一种耐腐蚀型高性能流量控制器的制作方法

本发明涉及流量控制器技术领域，具体涉及一种耐腐蚀型高性能流量控制器。

背景技术：

流量控制器一般是由节流阀(或者节流阀组)、传感器、接入器、监控设备、主机和人机界面等部件组成的。流量控制器的工作原理是：首先，通过传感器收集流量等信息；其次，通过接入器将流量等信息接入到主机，这个主机可能是单片机，也可能是pc机，甚至可能是更高级的计算机，主机会对传感器收集到的数据进行分析，从而得到一个最优方案；最后，命令节流阀或者节流阀组做出相应的动作。而操作者可以通过监控界面查看系统的工作状态以及一些相关数据参数，并同时通过人机界面向系统注入运行数据，来控制主机的运行，进而控制节流阀的动作。

但是，现有的流量控制器还存在不足：结构设计不合理，导致耐腐蚀性、耐磨损、耐高压差方面的不足，在实际使用时如果遇腐蚀性的高碱性流体、有固体颗粒或粉尘流体，会出现结垢、腐蚀、冲刷、高压变形、冲蚀等现象，对传感器的测量管、节流件等窗口造成破坏，甚至会多种破坏综合作用，破坏效果更大，仪表寿命短，且容易导致泄漏，使用维护工作量大，使用不方便，对石油石化生产节奏产生较大影响，实用性差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、耐腐蚀、耐磨损、耐低温、耐温差变化、耐高压差、测控精度好和使用寿命长的耐腐蚀型高性能流量控制器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐腐蚀型高性能流量控制器，包括电磁流量计、高压调节阀、电动执行机构和智能数字调节器，所述电磁流量计与高压调节阀可拆卸连接，所述电动执行机构可拆卸安装在高压调节阀上端，所述智能数字调节器可拆卸安装在电动执行机构上，所述电磁流量计包括金属左表体、金属右表体、陶瓷测量管和流量计表头，所述金属左表体内横向设置有第一介质通孔，所述金属右表体内横向设置有第二介质通孔，所述金属左表体和金属右表体可拆卸连接，所述陶瓷测量管嵌入式设置在第一介质通孔和第二介质通孔内；所述高压调节阀包括金属阀体、第一陶瓷衬套、第二陶瓷衬套、第一唇形密封圈、第二唇形密封圈、陶瓷阀套、陶瓷阀芯、第三唇形密封圈、金属阀杆、密封套和金属阀盖，所述金属阀体内从左至右依次设置有左衬套内孔、阀腔和右衬套内孔，所述陶瓷阀套设置在阀腔内，所述第一陶瓷衬套穿设在左衬套内孔内，且第一唇形密封圈安装在第一陶瓷衬套的右端面与陶瓷阀套的左端面之间；所述第二陶瓷衬套穿设在右衬套内孔内，所述第二唇形密封圈安装在第二陶瓷衬套的左端面与陶瓷阀套的右端面之间；所述陶瓷阀套内竖向设置有阀芯活动槽，陶瓷阀套横向设置有阀套介质通孔，所述陶瓷阀芯设置在阀芯活动槽内，所述金属阀杆下端与陶瓷阀芯上端固定连接，所述金属阀杆上从下至上依次套设第三唇形密封圈、密封套和金属阀盖，所述金属阀盖与金属阀体上端可拆卸连接后压紧密封套，并使密封套的下端面与陶瓷阀套的上端面之间通过第三唇形密封圈构成密封。

本发明进一步设置为：所述电磁流量计的金属右表体右端与高压调节阀的金属阀体左端通过螺栓连接固定，且金属右表体右端面和金属阀体的左端面之间设置有阀体密封圈。

本发明还进一步设置为：所述陶瓷测量管、第一陶瓷衬套和第二陶瓷衬套的轴向中心线互相重合。

本发明还进一步设置为：所述金属阀盖上端设置有一个轴承槽，所述金属阀杆上端套设有一个推力滚动轴承，且推力滚动轴承下端安装在轴承槽内。

本发明还进一步设置为：所述金属阀盖下端设置有一个密封套定位凹槽，所述密封套上端安装在密封套定位凹槽内，所述密封套上端设置有置物凹槽，所述置物凹槽内从下至上依次设置有第四唇形密封圈、第一金属压套、第五唇形密封圈和第二金属压套，所述第一金属压套和第二金属压套均套设在金属阀杆上，通过第四唇形密封圈使金属阀杆的外表面与置物凹槽的内壁面之间构成密封，通过第五唇形密封圈使金属阀杆的外表面与第一金属压套之间构成密封，且所述第一金属压套和第二金属压套之间设置有第六唇形密封圈。

本发明还进一步设置为：所述流量计表头下端螺纹连接有支撑架，所述支撑架下端与金属右表体通过螺钉连接固定。

本发明还进一步设置为：所述金属左表体和金属右表体之间通过螺钉连接固定，且所述金属左表体的右端面和金属右表体的左端面之间设置有第七唇形密封圈，金属左表体和金属右表体之间通过第七唇形密封圈构成密封。

