新型计量球阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种球阀，尤其是涉及了一种新型计量球阀，可对流经阀芯内部的流体流量进行计量。
【背景技术】
[0002]球阀不仅结构简单、密封性好，而且在一定的公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、安装尺寸小，并且驱动力矩小、操作简便、易实现快速启闭等优点，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。
[0003]球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在不断扩大，并且向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能，以及一阀多功能方向发展。其功能多样性成为了展现国家阀门行业技术水平的重要指标，也是企业发展的重要方向。随着石化工业的发展，在可以预见的短时间内，特别是石油与天然气输送管线，炼油裂解装置、海洋石油、煤直接液化油装置上以及核工业方面将有更广泛的应用。
[0004]目前，大多数球阀在流体管路中只用作切断、截止和改变流体的流动方向，然而，随着阀门行业的发展，球阀的功能越来越难以满足市场的需求。管路中阀门和流量计绝大多数是分开安装，对于生产企业来说，增加了制造成本，在企业之间的竞争很难形成强有力的优势；对于用户来说，不止增加了购买成本，还增加了安装精度误差，不能根据流体流量对阀门进行实时调节。随着石化工业的发展，管路中球阀和流量计的数目数以万计，球阀和流量计的数目之多一方面增加了成本，另一方面增加了安装精度误差。
【发明内容】
[0005]为了增加球阀的功能，降低球阀和流量计的安装精度误差，本发明的目的在于将球阀和流量计有效的结合，提出了一种新型计量球阀，达到即可控制流体通断又可以测量流体流量的功能，即使是在小流量的情况下也同样适用。
[0006]本发明将球阀和流量计有效的结合不仅可以降低生产成本，减少安装精度误差，既能够控制流体通断，还可以测量流体流量，对于提高阀门的功能多样性有着非常重要的实际意义。
[0007]本发明采用的技术方案是:
本发明包括驱动机构、阀体、阀芯、流体流量测量机构和流量显示装置；阀体内腔装有阀芯，阀杆底部与阀芯顶部固定连接，阀杆顶部穿出阀体与驱动机构固定连接，驱动机构经阀杆带动阀芯同步转动，阀芯底部中心装有用于轴向固定的支撑轴，支撑轴安装在阀体内；阀芯中心开有水平通孔，水平通孔的两侧分别与阀体的进口与出口相通；阀芯内部装有用于检测流体流量的流体流量测量机构，导杆底部与流体流量测量机构连接，导杆顶部穿过阀芯和阀杆后伸出，导杆顶部上方设有流量显示装置。
[0008]所述的流体流量测量机构包括涡轮、凸轮和两个整流器，阀芯的水平通孔为阶梯孔结构，大端内装有两个整流器、涡轮和凸轮，阶梯孔大端内开有弹性嵌套卡槽；涡轮和凸轮通过连接轴同轴固定连接，连接轴套在两个圆形的整流器的中心之间，两个整流器安装在阀芯阶梯孔大端中，其中一个整流器顶在阶梯孔台阶上，另一个整流器通过弹性嵌套轴向定位，弹性嵌套嵌在弹性嵌套卡槽中；导杆底部与凸轮连接。
[0009]所述的流量显示装置为光电传感器，包括发射器、接收器、计数器和信号处理器；发射器和接收器位于导杆顶部对称的两侧，发射器和接收器均与计数器连接，计数器与信号处理器连接。
[0010]所述的导杆与阀杆内壁之间设有填料。
[0011]所述的阀杆与阀体之间装有用于密封的第一密封圈，阀芯靠近进口侧与阀体内腔之间装有用于密封的第二密封圈，阀芯靠近出口侧与阀体内腔之间装有阀座和用于密封的第三密封圈。
[0012]所述的阀芯阶梯孔大端内壁的上下处对称开有轴向条形槽，两个整流器周面对称的两侧设有凸块，整流器的凸块嵌入轴向条形槽中周向固定。
[0013]所述的凸轮沿周面开有环形凹槽，导杆底部的球体嵌入环形凹槽内。
[0014]所述的凸轮的短导程LI为0.5—0.8倍的短径d，长导程L2为1.0 — 2.5倍的短径do
