一种用于电加热蒸汽发生器的浮球液位控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种蒸汽发生设备技术领域，尤其涉及一种用于电加热蒸汽发生器的浮球液位控制装置。

背景技术：

蒸汽发生器在日常生活生产以及科学研究中的应用日益广泛，人们对蒸汽加热设备，尤其是蒸汽发生装置的要求也越来越高。常用的蒸汽发生器通常由供水系统、自控系统、炉胆、加热系统和安全保护系统等组成，其加热系统一般采用电加热器居多，电加热器是以电阻丝为加热元件，蒸汽发生器内部设置有加热腔及电发热体，加热腔中的冷水被电加热器加热至沸腾进而产生水蒸气。

蒸汽发生器通过加热水来获得蒸汽，且需要蒸汽持续输出，因此，一般蒸汽发生器或其水箱部分，均通过液位控制装置来实现自动储水。这种液位控制装置可通过很多种形式来实现，如机械式浮球阀、电机式控制阀等，甚至还可通过LAN网络、CAN总线等实现阀门的集中控制，但在中小型蒸汽发生装置中，仍以机械式浮球阀使用最广泛。机械式结构不需要电力辅助，能够在电力缺失的情况下，保证储水装置正常运转，进而避免溢水等事故的发生。

浮球阀的工作原理是依靠浸在水中的浮球随水位的降低和升高，通过联动机构控制一个阀门的开启和关闭，进而自动控制水位，给人们的生产生活带来极大便利。目前所使用的众多浮球阀一般通过杠杆原理，使浮球的浮力作用于阀门阀芯连杆上，进而控制阀门启闭。然而在实际使用过程中，由于水源水质、污垢沉积、机械磨损等等原因，使浮球阀的杠杆结构联动不完全，浮力传递较小，导致阀门出现关闭不严、溢水等问题，影响蒸汽发生装置的正常运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：研制一种浮球液位控制装置，其结构简单，且关闭严实，不会出现溢水的现象。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于电加热蒸汽发生器的浮球液位控制装置，其安装在蒸汽发生器的水箱内壁，其特征在于：所述浮球液位控制装置包括支架、浮球、阀门，支架固定安装在水箱内壁上，阀门安装在支架上，阀门包括阀体、阀芯，阀芯装配在阀体内部，阀芯上装有阀杆，阀杆与浮球之间通过四连杆相装配连接。

所述四连杆包括支杆，支杆包括一杆、二杆、三杆、四杆，一杆与三杆平行，二杆与四杆平行；

四杆固定在支架上，四杆两端分别与一杆和三杆相铰接；

三杆一端与四杆相铰接，另一端铰接在二杆上；

二杆一端与一杆相铰接，另一端安装有浮球；

一杆一端与二杆相铰接，另一端通过连杆与阀杆相铰接。

所述一杆与四杆相铰接的点将一杆划分成两段，其中与连杆相连的一段的长度小于与二杆相连的另一段的长度。

所述支杆长度可调节。

所述长度可调节的支杆由相互嵌套的两根套管组成，其中外层的套管上设有锁止装置。

所述长度可调节的支杆上设有多个安装孔，支杆之间通过可拆卸式的卡扣活动连接。

所述阀体和阀芯底部为倒锥形，阀体底部的倒锥形与阀芯底部的倒锥形相匹配吻合，阀体的倒锥形底部壁上设有出水孔，阀芯的倒锥形底部表面设有橡胶层。

所述阀体的倒锥形底部的出水孔之间的壁上设有密封沿，密封沿为环状凸起，沿阀体锥形底的锥面设置，其凸起部分具有平滑的弧形轮廓。

所述密封沿设在相邻两个出水孔之间，每两个出水孔之间设有至少一个密封沿。

所述阀杆具有螺旋推进装置。

所述螺旋推进装置包括下压结构和旋转结构，下压结构包括连杆套、连杆芯，连杆芯置于连杆套内，且连杆芯顶部与连杆套底部之间设有弹簧，连杆套外部设有齿条，连杆芯下部设有驱动齿轮；旋转结构包括齿轮组、从动齿轮，从动齿轮固定安装在阀芯顶部，齿轮组设在驱动齿轮与从动齿轮之间，用于将驱动齿轮的扭矩传递至从动齿轮，使从动齿轮带动阀芯转动。

