[发明专利]压差自动平衡式阀位指示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于船舶和海洋装备等的液动阀门遥控系统，特别是公开一种压差自动平衡式阀位指示器，是在对阀门的遥控过程中，用于对阀门进行开度指示和状态测量的装置。

背景技术

目前国内的液动阀位指示器仅有低端产品面世，国外先进的液动阀位指示器采用的测量原理是体积式，测量元件为一对模数、齿数相同的高精度圆柱齿轮。齿轮传动方式为穿轴两端轴承固定式。存在问题：1、对计量齿轮、齿轮座、传动件的加工精度要求高；2、对齿轮座及上下连接块的同轴度、平面度等形位公差及装配要求高；3、因体积的限制对轴承的选型和质量要求高；4、高的工作压力（一般在13.5MPa），造成上下游的高压差，在液压力作用下将齿轮推向下游侧的齿轮座壁和上下接合面，当沿齿轮分度圆方向的运转力不足以克服齿轮与齿轮座壁及齿轮与上下接合面的阻力时，齿轮则被卡住而不能运转。当齿轮啮合面、齿轮与齿轮座间、齿轮与上下接合面的间隙液压油的泄漏，将压差泄放到较低的压力时才能正常运转，而且测量精度随系统压力和压差的波动而变动。压差不仅影响计量精度，还会加速机械磨损：1、计量齿轮的磨损；2、齿轮座的磨损；3、轴和轴承的磨损；4、与齿轮配合零件的相邻面的磨损。压差越高磨损量越大，磨损到一定程度时，齿轮测量通路液压油的泄漏量过大，当沿切线方向的净推力不足克服阻力以推动齿轮正常运转时，计量由不准到失效，影响到阀位指示器的使用寿命。

正因如此，国内外的主要生产厂在液动阀位指示器的性能提升和寿命延长上进行了研究。近年市场产品和相关报道不外乎优选材料、改进工艺、提高精度、调整尺寸和零件结构，虽有成效但没能根本解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，公开一种压差自动平衡式阀位指示器，安装在阀门驱动器液压油回路上，当液压油流进或流出时，推动位于计量齿轮副的一对计量齿轮正转或反转，以测量油量，齿轮的转数与液压油的容积呈线性关系；计量齿轮的旋转通过置于齿轮轴心衬套的传动头，经位于表头座的机械隔离式磁性离合器传递，再通过位于表头座的多级齿轮减速机构输出到表头。表头输出分三路，一路连接表盘指针，根据指针旋转角度对阀门开度直接指示；第二路连接位于表头内的电位器，输出模拟量信号；第三路通过位于表头内的动杆，在阀门开度起点和终点位置，接通对应电气触点，输出开关量信号；第二、三路信号送至集控台，实现阀门遥控和开度间接指示。本发明是一种降低了对齿轮、齿轮座和上下连接块加工精度要求，无需上、下端盖同轴度、平面度等要求，降低成本，减少磨损，延长寿命，精确实现阀位指示功能的压差自动平衡式阀位指示器。本发明的技术优势在于实现了压差的自动平衡，从而提高了装置的可靠性和准确度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为1、自动泄压齿轮；2、自动泄压油道；3、无轴机械结构；4、悬浮式传动方式；5、免轴承安装。

本发明是这样实现的：一种压差自动平衡式阀位指示器，安装于阀门驱动器液压回路上，通过控制台操作，液压动力泵站调压后的液压油经电磁换向阀和节流阀后流经阀位指示器，再流经阀门驱动器，阀门驱动器带动同轴阀门运转，所述的阀位指示器就是实现对流经油腔的液压油的容积测量，在表头转换为对阀门开度和位置测量，包括阀座21、计量齿轮副22、表头座23和表头24，其特征在于：所述的计量齿轮副22是由一对计量齿轮42和置于每个计量齿轮轴心的齿轮衬套一43和齿轮衬套二44以及计量齿轮座41组成，所述一对计量齿轮42每个齿轮设有泄压通孔，在每个齿轮的齿根等距错开的泄压通孔，泄压通孔的径向排列方式为每齿根一个，沿直径方向对穿，数量与齿数相同，泄压通孔的轴向排列方式为每齿根一孔，沿轴向错开均布，并呈螺旋状，数量为齿数的一半；所述的齿轮衬套一43位于外圈的多个泄压油道与一个计量齿轮42装配后形成从高压区向低压区差压自动平衡的泄压通路，所述的齿轮衬套二44外围的多个泄压油道、顶端的泄压通孔和传动头与另一个计量齿轮42装配后，不仅形成从高压区向低压区的泄油通道，而且还解决了无传动轴、固定轴和轴承的机械传动；所述的计量齿轮座41将齿轮油腔的一端设计成两圆相交的轮廓，其高度的选择考虑到既利于形成型腔，又利于克服阻力，在无轴定位的情况下，利于一对计量齿轮42在两相交圆内平稳运转。

所述的阀座21采用坡口凹槽和无轴承设计，通过减少与计量齿轮的接触面，从而减小阀座21与两个计量齿轮42间的摩擦阻力，并配合计量齿轮副22无轴承悬浮结构。

所述的表头座23采用凹槽结构和无轴承设计，与阀座21、计量齿轮副22组合，实现无轴悬浮式传动方式。