CN219606087U - 一体式自发电智能电动球阀 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一体式自发电智能电动球阀。包括阀体，所述阀体的内部还设有球体，所述阀体的外侧还设有电动执行器连接端，所述电动执行器连接端上设有用以驱动球体转动的执行器，所述执行器包括执行机构和控制系统，所述阀体的一端上设有端盖，所述端盖的中部设有与阀体内径一致的通孔，所述端盖和阀体的端部之间可拆卸式连接，且所述端盖的边缘圆周方向上设有若干安装孔，所述端盖和阀体的端部之间设有安装腔，所述安装腔内设有发电机安装支架和发电机，所述发电机安装支架固定于端盖的内侧面上。本技术方案用以解决现有技术中在管道上安装对阀门或者传感器供电的发电装置的操作复杂且难度较大的问题。

Description

一体式自发电智能电动球阀

技术领域

该实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一体式自发电智能电动球阀。

背景技术

在现有技术中，燃气管道的监测和控制手段通常是通过在燃气管道上安装电动阀门和传感器的形式，通过传感器对天然气管道内部的数据进行采集，从而判断和检测燃气管道的工作状态，使工作人员能在第一时间发现问题，并远程控制电动阀门进行关闭或者打开。

在现有技术中，阀门、传感器、控制系统的用电是靠拉220V市电解决用电问题，但是在偏远地区，阀门、传感器、控制系统的用电，无法得到市电保障，本技术是解决天然气传输管线上用到智能电动阀门，传感器供电的最佳解决方案。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型的目的在于提供一体式自发电智能电动球阀，用以解决现有技术在偏远地区管道上用电难的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一体式自发电智能电动球阀，包括阀体，所述阀体的内部还设有球体，所述阀体的外侧还设有电动执行器连接端，所述电动执行器连接端上设有用以驱动球体转动的执行器，所述执行器包括执行机构和控制系统，所述阀体的一端上设有端盖，所述端盖的中部设有与阀体内径一致的通孔，所述端盖和阀体的端部之间可拆卸式连接，且所述端盖的边缘圆周方向上设有若干安装孔，所述端盖和阀体的端部之间设有安装腔，所述安装腔内设有发电机安装支架和发电机，所述发电机安装支架固定于端盖的内侧面上，所述发电机固定连接于发电机安装支架上，且所述发电机安装支架和端盖的内部设有便于安装发电机导线的导线引出槽，所述导线引出槽内的导线引出后与控制系统电性连接。

进一步限定，所述端盖安装于球阀内部介质流动方向的后端，所述发电机设置于智能电动球阀的后端。

进一步限定，所述传感器包括温度传感器。

进一步限定，所述控制系统包括智能控制器、蓄电池和天线，所述发电机的引出导线于蓄电池电性连接。

进一步限定，所述微型涡轮发电机包括叶片，所述叶片的数量为3-10片。

进一步限定，所述发电机安装支架包括于发电机连接的连接部以及和端盖内壁连接的若干连接杆，所述连接杆圆周均布与安装部的外侧面上。

进一步限定，所述端盖和阀体的一端通过螺栓连接。

进一步限定，所述阀体上还设有传感器安装通孔，所述传感器安装通孔内部设有传感器，所述传感器和控制系统电性连接。

进一步限定，所述阀体上还设有压力传感器，所述压力器与控制系统电信连接。

进一步限定，所述发电机为微型涡轮发电机。

本技术方案的工作原理为：

天然气管道内的天然气对涡轮发电机的叶轮进行冲击，驱动叶轮旋转产生电能，产生的电能储存于蓄电池内，即蓄电池可持续的向本阀门的用电部件进行供电，使本阀门能在偏远的地方运行。

本技术方案所取得的技术效果如下：

(1)通过天然气驱动涡轮发电机进行发电，然后对阀门的用电部件进行持续供电，解决了偏远地区天然气管道上智能电动阀门的用电问题，使安装于偏远地区天然气管道上的阀门具备了实时线上安全管理的条件，提升了对偏远地区天然气管道的安全管理和安全需要。

(2)将发电机通过端盖设置于球阀的内部，可使其与阀门形成一体，实现发电机和阀门一起的长度等于同规格传统阀门长度；且端盖上安装孔的设置，即可直接将本阀门与管道上安装的普通阀门进行常规替换，解决了在管道上安装发电装置的操作难度大的问题。

附图说明

图1为本实用新型发电机安装于球阀内部的剖视图示意图；

图2为本实用新型发电机安装于球阀内部的另一个视角的剖视图示意图；

图3为本实用新型自发电电动球阀的整体示意图；

图4为本实用新型自发电电动球阀另一个视角的整体示意图。

附图编号

阀体1、传感器安装通孔2、球体3、阀杆4、电动执行器连接端5、端盖6、发电机安装支架7、导线引出槽8、发电机AC输出端9、控制系统10、执行机构11、传感器12、发电机13、天线14、发电机AC输入端15。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

