浮球感应三分量线性霍尔传感器15用于实现余油探测：当阀内(密封机构8)存有余油时，余油探测浮球5将会随之浮起；当阀内(密封机构8)没有余油时，余油探测浮球5将会下沉搁置在下方的阀门4(阀门4的阀瓣)上；

浮球感应三分量线性霍尔传感器15根据浮球5探测到的余油的油位高低输出电压信号；

ADC采样模块用于将浮球感应三分量线性霍尔传感器15的输出转换为数字量，从而可以在CPU内部用于计算、比较、匹配等操作。

磁铁的磁场可以由如下公式进行计算：

B_x、B_y、B_z表示磁铁三个方向的磁感应强度数据，单位为特斯拉；m表示浮球5中磁铁的磁矩，单位为安平方米Am²，本实用新型中m>0.5Am²；x、y、z、r表示空间的距离参数，通过浮球感应三分量线性霍尔传感器15检测所得到的，单位为毫米mm；r是浮球5到参考点的距离，x、y、z是三个方向的距离参数。

将计算出的磁感应强度数据(B_x、B_y、B_z)输入至CPU的非易失性RAM中进行存储(横坐标表示距离，纵坐标表示磁感应强度)；需要判断浮球5的位置时，只需要将ADC采样的三个磁感应强度数据(B_x、B_y、B_z)进行匹配(也就是数值上进行大小比较)即可，考虑到工程上必须兼容一定的噪声(应用环境中振动较小时取噪声门限为信号大小的5％；应用环境中振动较大时取噪声门限为信号大小的8％～10％)；当三个磁感应强度数据(B_x、B_y、B_z)均匹配上时(即三个采样数据与非易失性RAM中的数据相等时)，浮球5的精确位置即可通过查表算法换算得到，从而可以得知余油的高度。

CPU控制模块主要实现等位面匹配算法：将ADC采样模块的输出值与磁体的等位面数据进行匹配，从而确定浮球5与传感器的相对位置。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.余油探测智能海底阀，其特征在于：包括壳体(1)、阀盖(2)、弹簧(3)、阀门(4)、浮球(5)、出口法兰(6)和罐体连接法兰(7)；

所述壳体(1)前端设置有密封机构(8)，壳体(1)后端前端设置有气动机构(9)；

所述密封机构(8)与壳体(1)之间连接处依次设有罐体连接法兰(7)和切断槽(11)，密封机构(8)前端设有阀盖(2)，密封机构(8)后端内靠近罐体连接法兰(7)处设有阀门(4)，阀门(4)用于关闭密封机构(8)与壳体(1)的连接口；

所述弹簧(3)两端分别与阀盖(2)和阀门(4)抵接，提供弹力；

所述气动机构(9)包括连通密封机构(8)中轴线的活塞杆(10)，气动机构(9)后端与活塞杆(10)连接处设有活塞(12)，活塞(12)位于气动机构(9)的活塞腔中，活塞(12)后端固定安装有阀门感应霍尔开关(13)；阀门感应霍尔开关(13)与阀门开关探测磁体(14)配合使用；

所述阀门开关探测磁体(14)设置在气动机构(9)的活塞腔底部；

所述活塞杆(10)底部伸入气动机构(9)中的活塞腔中，阀门感应霍尔开关(13)固定安装在活塞杆(10)底部，阀门开关探测磁体(14)设置在气动机构(9)中的活塞腔底部；

所述密封机构(8)中设置有浮球(5)，浮球(5)与浮球感应三分量线性霍尔传感器(15)配合使用；

所述密封机构(8)用不锈钢弹簧(3)弹力进行轴向自动密封，使阀门(4)处于常闭状态；

所述出口法兰(6)位于壳体(1)侧壁。

2.根据权利要求1所述的余油探测智能海底阀，其特征在于：

所述浮球(5)活动套设在密封机构(8)内部的活塞杆(10)上。

3.根据权利要求2所述的余油探测智能海底阀，其特征在于：

所述浮球(5)内部安装有磁铁，可以被浮球感应三分量线性霍尔传感器(15)所感应位置。

4.根据权利要求3所述的余油探测智能海底阀，其特征在于：

在阀门(4)关闭时，阀门开关探测磁体(14)与阀门感应霍尔开关(13)抵接；在阀门(4)开启时，阀门开关探测磁体(14)与阀门感应霍尔开关(13)分离；阀门感应霍尔开关(13)能探测其与阀门开关探测磁体(14)之间的距离，根据探测结果判断阀门(4)是打开还是闭合。

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