阀位指示器的制作方法

本发明涉及液压系统技术领域，特别涉及一种阀位指示器。

背景技术：

液压系统是以电机提供动力基础，使液压泵将机械能转化为压力，推动液压油流动，并通过控制各种阀门改变液压油的流动方向，从而推动液压油缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需求。

液压系统所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件等，其中，动力元件是为液压系统产生动力的部件，执行元件是用来执行将动力元件提供的液压能转变成机械能的装置，控制元件是用来预期控制液压油的方向、高低、大小等，以满足特点的工作要求，而辅助元件通常包括管路、接头、油箱等各个器件，通过以上的各个器件，能够建设出一个液压控制回路。

在液压系统中，控制元件可以是各种阀门，控制元件的运行可以是控制各种阀门的阀位动作来完成，而阀门的阀位状态通常由阀位指示器来显示，不同大小的阀门需配备不同规格的阀位指示器。现有技术中，阀位指示器直接安装在阀门的轴端顶部，阀位指示器与阀门的阀杆直接关联驱动，且阀位指示器为电气式。由于阀门分布在船舶的各个区域，若在船舶上的油气防爆区域设置由电气式的阀位指示器，存在安全隐患。

技术实现要素：

为了解决现有技术中采用电气式的阀位指示器存在安全隐患的问题，本发明实施例提供了一种阀位指示器。所述技术方案如下：

本发明实施例的一种阀位指示器，所述阀位指示器包括流量检测装置、传动装置及显示装置；

所述流量检测装置包括第一壳体，所述第一壳体内设置有计量腔、第一油道和第二油道，所述计量腔内设置有一对相互啮合的计量齿轮，两个所述计量齿轮的外径与所述计量腔的内壁配合，所述计量腔的两侧设置有两个输油口，所述两个输油口分别与所述第一油道和所述第二油道相通，所述两个输油口相对设置在两个所述计量齿轮相啮合处的两侧；

所述第一油道和所述第二油道分别与所述计量腔的两侧相通，所述计量腔内设置有一对相互啮合的计量齿轮，两个所述计量齿轮的外径与所述计量腔的内壁配合；

所述传动装置包括第二壳体，所述第二壳体安装在所述第一壳体的顶面上，所述第二壳体内设置有安装腔，所述安装腔内设置有将所述安装腔一分为二的隔离板，所述隔离板的底面和顶面分别可转动地安装有第一磁钢和第二磁钢，所述第一磁钢与任意一个所述计量齿轮传动连接，所述第二磁钢和所述第一磁钢通过磁耦合传动配合；

所述显示装置包括第三壳体，所述第三壳体安装在所述第二壳体的顶面上，所述第三壳体内设置有传感器、计量主板和显示表盘，所述传感器与所述第二磁钢传动连接，所述传感器将所述第二磁钢的转动信号转化为方向信号和脉冲信号，所述传感器将所述方向信号和所述脉冲信号输送至所述计量主板上，所述计量主板接收所述方向信号和所述脉冲信号并将所述方向信号和所述脉冲信号转化为阀门的阀位状态，所述显示表盘显示所述阀门的阀位状态。

进一步地，所述第一壳体和所述第二壳体之间设置有密封圈。

进一步地，所述第一油道的一端和所述第二油道的一端均设置在所述第一壳体底面，所述第一油道的另一端和所述第二油道的另一端向所述第一壳体内部延伸，所述第一油道和所述第二油道的另一端通过密封垫板密封。

更进一步地，所述阀位指示器还包括相互啮合的第一传递齿轮和第二传递齿轮，所述第一传递齿轮通过一个传动轴与任意一个所述计量齿轮同步转动，所述第二传递齿轮通过第一联轴器与所述第一磁钢传动连接。