本发明还进一步设置为：所述电动执行机构下端与金属阀盖上端通过螺栓连接固定，所述智能数字调节器与电动执行机构一体设置或通过螺栓连接固定。

本发明还进一步设置为：所述陶瓷测量管的外表面上一体设置有左表体定位凸块和右表体定位凸块，陶瓷测量管通过左表体定位凸块与金属左表体限位卡接，通过右表体定位凸块与金属右表体限位卡接。

本发明的优点是：与现有技术相比，本发明结构设置更加合理，所述陶瓷测量管、第一陶瓷衬套、第二陶瓷衬套、陶瓷阀套和陶瓷阀芯均为陶瓷材质，硬度高，高压下不变形，耐冲刷，耐磨损，耐腐蚀，测控高精度；第一唇形密封圈、第二唇形密封圈、第三唇形密封圈、第四唇形密封圈、第五唇形密封圈和第六唇形密封圈位置设置合理，双重阀杆动密封，密封性能好并且可靠，唇形密封圈由金属弹簧和耐老化高分子材料制作而成，相比于橡胶密封件来说，不易老化，寿命提高，密封补偿能力强，在多种温度工况下如低温工况和温差变化工况密封可靠，有利于环境保护；驱动阀芯的阀杆采用推力滚动轴承承受介质推力，摩擦系数极低，驱动非常省力，电机功耗小，仅需要小功率电机即可驱动，有利于节能降耗。结构简单，本发明具有耐腐蚀、耐磨损、耐低温、耐温差变化、耐高压差测控精度高、使用寿命长等特点。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中i部的放大示意图；

图3为本发明实施例陶瓷阀套和陶瓷阀芯的装配示意图。

具体实施方式

在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1、图2和图3，本发明公开的一种耐腐蚀型高性能流量控制器，包括电磁流量计1、高压调节阀2、电动执行机构3和智能数字调节器4，所述电磁流量计1与高压调节阀2可拆卸连接，所述电动执行机构3可拆卸安装在高压调节阀2上端，所述智能数字调节器4可拆卸安装在电动执行机构3上，所述电磁流量计1包括金属左表体11、金属右表体12、陶瓷测量管13和流量计表头14，所述金属左表体11内横向设置有第一介质通孔，所述金属右表体12内横向设置有第二介质通孔，所述金属左表体11和金属右表体12可拆卸连接，所述陶瓷测量管13嵌入式设置在第一介质通孔和第二介质通孔内；所述高压调节阀2包括金属阀体21、第一陶瓷衬套22、第二陶瓷衬套23、第一唇形密封圈24、第二唇形密封圈25、陶瓷阀套26、陶瓷阀芯27、第三唇形密封圈28、金属阀杆29、密封套210和金属阀盖211，所述金属阀体21内从左至右依次设置有左衬套内孔、阀腔和右衬套内孔，所述陶瓷阀套26设置在阀腔内，所述第一陶瓷衬套22穿设在左衬套内孔内，且第一唇形密封圈24安装在第一陶瓷衬套22的右端面与陶瓷阀套26的左端面之间；所述第二陶瓷衬套23穿设在右衬套内孔内，所述第二唇形密封圈25安装在第二陶瓷衬套23的左端面与陶瓷阀套26的右端面之间；所述陶瓷阀套26内竖向设置有阀芯活动槽，陶瓷阀套26横向设置有阀套介质通孔，所述陶瓷阀芯27设置在阀芯活动槽内，所述金属阀杆29下端与陶瓷阀芯27上端固定连接，所述金属阀杆29上从下至上依次套设第三唇形密封圈28、密封套210和金属阀盖211，所述金属阀盖211与金属阀体21上端可拆卸连接后压紧密封套210，并使密封套210的下端面与陶瓷阀套26的上端面之间通过第三唇形密封圈28构成密封。

作为优选的，通过金属阀杆29上一体设置的扁头和陶瓷阀芯27上端开设的扁孔驱动连接，金属阀杆29可在介质压力作用时，通过现有的对开圆环将介质推力作用在推力滚动轴承上。

为使本实用结构设置更加合理，作为优选的，本实施例所述电磁流量计1的金属右表体12右端与高压调节阀2的金属阀体21左端通过螺栓连接固定，且金属右表体12右端面和金属阀体21的左端面之间设置有阀体密封圈5。

