专利名称：带o型圈密封的流量开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流量开关，尤其是涉及一种用来监视和检测管 路中液体流动或者不流动状况的流量开关。
背景技术：
流量开关用于监视和才企测管路中液体的流动或者不流动状况。 流量开关可以在检测到流动或者不流动时产生或者中断电信号，并 用来在流动停止时促发信号，在流动的情形下启动马达，在流量充 足时切断报警，或者在不流动的情形下停止马达。流量开关一般具 有润湿侧和干燥侧，该润湿侧安装在载运着将致动开关的液体的管 道中，该干燥侧带有电连接器。
一种已知的流量开关显示在图1中，其具有在这个领域中已经 有20年以上的波紋管设计。用户对这种设计非常熟悉。但是，这种 ^没计的缺点如下
不同单元的开关点不一致；在最小设定值开关单元需要较高的 操作力；
开关点随着操作压力的改变而改变；
波紋管可能受到成形和清洗才喿作之后留下的清洗溶液残留的侵蚀； 波紋管必须焊接到法兰上，而且焊料可能含有铅； 由于在来回弯曲时的金属疲劳，波紋管可能失效；以及 由于波紋管变形，桨臂可能与底座中心对不齐。而且，对现有技术进行了检索，并发现了多种不同的阀装置，
包括
一种阀装置是由流体流动致动的，其具有带布置在阀壳体中的O 型圈密封的轴。轴的另 一 端布置在没有暴露到外部环境的凹部中。 该轴具有一个扁平部分，用于同开关的开关按〃組以凸轮似方式配合。 然而，这种阀装置设计具有一种不平衡的装置，因为轴只在一端有O 型圈，而且扁平部分和底部之间的凸轮似关系可能有助于增加摩擦， 特别是当阀装置磨损时。
一种流体流动感测装置具有相对于轴布置的 一 对O型圈。然而， 这些O型圏没有布置在O型圈槽中；因此，响应于在管道中流动的 压力流体，需要垫片和螺母以将这些O型圏保持就位在枢转臂上。
一种流动开关具有侧壁， 一个轴穿过这些侧壁并连接到桨片。 该轴没有用O型圏在任一侧连结到侧壁。该开关是经磁体和磁性耦 合致动的。
一种流体流动感测装置具有壁， 一个轴穿过这些壁并连接到叶 片。该轴具有O型圏和垫片，这些O型圈和垫片足够紧密来形成不 透流体的密封。该轴还有弹簧垫片和螺母。
一种流体测量装置具有穿过中心体的轴。该轴具有适用的填料、 套筒和螺母。然而，这种轴没有用来保持适用的填料或套筒的O型 圏槽。
一种流体响应开关具有布置在中心框架结构中的横向销，并具 有经臂连结到横向销的盘。该销具有环形的弹性材料，但没有O型 圈槽。
一种阀芯偏斜指示器没有具有用于接收O型圏的O型圏槽并带 有用于感测流体流动的摆动桨片的轴。
一种蝶阀具有带轴支承的轴。虽然主体具有用来接收支承的槽 (没有标明)，但是该轴没有。
一种流体响应开关枢转臂密封，具有布置在枢转销上的枢转臂， 枢转销带用于接收弹性材料以在弹性密封之间提供额外结合的周向槽。枢转臂没有用于接收支承的槽。
发明内容
就最广的意义而言，本发明的特征是一种用于安装在管道中的
新颖、独特的流量开关，其具有带内腔的流量开关底座；布置为 在所述流量开关底座中转动的枢转杆；桨臂，在所述内腔内部连结 到所述枢转杆，用来响应于流体在管道中的流动而运动并转动枢转 臂；致动臂，连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间，用于在所述枢 转臂转动时致动开关；以及润滑O型圈，相对所述枢转杆布置，用 于在正被感测的流体和外部环境之间提供相应的密封，并在所述桨 臂运动时用作所述枢转杆在上面转动的支承。
在一个实施例中，所述枢转杆具有一对O型圈槽，所述润滑O 型圏安装到所述枢转杆上，其中，每个O型圏布置在相应的O型圏 槽中，所述O型圈槽用来响应于管道中流动的压力流体将所述O型 圈保持就位在所述枢转臂上。
在一个替换实施例中，流量开关底座具有一对O型圏凹部，每 个润滑O型圈布置在相应的O型圈凹部中，所述流量开关具有响应 于管道中流动的压力流体将所述O型圈保持就位的机械装置。
所述致动臂可刚性连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间。
所述枢转臂的转动经所述致动臂转换成致动开关的线性状态。
所述桨臂可刚性连到所述枢转臂。
所述开关可以是在检测到流动或者不流动时能够产生或者中断 电信号的拨动开关。