更进一步地，所述第一联轴器的顶面中部设置有第一插接口，所述隔离板底面设置有插接在所述第一插接口中的第一凸起。

进一步地，所述第一联轴器的顶面设置有第一环状凹槽，所述第一磁钢安装在所述第一环状凹槽中。

进一步地，所述第二磁钢通过第二联轴器与所述传感器传动连接。

更进一步地，所述第二联轴器的底面中部设置有第二插接口，所述隔离板顶面设置有插接在所述第二插接口中的第二凸起。

进一步地，所述第一联轴器的底面设置有第二环状凹槽，所述第二磁钢安装在所述第二环状凹槽中。

优选地，所述安装腔内设置有限位板，所述限位板设置有供所述第二联轴器穿过的限位孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例中，由于流量检测装置包括第一壳体，第一壳体内设置有计量腔、第一油道和第二油道，第一油道和第二油道均与计量腔相通，计量腔内设置有一对相互啮合的计量齿轮，流体可以分别从第一油道或第二油道中进入计量腔内，以驱动一对计量齿轮正向转动或反向转动；由于传动装置的第一磁钢与任意一个计量齿轮传动连接，第二磁钢和第一磁钢通过磁耦合传动配合，在计量齿轮正向转动或反向转动的情况下，第一磁钢随之转动，与第一磁钢磁耦合的第二磁钢也被带动转动；由于显示装置包括第三壳体，第三壳体内的传感器与第二磁钢传动连接，传感器可以随着第二磁钢同步转动，因此，传感器可以将第二磁钢的转动信号转化为方向信号和脉冲信号，传感器将方向信号和脉冲信号输送至计量主板上，计量主板接受方向信号和脉冲信号并将方向信号和脉冲信号转化为阀门的阀位状态，阀门的阀位状态即可以在显示表盘上显示。

由上述可知，本发明实施例的阀位指示器是一种间接检测方式，可安装在船舶安全区域，流量检测装置的第一油道和第二油道可以通过管道与处于船舶各个区域的阀门进行连接，这样就可以远程对阀门状态进行指示，因此，可以避免背景技术中因采用电气式阀位指示器安装在船舶的危险区域造成的防爆安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的阀位指示器的结构示意图；

图2是本发明实施例中计量腔内的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的阀位指示器中的流量检测装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的阀位指示器中的传动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例公开了一种阀位指示器。图1是本发明实施例提供的阀位指示器的结构示意图，参见图1，该阀位指示器包括流量检测装置a、传动装置b及显示装置c。

其中，流量检测装置a包括第一壳体1，第一壳体1内设置有计量腔2、第一油道3和第二油道4，图2是本发明实施例中计量腔内的结构示意图，结合图2，计量腔1内设置有一对相互啮合的计量齿轮5，两个计量齿轮5的外径与计量腔2的内壁配合，计量腔2的两侧设置有两个输油口201，两个输油口201分别与第一油道3和第二油道4相通，两个输油口201相对设置在两个计量齿轮5相啮合处的两侧。

传动装置b包括第二壳体6，第二壳体6安装在第一壳体1的顶面上，第二壳体6内设置有安装腔7，安装腔7内设置有将安装腔7一分为二的隔离板8，隔离板8的底面和顶面分别可转动地安装有第一磁钢9和第二磁钢10，第一磁钢9与任意一个计量齿轮5传动连接，第二磁钢10和第一磁钢9通过磁耦合传动配合。

显示装置c包括第三壳体11，第三壳体11安装在第二壳体10的顶面上，第三壳体11内设置有传感器12、计量主板13和显示表盘14，传感器12与第二磁钢10传动连接，传感器12将第二磁钢10的转动信号转化为方向信号和脉冲信号，并将方向信号和脉冲信号输送至计量主板13上，计量主板13接收方向信号和脉冲信号并将方向信号和脉冲信号转化为阀门的阀位状态，阀门的阀位状态在显示表盘14上即可显示。