本实用新型的有益效果是：采用四连杆结构，特别是平行加连杆结构来连接浮球装置，使浮球能够水平地上下移动，增加浮力，且通过加连杆结构的力臂转换，使得浮球与阀门之间的杠杆移动(摆动)角度增大，从而在浮球上下移动距离不变甚至减少的情况下，使阀门的阀杆(即阀芯)获得更大的行程，以利于控制阀门的启闭。本实用新型通过纯机械方式，改进了常规浮球液位控制装置所存在的，杠杆结构联动不完全，浮力传递较小，导致阀门出现关闭不严、溢水等问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二方案一的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二方案二的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三第(1)种情况的结构示意图；

图5是本实用新型实施例三第(2)种情况的结构示意图；

图6是本实用新型实施例三密封沿部件的结构示意图(即图5中A部的放大图)；

图7是本实用新型实施例四的结构示意图。

附图中，

1支架

2浮球

3阀门 31阀杆 32阀芯 321橡胶层 33阀体 331出水孔 332密封沿

4四连杆 40支杆 41一杆 42二杆 43三杆 44四杆 45安装孔 46锁止装置 47套管

5水箱 50进水管

6连杆

7螺旋推进装置

71下压结构 711连杆套 712连杆芯 713弹簧 714齿条 715驱动齿轮

72旋转结构 721齿轮组 722从动齿轮。

具体实施方式

实施例一：

如图1、4所示，本实施例所述的一种用于电加热蒸汽发生器的浮球液位控制装置，其安装在蒸汽发生器的水箱5内壁，根据浮力最大化的需要，一般情况下，本装置要求水平安装；当然，也可根据水箱5的实际需求，对本装置进行常规改进，以使其能够以其他方式安装。本实施例所述浮球液位控制装置包括支架1、浮球2、阀门3，支架1固定安装在水箱5内壁上，阀门3安装在支架1上，阀门3包括阀体33、阀芯32，阀芯32装配在阀体33内部，阀芯32上装有阀杆31，阀杆31与浮球2之间通过四连杆4相装配连接。水箱5上安装有进水管50，进水管50与阀门3连通。

所述四连杆4包括支杆40，支杆40包括一杆41、二杆42、三杆43、四杆44，一杆41与三杆43平行，二杆42与四杆44平行；四杆44固定在支架1上，四杆44两端分别与一杆41和三杆43相铰接；三杆43一端与四杆44相铰接，另一端铰接在二杆42上；

二杆42一端与一杆41相铰接，另一端安装有浮球2；一杆41一端与二杆42相铰接，另一端通过连杆6与阀杆31相铰接。所述一杆41与四杆44相铰接的点将一杆41划分成两段，其中与连杆6相连的一段的长度小于与二杆42相连的另一段的长度。

上述支杆40所连接的浮球2，可采用球形、椭球形、扁形等形状，当上述四连杆4符合平行四连杆特性时，基于平行四连杆的运行特性，浮球2可采用具有最大接触面积的方式(即浮球2在水面上最大化地铺展开，以使浮球2具有最大浮力)，也就是扁形的形状进行设置。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实施例所述支杆40长度可调节。上述四连杆4的长度一定时，浮球2的运动行程，及阀门3阀杆31(即阀芯32)的运动行程也是一定的，在这种情况下，则不方便对阀芯32的下压力度和浮球2的行程高度进行调节。本实施例将上述支杆40设计成长度可调型，可根据水箱5水位、阀门3启闭扭矩的要求，调整四连杆4各支杆40的长度。