所述枢转杆滑动穿过所述流量开关底座的壁中的开口 ， 一端具 有用于确保枢转的扩大部分，另 一端具有用于接收所述致动臂的第 二部分。
本发明还包括用于制造与上述内容一致的流量开关的步骤。易 于生产流量开关是整个发明的一个重要方面。
根据本发明的O型圈流量开关设计的优点包括下面的方面不同单元的开关点一致；
由于运动零件中摩擦变小，以最小设定值开关单元所需的操作 力变小；
平衡设计导致可以忽略操作压力变化引起的开关点变化； 在制造零件或组件时不需要化学清洗剂； 不需要焊接；
所有零件都是环境友好型的； O型圏密封机构不会由于弯曲疲劳而失效；
桨臂对齐底座中心并能保持对齐； 运动零件的最小化运动导致机械磨损变小；以及
与波紋管设计的流量开关相比，最终组件所需要的零件更少。
图i是具有本领域已知的波紋管设计的流量开关的图示。
图2是根据本发明的O型圏设计的图示。
图3a是根据本发明的O型圏设计的分解视图。
图3b是根据本发明一个实施例的O型圏设计的剖开视图。
图3c是图3a中所示枢转杆的示意图。
图3d是图3a中所示枢转杆转动90。的另一示意图。
图3e是图3d中所示枢转杆沿A-A线的横截面示意图。
图3f是图3a中所示流量开关底座的示意图。
图3g是图3f中所示流量开关底座转动90°的示意图。
图3h是图3g中所示流量开关底座沿AA-AA线的横截面示意图。
图3i是图3a中所示流量开关的示意图。
图3j是图3i中所示流量开关转动90°的示意图。
图3k是图3i中所示流量开关转动180°的示意图。
图4a是根据本发明一个实施例的O型圈设计的分解视图。
图4b是根据本发明一个实施例的O型圏设计的剖开视图。
图4c是图4a中所示枢转杆的示意图。
8图4d是图4a中所示枢转杆转动90°的另一示意图。
图4e是图4d中所示枢转杆沿A-A线的横截面示意图。
图4f是图4a中所示流量开关底座的示意图。
图4g是图4f中所示流量开关底座转动90°的示意图。
图4h是图4g中所示流量开关底座沿A-A线的横截面示意图。
图4i是图4a中所示流量开关的示意图。
图4j是图4f中所示流量开关转动90°的示意图。
图4k是图4j中所示流量开关沿剖面线A-A的横截面示意图。
图5a是根据本发明的流量开关的建议安装的视图。
图5b是根据本发明的流量开关的另 一建议安装的视图。
具体实施例方式
图2-3k显示了根据本发明的总体上标为10的O型圏流量开关， 以举例的方式，该开关的特征在于四个润滑后的O型圈11安装在枢 转杆12上，枢转杆12上具有加工或者成形的O型圈槽12a以及加 工或者成形的凸缘12b，凸缘12b将0型圈ll分开。如图所示，枢 转杆12的每侧装有两个0型圏。
枢转杆12穿过流量开关底座13中的孔13a和布置在流量开关底 座13中的孔13b中间的桨臂14。枢转杆12和孔13a具有适当的尺寸， 使得O型圈11在正被感测的流体和外部环境之间提供密封。枢转杆 12和孔13a还具有适当的尺寸，使得O型圏ll还用作支承，当桨臂 14随着流体流过流量开关10而运动时，枢转杆12在该支承上转动。 本发明的范围不想限制到实现前述功能的任何这种尺寸设定。
在操作中，当枢转杆12转动时，这种运动经致动臂15被转换 成线性状态，这种线性状态的运动接着致动总体标为16的拨动开关。
桨臂14利用合适的机械手段或者装置17刚性地连到枢转杆12; 致动臂15利用合适的机械手段或者装置18刚性地连到枢转杆12; 致动臂15通过用于致动拨动开关16的致动器16a的"i殳计与致动器 16a接触。本发明范围不想限制于将枢转杆12刚性地连到无论桨臂
914还是致动臂15,或者使致动臂15接触到致动器16a的任何具体 类型或者种类的机械技术或者方式。 替换设计
图4a 4k显示的是根据本发明的总体上标为20的作为替换方式 的O型圈流量开关，其中，两个润滑后的O型圏21被安装进流量 开关底座22中，并利用元件或者装置23和24以机械方式保持就位。 以举例的方式，流量开关底座22可以具有内部凹部22a,用于4妄收 O型圈21，机械元件23和24可以分别包括垫片23和用于保持垫片 23就位的合适的机械装置24。特别是，合适的机械装置24可以滑 进内部凹部22a中并与凹部壁摩擦接合，用于保持O型圏21和垫片 23就位。但本发明的范围不想限制于O型圈被流量开关底座22所 接收的方式或者^L械元件23、 24保持O型圏就位的方式。