本发明实施例中，由于流量检测装置包括第一壳体，第一壳体内设置有计量腔、第一油道和第二油道，第一油道和第二油道均与计量腔相通，计量腔内设置有一对相互啮合的计量齿轮，流体可以分别从第一油道或第二油道中进入计量腔内，以驱动一对计量齿轮正向转动或反向转动；由于传动装置的第一磁钢与任意一个计量齿轮传动连接，第二磁钢和第一磁钢通过磁耦合传动配合，在计量齿轮正向转动或反向转动的情况下，第一磁钢随之转动，与第一磁钢磁耦合的第二磁钢也被带动转动；由于显示装置包括第三壳体，第三壳体内的传感器与第二磁钢传动连接，传感器可以随着第二磁钢同步转动，因此，传感器可以将第二磁钢的转动信号转化为方向信号和脉冲信号，传感器将方向信号和脉冲信号输送至计量主板上，计量主板接受方向信号和脉冲信号并将方向信号和脉冲信号转化为阀门的阀位状态，阀门的阀位状态即可以在显示表盘上显示。

由上述可知，本发明实施例的阀位指示器是一种间接检测方式，可安装在船舶安全区域，流量检测装置的第一油道和第二油道可以通过管道与处于船舶各个区域的阀门进行连接，这样就可以远程对阀门状态进行指示，因此，可以避免背景技术中因采用电气式阀位指示器安装在船舶的危险区域造成的防爆安全隐患。

本发明实施例中，两个计量齿轮5可以为相同尺寸，两个输油口201的中心线与两个计量齿轮5的中心点的连线的中垂线重合。

图3是本发明实施例提供的阀位指示器中的流量检测装置的结构示意图，结合图3，本发明实施例中，第一油道3的一端和第二油道4的一端均设置在第一壳体1底部，流量检测装置a的第一壳体1底面可以设置有法兰板，该法兰板上设置有多个螺栓孔，第一壳体1底部可以采用螺栓与螺栓孔相配合的安装方式将阀位指示器安装在合适位置。

本发明实施例的第一壳体1的第一油道3的另一端和第二油道4的另一端向第一壳体内部延伸，在第一油道3和第二油道4的顶部可以设置有一个密封垫板15，密封垫板15可以防止第一油道3和第二油道4内的液压油窜出。

本发明实施例中的一对计量齿轮6可配置不同的规格，并具有相同的齿数和模数，以适应不同的液压油流量大小，以实现与不同规格的阀门相匹配。

本发明实施例的计量腔2和计量腔2内的两个计量齿轮5，可以形成一个齿轮泵，从第一油道3或第二油道4中进入到计量腔2时，计量齿轮5在流体推动下发生正转或反转，这一转动经传递齿轮传递至计量腔2上部的第一磁钢9，将驱动阀门的微小流量转化为磁钢的转速矢量，可很好的适应微小流量的高精度检测要求，且重复精度高。

本发明实施例的密封垫板15可以采用可拆卸的方式进行安装，例如第一壳体1上与第一油道3或第二油道4顶部齐平的部位设置有一个凹槽101，密封垫板15即可以搭接在该凹槽101的底面上，密封垫板15通过若干个第一锁紧螺钉16与凹槽101底面连接，即可实现密封垫板15的可拆卸设置。密封垫板15的可拆卸设置可以方便对第一壳体1内的构件进行拆装更换。

本发明实施例中的密封垫板15可以采用石墨材质制成，具有耐油性好、摩擦阻力小、耐磨性好的特点，可有效减小密封泄露量、减小摩擦阻力以及提高使用寿命。

结合图1，本发明实施例还包括相互啮合的第一传递齿轮18和第二传递齿轮25，第一传递齿轮18通过一个传动轴17与任意一个计量齿轮5同步转动，第二传递齿轮25通过第一联轴器20与第一磁钢9传动连接。

本发明实施例的传动轴17穿过密封垫板15，一个计量齿轮5和第一传递齿轮18分别位于传动轴17的两端，第二传递齿轮25固定设置在第一联轴器20上。

图4是本发明实施例提供的阀位指示器中的传动装置的结构示意图，结合图4，本发明实施例的第二壳体6可以通过第二锁紧螺钉19可拆卸的安装在第一壳体1上，第一壳体1和第二壳体6之间设置有密封圈21，以防止外界杂质从二者之间进入到安装腔7中。

本发明实施例的第一联轴器20的顶面中部可以设置有第一插接口2001，隔离板8底面设置有插接在第一插接口2001中的第一凸起801，第一联轴器20在转动时，可以绕第一凸起801进行转动。