基于上述设计，支杆40长度可调节的方案一是：如图2所示，所述长度可调节的支杆40由相互嵌套的两根套管47组成，其中外层的套管47上设有锁止装置46。两套管47可采用直插式、螺纹式等方法进行连接，对支杆40长度进行调节，调至合适长度，并通过外层套管47上的锁止装置46进行锁止。

基于上述设计，支杆40长度可调节的方案二是：如图3所示，所述长度可调节的支杆40上设有多个安装孔45，支杆40之间通过可拆卸式的卡扣(图中未示出)活动连接。安装孔45的设置位置，要求相对两支杆40上两对应的安装孔45所在直线与相邻支杆40平行，即支杆40通过安装孔45进行长度调整后，依然保持具有平行四连杆结构。

实施例三：

如图4、5、6所示，在上述实施例的基础上，本实施例所述阀体33和阀芯32底部为倒锥形，阀体33底部的倒锥形与阀芯32底部的倒锥形相匹配吻合，阀体33的倒锥形底部壁上设有出水孔331，阀芯32的倒锥形底部表面设有橡胶层321。倒锥形结构具有夹紧趋势，当阀杆31持续向下施力时，阀芯32与阀体33倒锥形底部贴合越紧密。另外，阀芯32底部表面设有橡胶层321，在阀芯32与阀体33紧密贴合时，橡胶层321可被压入出水孔331，具有更加严密的关闭效果；为使二者贴合更紧密，且出水孔331边缘棱角不对橡胶层321造成磨损、破坏，还可将出水孔331边缘设为平滑、圆角过渡的弧形，其紧密效果更佳。

进一步地，所述阀体33的倒锥形底部的出水孔331之间的壁上设有密封沿332，密封沿332为环状凸起，沿阀体33锥形底的锥面设置，其凸起部分具有平滑的弧形轮廓。每一圈密封沿332均与阀芯32上的橡胶层321紧密贴合，可阻断不同高度(即处于不同层数)出水孔331的溢水情况发生。

进一步地，所述密封沿332设在相邻两个出水孔331之间，每两个出水孔331之间设有至少一个密封沿332。通过设置多道密封沿332，密封效果更佳。

实施例四：

如图1、7所示，在上述实施例的基础上，本实施例所述阀杆31具有螺旋推进装置7。对于阀杆31的螺旋推进，是指当浮球2通过四连杆4、连杆6，由阀杆31推动阀芯32向下移动到阀芯32与阀体33倒锥形底部紧密贴合后，通过螺旋推进装置7使阀芯32发生转动，阀芯32的转动可将其上的橡胶层321与阀体33底部的出水孔331，以及密封沿332发生摩擦，使其间的空隙、杂物、污垢等得以去除，从而进一步提高阀芯32与阀体33间的贴合度，增强密闭性。上述螺旋推进装置7可采用目前已知的任何现有技术，或现有技术的组合来实现，采用这些技术均可解决浮球液位阀封水不严的问题。以下所述的螺旋推进装置7的具体实施例，仅用于帮助理解上述螺旋推进装置7的结构及工作原理，其不构成对本实用新型保护范围的限制。

所述螺旋推进装置7包括下压结构71和旋转结构72，下压结构71包括连杆套711、连杆芯712，连杆芯712置于连杆套711内，且连杆芯712顶部与连杆套711底部之间设有弹簧713，连杆套711外部设有齿条714，连杆芯712下部设有驱动齿轮715；旋转结构72包括齿轮组721、从动齿轮722，从动齿轮722固定安装在阀芯32顶部，齿轮组721设在驱动齿轮715与从动齿轮722之间，用于将驱动齿轮715的扭矩传递至从动齿轮722，使从动齿轮722带动阀芯32转动。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明创造的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明创造进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明创造的权利要求范围当中。