接着，组装枢转杆25或者将其穿过流量开关底座22中的孔22b 和在流量开关底座22的孔22c中间的桨臂26。枢转杆25、孔22a 和孔22b具有合适的尺寸，使得O型圈21才是供正被感测的流体和外 部环境之间的密封。枢转杆25、孔22a和孔22b还具有适当的尺寸， 使得O型圏21还用作支承，当桨臂26随着流体流过流量开关而运 动时，枢转杆25在该支承上转动。与上面所讨论的一样，本发明的 范围不想限制到实现前述功能的任何这种尺寸设定。
当枢转杆25转动时，这种运动经致动臂27被转换成线性状态， 这种线性状态的运动接着致动拨动开关28。桨臂26利用合适的机械 手段或者装置29刚性地连到枢转杆25。致动臂27与拨动开关28 的致动器28a接触，用于致动致动器28a。本发明范围不想限制于将 枢转杆25刚性地连到无论桨臂26还是致动臂27，或者使致动臂27 接触到致动器28a的任何具体类型或者种类的机械技术或者方式。
O型圏11、 21
本发明的范围不想限制于安装在枢转杆12、 25每侧上的O型圈 11、 21的数量。例如，在可以想出的实施例中，在枢转杆的每侧上 安装最少一个O型圈，也可以三个或者四个或者更多的O型圈。而
10且，像元件ll、 21等O型圈在本领域是公知的，本发明的范围不想 限制于O型圏的任何具体横截面、类型或者种类，或者制造这种O 型圈的材料。还有，本发明的范围也不想限制于在O型圈ll之间使 用凸缘12b，因为可以想到不使用凸缘12b的实施例。 拨动开关16、 28
像元件16、 28等拨动开关在本领域中是已知的，本发明的范围 不想限制于拨动开关的任何具体类型或种类。与这里所描述的内容 一样，致动这种拨动开关将允许流量开关10、 20监视并检测管道中 流体流动或者不流动的状况(见图5a、 5b)。例如，当^r测到流动 或者不流动时，流量开关l'0、 20能产生或者中断电信号，并当流动 停止时促发信号，在流动的情形下启动马达，当流量充足时切断报 警，或者在没有流动的情形下停止马达。但是，重要的是注意，本 发明的范围不想限制于是否感测到流动或不流动状况，或者一旦这 种状况被感测时所采取的动作。
流量开关在管道中的典型应用
图5a和5b显示出根据本发明的流量开关10或20在总体标为 50、 60的管道中的典型应用。
在图5a中，两个管子52、 54用管接头56连结在一起，流量开 关10或20以适当方式配置在其中。
在图5b中， 一个管子62具有以适当方式配置在其中的流量开 关10或20。
本发明的范围
应当理解，除非这里另有说明，针对这里具体实施例描述的任何
特征、特点、替换方式或修改，也可以与这里描述的任何其他实施例
一起应用、使用或者结合。还有，这里的附图不是按比例绘制的。
尽管本发明对其示例性实施例进行了描述和图解，但是，可以 在其中和对其进行前述的以及各种其他的添加和省略，而不会超出
本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于安装在管道中的流量开关，包括流量开关底座，具有内腔；枢转杆，布置为在所述流量开关底座中转动；桨臂，在所述内腔内部连结到所述枢转杆，用来响应于流体在管道中流动而运动并转动枢转臂；致动臂，连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间，用于在所述枢转臂转动时致动开关；以及润滑O型圈，相对所述枢转杆布置，用于在正被感测的流体和外部环境之间提供相应的密封，并在所述桨臂运动时用作所述枢转杆在上面转动的支承。
2. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述枢转杆具有一对O型圏槽，所述润滑O型圈安装到所述枢转杆上，其中，每个O型圈布置在相应的O型圈槽中，所述O型圏槽用来响应于管道中流动的压力流体将所述O型圈保持就位在所述枢转臂上。
3. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述流量开关底座具有一对O型圏凹部，每个润滑O型圈布置在相应的O型圏凹部中，所述流量开关具有响应于管道中流动的压力流体将所述O型圏保持就位的机械装置。
4. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述致动臂刚性连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间。
5. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述枢转臂的转动经所述致动臂转换成致动所述开关的线性状态。
6. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述桨臂刚性连到所述枢转臂。
7. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述开关是在检测到流动或者不流动时能够产生或者中断电信号的拨动开关。
8. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述枢转杆滑动穿过所述流量开关底座的壁中的开口 ， 一端具有用于确保枢转的扩大部 分，另一端具有用于接收所述致动臂的第二部分。
9. 如^L利要求1所述的流量开关，其中，所述润滑O型圏利用 一个或者更多机械装置保持就位在所述枢转杆上。
10. 如权利要求1所述的流量开关，其中，所述o型圈被布置成提供平衡设计，所述平衡设计导致操作压力变化引起的开关点的 变化是可忽略的。
11. 一种用于制造安装在管道中的流量开关的方法，包括 提供具有内腔的流量开关底座；将润滑O型圏安装在枢转杆上，其中，每个O型圏布置在所述 枢转杆中的相应O型圈槽内，用于在正净皮感测的流体和外部环境之 间提供相应的密封，并用作所述枢转杆在上面转动的支承，所述槽 用来响应于管道中流动的压力流体将所述O型圏保持就位在枢转臂 上；插入所述枢转杆，用来在所述流量开关底座中转动；将桨臂在所述内腔内部连结到所述枢转杆，用来响应于流体在管道中流动而运动并转动所述枢转臂；以及将致动臂连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间，用于在所述枢转臂转动时致动开关。
12. 如权利要求11所述的方法，其中，所述致动臂刚性连结在 所述枢转臂和所述枢转杆之间。
13. 如权利要求11所述的方法，其中，所述枢转臂的转动经所 述致动臂转换成致动开关的线性状态。
14. 如权利要求11所述的方法，其中，所述桨臂刚性连到所述 枢转臂。
15. 如权利要求11所述的方法，其中，所述开关是在检测到流 动或者不流动时能够产生或者中断电信号的拨动开关。
16. —种用于制造安装在管道中的流量开关的方法，包括 提供具有内腔和O型圏凹部的流量开关底座；将润滑O型圈安装在所述O型圈凹部中，用于在正被感测的流 体和外部环境之间提供相应的密封，并用作枢转杆在上面转动的支承；安装用来响应于管道中流动的压力流体将所述o型圈在所述o型圈凹部中保持就位的机械装置；插入所述枢转杆用来在所述流量开关底座中转动；将桨臂在所述内腔内部连结到所述枢转杆，用来响应于流体在 管道中流动而运动并转动枢转臂；以及将致动臂连结在所述枢转臂和所述枢转杆之间，用于在所述枢 转臂转动时致动开关。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，所述致动臂刚性连结在 所述枢转臂和所述枢转杆之间。
18. 如权利要求16所述的方法，其中，所述枢转臂的转动经所 述致动臂转换成致动所述开关的线性状态。
19. 如权利要求16所述的方法，其中，所述桨臂刚性连到所述 枢转臂。
20. 如权利要求16所述的方法，其中，所述开关是在检测到流 动或者不流动时能够产生或者中断电信号的拨动开关。
全文摘要
本发明提供了一种用于安装在管道中的流量开关，其特征在于具有内腔的流量开关底座；布置为在流量开关底座中转动的枢转杆，枢转杆具有一对O型圈槽；桨臂，在内腔内部连结到枢转杆，用来响应于流体在管道中流动而运动并转动枢转臂；润滑O型圈，安装在枢转杆上，其中，每个O型圈布置在相应O型圈槽内，用于在正被感测的流体和外部环境之间提供相应的密封，并在桨臂运动时用作枢转杆在上面转动的支承，所述槽用来响应于管道中流动的压力流体将O型圈保持就位在枢转臂上；以及致动臂，连结在枢转臂和枢转杆之间，用于在枢转臂转动时致动开关。
文档编号H01H35/24GK101689437SQ200880018674
公开日2010年3月31日 申请日期2008年3月20日 优先权日2007年4月20日
发明者J·C·加尔维 申请人:Itt制造企业公司