本发明实施例的第一联轴器20的顶面可以设置有第一环状凹槽2002，第一磁钢9安装在第一环状凹槽2002中，第一磁钢9可以采用过盈配合的方式安装在第一环状凹槽2002中，并可以随着第一联轴器20同步转动。

本发明实施例中，第二磁钢10可以通过第二联轴器22与传感器12传动连接。

具体地，第二联轴器22的底面中部可以设置有第二插接口2201，隔离板8顶面可以设置有插接在第二插接口2202中的第二凸起802，第二联轴器22在转动时，可以绕第二凸起802进行转动。

本发明实施例的第二联轴器22的顶面可以设置有第二环状凹槽2202，第二磁钢10安装在第二环状凹槽2202中，第二磁钢10可以采用过盈配合的方式安装在第二环状凹槽2202中，第二磁钢10在转动时，可以带动第二联轴器22同步转动。

由于是采用第一磁钢9和第二磁钢10之间是通过磁耦合进行传动的，一方面可大大降低传动装置因阻力造成的附加误差，提高阀位指示器的精度，另一方面，可将传统的轴向动密封结构巧妙的转化成了端面静密封结构(即隔离板)，使得密封结构更加可靠，基本可实现免维护，因此，可有效的防止因动密封机构维护会影响到计量齿轮检测精度的潜在失效风险，实现与阀位指示器同寿命。

还有，结合图1，本发明实施例中，可以在安装腔7内设置有限位板23，限位板23设置有供第二联轴器10穿过的限位孔，限位板23可以防止第二联轴器10在转动时偏移，对第二联轴器10进行支撑，保证第二联轴器10正常运行。

本发明实施例中，第三壳体11可以通过第三锁紧螺钉24安装在第二壳体6的顶面。

本发明实施例中，传感器12用于将第二磁钢10的转动转化为方向信号及脉冲信号，方向信号分辨出第二磁钢10的正转或反转，进而判断液压油是正向流入计量腔2还是逆向流入计量腔2中，而脉冲信号可以计量液压油流量，并可以转为为矢量信号传递至计量主板13上。

本发明实施例的计量主板13通过导线接受传感器12发送的反映液压油流向的方向信号和计量液压油流量的脉冲信号，并可以将方向信号和脉冲信号转化为阀门的阀位状态，在显示表盘14上进行显示。

本发明实施例的显示表盘14，对于调节式阀门，可以数字化显示阀门的阀位开度，阀位开度＝【(正向流量值-逆向流量值)/设定流量Q】。在显示表盘14上还可以对计量主板13进行初始化、自复位清零等参数化设置操作。

本发明实施例中的显示装置c还可以对开关式阀门的全闭及全开极限阀位状态进行显示。此种工况下，显示装置c配置有第一信号灯及第二信号灯，传感器12向计量主板13发送方向信号和脉冲信号，计量主板13通过计量液压油流量来换算阀门的阀位开度，确定阀门的实时阀位状态，阀门的阀位全闭时第一信号灯点亮，阀门的阀位全开时第二信号灯点亮，即可反馈阀门全闭及全开极限时的阀位状态。

信号灯的开启条件可以限定如下：

0％≤阀位开度≤5％时，第一信号灯点亮；阀位开度≥5％时，第一信号灯熄灭；

100％≥阀位开度≥90％时，第二信号灯点亮；阀位开度≤90％时，第二信号灯熄灭。

本发明实施例的设定流量Q对应阀门驱动头全行程液压油流量，本发明显示装置可根据阀门驱动机构的实际状态进行参数化设置，将阀门调节阀全关时，按下“初始化”按钮，再单向操作阀门至全开状态，显示装置即可自动完成设定流量Q的参数设置。

当阀门的开闭方向与显示装置c指示方向不一致时，可通过选择键进行切换，灵活定义液压油的正向流入方向。

实际工作时，阀门会反复进行开闭，对应计量齿轮正反转会带来重复精度误差，本显示装置可在检测到阀门全关状态并且状态保持T秒后，进行自复位清零操作，有效解决零位漂移的问题。

同时以上参数配置功能，亦可在手动模式下完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。