[0015]所述的整流器上开有间隔均布的正六边形孔，在正六边形孔与整流器内外边缘的间隙处开有间隔均布的圆孔，相邻的正六边形孔之间距离为其内切圆直径D的0.5-1.5倍，圆孔直径为正六边形孔内切圆直径D的0.5-0.8倍，整流器的厚度为正六边形孔内切圆直径D的2— 4倍。
[0016]所述的涡轮的叶片为旋转型叶片，叶片数η为6—12个，叶片旋转角度β为30—60度。
[0017]本发明具有的有益效果是:
本发明除具有球阀的基本功能外，还增加了测量流经阀芯内部流体流量的功能，增加了球阀的功能多样性，对于即需要控制流体通断又要测量流体流量的管路，当流体流经球阀时，既可以实现对流体的截断和流量的控制，还可以实现对流经阀芯内部流体流量的测量。
[0018]本发明节约了成本，降低了安装精度误差，从而增加了球阀的功能多样性，并可根据实时流量值即可按照实际需求将球阀调到所需要的开度。
[0019]本发明可满足石油和化工等领域的需求。
【附图说明】
[0020]图1是本发明球阀的结构示意图。
[0021]图2是本发明流体流量测量机构装配图。
[0022]图3是流体流量测量机构的运动原理图。
[0023]图4是图1的球阀阀芯结构示意图。
[0024]图5是图4的B-B剖视图。
[0025]图6是整流器的结构示意图。
[0026]图7是本发明凸轮与导杆的连接结构示意图。
[0027]图8是本发明凸轮的剖视图。
[0028]图9是图7的A-A剖视图。
[0029]图10是涡轮的结构示意图。
[0030]图11是图10的侧视图。
[0031]图12是弹性嵌套的结构示意图。
[0032]图中:1、驱动机构，2、阀体，2.1、第一密封圈，2.2、第二密封圈，2.3、第三密封圈，
2.4、阀座，3、阀芯，3.1、弹性嵌套卡槽，3.2、阶梯孔台阶，3.3、弹性嵌套，4、流体流量测量机构，4.1、凸轮，4.2、连接轴，4.3、涡轮，4.4、整流器，5、流量显示装置，6、阀杆，7、填料，8、支撑轴，9、导杆。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0034]如图1所示，本发明包括驱动机构1、阀体2、阀芯3、流体流量测量机构4、流量显示装置5 ;阀体2内腔装有阀芯3，阀体2内腔的两侧分别开有进口与出口，阀杆6底部与阀芯3顶部固定连接，阀杆6顶部穿出阀体2与驱动机构I固定连接，驱动机构I经阀杆6带动阀芯3同步转动，阀芯3底部中心装有用于轴向固定的支撑轴8，支撑轴8安装在阀体2内；如图4和图5所示，阀芯3中心开有水平通孔，水平通孔的两侧分别与阀体2的进口与出口相通，流体从阀体2—侧的进口流入，从另一侧的出口流出；阀芯3内部装有用于检测流体流量的流体流量测量机构4，导杆9底部与流体流量测量机构4连接，导杆9顶部穿过阀芯3和阀杆6后伸出，导杆9顶部上方设有流量显示装置5。
[0035]如图2和图3所示，流体流量测量机构4包括涡轮4.3、凸轮4.1和两个整流器
4.4，如图5所示，阀芯3的水平通孔为阶梯孔结构，大端内装有两个整流器4.4、涡轮4.3和凸轮4.1，阶梯孔大端内开有弹性嵌套卡槽3.1 ;涡轮4.3和凸轮4.1通过连接轴4.2同轴固定连接，连接轴4.2通过滑动轴承套在两个圆形的整流器4.4的中心之间，两个整流器4.4安装在阀芯阶梯孔大端中，其中一个整流器4.4顶在阶梯孔台阶上，另一个整流器4.4通过弹性嵌套3.3轴向定位，弹性嵌套3.3嵌在弹性嵌套卡槽3.1中；导杆9底部与凸轮4.1连接。
[0036]如图1所示，流量显示装置5为光电传感器，包括发射器、接收器、计数器和信号处理器；发射器和接收器位于导杆9顶部对称的两侧，发射器和接收器均与计数器连接，计数器与信号处理器连接。发射器发射激光信号由接收器接收，计数器进行采集计数，由信号处理器将计数器采集的计数数值转换成流体流量值。
[0037]导杆9与阀杆6内壁之间设有填料7。
[0038]阀杆6与阀体2之间装有用于密封的第一密封圈2.1，阀芯3靠近进口侧与阀体2内腔之间装有用于密封的第二密封圈2.2，阀芯3靠近出口侧与阀体2内腔之间装有阀座
2.4和用于密封的第三密封圈2.3，阀座2.4与阀芯3接触面为球面。
[0039]阀芯3阶梯孔大端内壁的上下处对称开有轴向条形槽，两个整流器4.4周面对称的两侧设有凸块，整流器4.4的凸块嵌入轴向条形槽中周向固定。
[0040]如图7?图