如图1-图4所示，一体式自发电智能电动球阀，包括阀体1，阀体1的内部还设有球体3，阀体1的外侧还设有电动执行器连接端5，电动执行器连接端5上设有用以驱动球体3转动的执行器，不难理解的是还包括阀杆4，执行器直接驱动阀杆4，阀杆4带动球体3旋转，执行器包括执行机构11和控制系统10，阀体1的一端上设有端盖6，端盖6的中部设有与阀体1内径一致的通孔，端盖6和阀体1的端部之间可拆卸式连接，且端盖6的边缘圆周方向上设有若干安装孔，可拆卸式连接可以理解为端盖6和阀体1的一端通过螺栓连接。安装孔的设置可以理解为用于和管道连接的安装法兰，当然以设置安装法兰的方式也可，端盖6和阀体1的端部之间设有安装腔，安装腔内设有发电机安装支架7和发电机13，发电机安装支架7固定于端盖6的内侧面上，发电机13固定连接于发电机安装支架7上，且发电机安装支架7和端盖6的内部设有便于安装发电机13导线的导线引出槽8，导线引出槽8内的导线引出后与控制系统10电性连接。不难理解端盖6上引出的一端为发电机输出AC端，控制系统10上通过导线连接的一端为发电机AC输出端15。

阀体1上还设有传感器安装通孔2，传感器安装通孔2内部设有传感器12，传感器12和控制系统10电性连接。具体为，在阀体1上设有用以采集天然气管道内部压力和温度的压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器均与控制系统10通信连接，阀体1上设置的用以采集天然气流量的流量计，流量计与通信模块通信连接。通过这样的方式可实现对管道内天然气的监测，更具体的说，当检测到压力急剧变化时，即可说明燃气泄漏，可发送信号给控制系统10，使其关闭阀门。优选地，端盖6安装于球阀内部介质流动方向的后端，传感器安装于涡轮发电机13的前端，因为涡轮发电机13的叶轮会天然气的内部压力造成影响，安装在前端使传感器检测到的压力更加准确。

控制系统10包括智能控制器、蓄电池和天线14，发电机13的引出导线于蓄电池电性连接。需要说明的是，执行器可理解为现有技术，是自动控制系统10中必不可少的一个重要组成部分。它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变切断被控介质。不难理解的是，控制系统10中应该包括但不限于通讯模块，通讯模块为485通讯芯片，用以实现数据的接收和传输，需要说明的是，RS485芯片为现有技术，具体为传输方式为差分，传输介质为双绞线，标准节点数为32，共模电压最大值和最小值分别为+12V和-7V，差分输入范围为-7V～+12V，接收器输入灵敏度为±200mV，接收器输入阻抗为≥12kΩ等等。

进一步解释，发电机13为微型涡轮发电机13。且涡轮发电机13为无刷发电机，避免了工作时产生电弧火花，工作电路采取外置的形式，提升本阀门的使用安全性。微型涡轮发电机13包括叶片，叶片的数量为3-10片，在本具体实施方式中，数量为5片，且叶片和外壳一体成型，中间有腔体可容纳电机轴承，若干叶片圆周均布设置于外壳上，外壳的内部设有安装腔室，安装腔室的内壁上设有转子，安装腔室的中部设有转轴，转轴的材质为45#钢，转轴上设有与之卡接固定的定子，定子位于转子内部，安装腔室的一端封闭，另一端上设有与之可拆卸式连接的后盖，后盖的材质为6061合金铝，后盖上设有通孔，转轴的一端转动连接于安装腔室内，转轴的另一端穿过通孔和后盖转动连接，转轴的突出端安装于发电机安装支架7上。发电机安装支架7包括于发电机13连接的连接部以及和端盖6内壁连接的若干连接杆，连接杆圆周均布与安装部的外侧面上，本实施方式中连接杆的数量为1-20根，在本具体实施方式中，优选为，连接杆的数量为4根。

需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一体式自发电智能电动球阀，包括阀体，所述阀体的内部还设有球体，所述阀体的外侧还设有电动执行器连接端，所述电动执行器连接端上设有用以驱动球体转动的执行器，所述执行器包括执行机构和控制系统，其特征在于：所述阀体的一端上设有端盖，所述端盖的中部设有与阀体内径一致的通孔，所述端盖和阀体的端部之间可拆卸式连接，且所述端盖的边缘圆周方向上设有若干安装孔，所述端盖和阀体的端部之间设有安装腔，所述安装腔内设有发电机安装支架和发电机，所述发电机安装支架固定于端盖的内侧面上，所述发电机固定连接于发电机安装支架上，且所述发电机安装支架和端盖的内部设有便于安装发电机导线的导线引出槽，所述导线引出槽内的导线引出后与控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述阀体上还设有传感器安装通孔，所述传感器安装通孔内部设有传感器，所述传感器和控制系统电性连接。

3.根据权利要求2所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述传感器包括温度传感器。

4.根据权利要求2所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述控制系统包括智能控制器、蓄电池和天线，所述发电机的引出导线于蓄电池电性连接。

5.根据权利要求1所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述端盖和阀体的一端通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述端盖安装于球阀内部介质流动方向的后端，所述发电机设置于智能电动球阀的后端。

7.根据权利要求2所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述阀体上还设有压力传感器，所述压力传感器与控制系统电信连接。

8.根据权利要求1所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述发电机安装支架包括于发电机连接的连接部以及和端盖内壁连接的若干连接杆，所述连接杆圆周均布与安装部的外侧面上。

9.根据权利要求1所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述发电机为微型涡轮发电机。

10.根据权利要求9所述的一体式自发电智能电动球阀，其特征在于：所述微型涡轮发电机包括叶片，所述叶片的数量为3-10片。