[發明專利]新型計量球閥

有效

• 申請號: 201510015775.0
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104565521B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 林哲;徐洪光;金英子;崔寶玲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00;F16K5/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及了一種球閥，尤其是涉及了一種新型計量球閥，可對流經閥芯內部的流體流量進行計量。

背景技術

球閥不僅結構簡單、密封性好，而且在一定的公稱尺寸范圍內具有體積小、重量輕、材料消耗少、安裝尺寸小，并且驅動力矩小、操作簡便、易實現快速啟閉等優點，是近十幾年來發展最快的閥門品種之一。

球閥的使用非常廣泛，使用品種和數量仍在不斷擴大，并且向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節性能，以及一閥多功能方向發展。其功能多樣性成為了展現國家閥門行業技術水平的重要指標，也是企業發展的重要方向。隨著石化工業的發展，在可以預見的短時間內，特別是石油與天然氣輸送管線，煉油裂解裝置、海洋石油、煤直接液化油裝置上以及核工業方面將有更廣泛的應用。

目前，大多數球閥在流體管路中只用作切斷、截止和改變流體的流動方向，然而，隨著閥門行業的發展，球閥的功能越來越難以滿足市場的需求。管路中閥門和流量計絕大多數是分開安裝，對于生產企業來說，增加了制造成本，在企業之間的競爭很難形成強有力的優勢；對于用戶來說，不止增加了購買成本，還增加了安裝精度誤差，不能根據流體流量對閥門進行實時調節。隨著石化工業的發展，管路中球閥和流量計的數目數以萬計，球閥和流量計的數目之多一方面增加了成本，另一方面增加了安裝精度誤差。

發明內容

為了增加球閥的功能，降低球閥和流量計的安裝精度誤差，本發明的目的在于將球閥和流量計有效的結合，提出了一種新型計量球閥，達到即可控制流體通斷又可以測量流體流量的功能，即使是在小流量的情況下也同樣適用。

本發明將球閥和流量計有效的結合不僅可以降低生產成本，減少安裝精度誤差，既能夠控制流體通斷，還可以測量流體流量，對于提高閥門的功能多樣性有著非常重要的實際意義。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括驅動機構、閥體、閥芯、流體流量測量機構和流量顯示裝置；閥體內腔裝有閥芯，閥桿底部與閥芯頂部固定連接，閥桿頂部穿出閥體與驅動機構固定連接，驅動機構經閥桿帶動閥芯同步轉動，閥芯底部中心裝有用于軸向固定的支撐軸，支撐軸安裝在閥體內；閥芯中心開有水平通孔，水平通孔的兩側分別與閥體的進口與出口相通；閥芯內部裝有用于檢測流體流量的流體流量測量機構，導桿底部與流體流量測量機構連接，導桿頂部穿過閥芯和閥桿后伸出，導桿頂部上方設有流量顯示裝置。

所述的流體流量測量機構包括渦輪、凸輪和兩個整流器，閥芯的水平通孔為階梯孔結構，大端內裝有兩個整流器、渦輪和凸輪，階梯孔大端內開有彈性嵌套卡槽；渦輪和凸輪通過連接軸同軸固定連接，連接軸套在兩個圓形的整流器的中心之間，兩個整流器安裝在閥芯階梯孔大端中，其中一個整流器頂在階梯孔臺階上，另一個整流器通過彈性嵌套軸向定位，彈性嵌套嵌在彈性嵌套卡槽中；導桿底部與凸輪連接。

所述的流量顯示裝置為光電傳感器，包括發射器、接收器、計數器和信號處理器；發射器和接收器位于導桿頂部對稱的兩側，發射器和接收器均與計數器連接，計數器與信號處理器連接。

所述的導桿與閥桿內壁之間設有填料。

所述的閥桿與閥體之間裝有用于密封的第一密封圈，閥芯靠近進口側與閥體內腔之間裝有用于密封的第二密封圈，閥芯靠近出口側與閥體內腔之間裝有閥座和用于密封的第三密封圈。

所述的閥芯階梯孔大端內壁的上下處對稱開有軸向條形槽，兩個整流器周面對稱的兩側設有凸塊，整流器的凸塊嵌入軸向條形槽中周向固定。

所述的凸輪沿周面開有環形凹槽，導桿底部的球體嵌入環形凹槽內。

所述的凸輪的短導程L1為0.5—0.8倍的短徑d，長導程L2為1.0—2.5倍的短徑d。

所述的整流器上開有間隔均布的正六邊形孔，在正六邊形孔與整流器內外邊緣的間隙處開有間隔均布的圓孔，相鄰的正六邊形孔之間距離為其內切圓直徑D的0.5—1.5倍，圓孔直徑為正六邊形孔內切圓直徑D的0.5—0.8倍，整流器的厚度為正六邊形孔內切圓直徑D的2—4倍。

所述的渦輪的葉片為旋轉型葉片，葉片數n為6—12個，葉片旋轉角度β為30—60度。

本發明具有的有益效果是：

本發明除具有球閥的基本功能外，還增加了測量流經閥芯內部流體流量的功能，增加了球閥的功能多樣性，對于即需要控制流體通斷又要測量流體流量的管路，當流體流經球閥時，既可以實現對流體的截斷和流量的控制，還可以實現對流經閥芯內部流體流量的測量。