所述陶瓷测量管13、第一陶瓷衬套22和第二陶瓷衬套23的轴向中心线互相重合。

所述金属阀盖211上端设置有一个轴承槽2110，所述金属阀杆21上端套设有一个推力滚动轴承212，且推力滚动轴承212下端安装在轴承槽2110内。

所述金属阀盖211下端设置有一个密封套定位凹槽2111，所述密封套210上端安装在密封套定位凹槽2111内，所述密封套210上端设置有置物凹槽2100，所述置物凹槽2100内从下至上依次设置有第四唇形密封圈213、第一金属压套214、第五唇形密封圈215和第二金属压套216，所述第一金属压套214和第二金属压套216均套设在金属阀杆29上，通过第四唇形密封圈213使金属阀杆29的外表面与置物凹槽2100内壁面之间构成第一道阀杆动密封，通过第五唇形密封圈215使金属阀杆29的外表面与第一金属压套214之间构成第二道阀杆动密封，且所述第一金属压套214和第二金属压套216之间设置有第六唇形密封圈217。作为优选的，金属阀杆29也可以只用第四唇形密封圈213和第五唇形密封圈215形成两道动密封，提高密封可靠性。

所述流量计表头14下端螺纹连接有支撑架15，所述支撑架15下端与金属右表体12通过螺钉连接固定。

所述金属左表体11和金属右表体12之间通过螺钉连接固定，且所述金属左表体11的右端面和金属右表体12的左端面之间设置有第七唇形密封圈16，金属左表体11和金属右表体12之间通过第七唇形密封圈16构成密封。

所述电动执行机构3下端与金属阀盖211上端通过螺栓连接固定，所述智能数字调节器4与电动执行机构3一体设置或通过螺栓连接固定。

所述陶瓷测量管13的外表面上一体设置有左表体定位凸块131和右表体定位凸块132，陶瓷测量管13通过左表体定位凸块131与金属左表体11限位卡接，通过右表体定位凸块132与金属右表体12限位卡接。

实际应用时，本实施例所有过流件采用氧化铝或氧化锆陶瓷制作而成，承压壳体采用金属制作。因为陶瓷属于绝缘材料，适合电磁流量计测量管制作。调节阀的阀芯和阀套采用陶瓷烧结而成。

电磁流量计传感器采用左右两个金属表体，将陶瓷测量测量管装入金属右表体之后，再装入陶瓷测量管等部件，再盖上金属左表体，通过螺钉固定于金属阀体上，形成高强度的金属承压壳体。

高压调节阀的陶瓷阀套和陶瓷阀芯形成节流件，转动陶瓷阀芯，与陶瓷阀套的阀套介质通孔形成不同的开度面，即可实现流量的调节。陶瓷材质耐冲刷，硬度高，比金属硬度高很多倍。陶瓷阀套设计成外方内圆的形状结构，外部方形与金属阀体的阀腔内部的方孔配合，可以在陶瓷阀芯转动的时候起到定位作用，陶瓷阀套内部圆孔可以与阀芯外圆形成运动副，驱动简单，工作可靠。

高压调节阀的过流件有前后两个陶瓷衬套组成,第一陶瓷衬套的直径与第二陶瓷衬套的直径尺寸一致，装配的时候，首先从金属阀体的左侧装入第二陶瓷衬，然后从金属阀体的上方装入陶瓷阀套，最后再装入第一陶瓷衬套。

为节省贵重陶瓷材料用量，金属阀杆和陶瓷阀芯设计为两种材质，陶瓷阀芯顶部设计有扁孔，方便金属阀杆的扁头配合驱动。金属阀杆的密封采用双重唇形圈设计，具有抗老化高可靠的密封效果。为此设计有密封套和两个压套。

所有密封件均采用耐老化、耐低温和耐温差变化的唇形密封圈设计，唇形密封圈由补偿性能好的弹簧和高分子peek、ptfe高分子材料制作而成，具有耐老化、耐低温、耐温差变化和长寿命等特点。

在金属阀杆转动时会产生较大的力矩，一般现有的氟塑料高分子材料类止推垫的摩擦系数在0.08—0.1左右，本实施例优选采用了平面推力滚动轴承，通过一对现有的开圆环，卡在金属阀杆的圆槽内，将金属阀杆的推力作用在推力滚动轴承上，推力滚动轴承的摩擦系数一般为0.0010—0.0015。只有原来的1％。因此在高压工况力矩降低效果非常好。

本发明结构设置合理，所述陶瓷测量管、第一陶瓷衬套、第二陶瓷衬套、陶瓷阀套和陶瓷阀芯均为陶瓷材质，硬度高，高压下不变形，耐冲刷，耐磨损，耐腐蚀，测控高精度；第一唇形密封圈、第二唇形密封圈、第三唇形密封圈、第四唇形密封圈、第五唇形密封圈和第六唇形密封圈位置设置合理，双重阀杆动密封，密封性能好并且可靠，唇形密封圈由金属弹簧和耐老化高分子材料制作而成，相比于橡胶密封件来说，不易老化，寿命提高，密封补偿能力强，在多种温度工况下如低温工况和温差变化工况密封可靠，有利于环境保护；驱动阀芯的阀杆采用推力滚动轴承承受介质推力，摩擦系数极低，驱动非常省力，电机功耗小，仅需要小功率电机即可驱动，有利于节能降耗。结构简单，本发明具有耐腐蚀、耐磨损、耐低温、耐温差变化、耐高压差测控精度高、使用寿命长等特点。

上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。