一种测量明杆刀型闸阀开度的开度尺

技术领域

本发明涉及一种测量明杆刀型闸阀开度的开度尺，属于机械设备制造领域。

背景技术

明杆刀型闸阀通过与流体方向相垂直的刀刃形闸板来切断介质，普遍应用于矿山、污水处理、食品、卫生医药等各行各业的管道系统。因为应用中通常需要通过控制闸阀开度来调节流量，而开度大小是通过计数连接闸板的螺杆某一径向的螺旋槽数来实现的，此计量方法不精确、难以实现数字化，且较为繁琐。

本发明旨在针对这种计量方法不精确、难以实现数字化且繁琐的缺点，设计一种新的测量明杆刀型闸阀开度的开度尺——计算闸板移动长度与闸阀开度之间的关系式，在尺上标记出两者部分对应数据，通过测量闸板移动长度而得到闸阀开度。

本发明不同于《阀门开度位置指示装置》（公开号：CN102506229A）发明专利中提到的通过安装探测闸板的磁感应探头来指示闸阀全开及全关的装置。

本发明不同于《暗杆闸阀开度显示装置》（公开号：CN1576672A）发明专利中利用转动的齿盘来计量刻度。

本发明不同于《电动阀门开度光电检测装置》（公开号：CN204554028U）发明专利中利用光电对光管来检测显示阀门开度。

本发明不同于《一种指示阀门开度的指示器》（公开号：CN104791547A）发明专利中通过阀杆转动带动指针同步转动，机械式显示阀门开度。

本发明不同于《一种明杆阀门开度指示器》（公开号：CN203963224U）发明专利中通过连接于阀杆上的开度指示环来看阀门开关状态以及阀门开度情况。

本发明不同于《阀门开度指示器》（公开号：CN203297741U）发明专利中通过多个齿轮转动带动指示针同步转动继而显示阀门开度大小的装置。

利用中华人民共和国国家知识产权局提供的中国专利数据库及世界知识产权组织网上专利检索数据库，在线检索结果表明：所检索的与刀型闸阀开度尺（指示器）设计、制造有关的专利中，主要是中国（包括台湾、香港）和日本等国家（地区）的专利。

本发明不同于日本《Gate valve with opening/closing degree indicator》（公开号：JP2011122714）发明中通过旋转指针计量闸阀开度的装置。

发明内容

本发明旨在针对这种计量方法不精确、难以实现数字化且繁琐的缺点，设计一种新的测量明杆刀型闸阀开度的开度尺——计算闸板移动长度与闸阀开度之间的关系式，在尺上标记出两者部分对应数据，通过测量闸板移动长度而得到闸阀开度。

本专利提供的一种测量明杆刀型闸阀开度的开度尺，其特征在于：该开度尺可以通过测量明杆刀型闸阀闸板移动长度而得到闸阀的开度，其制造步骤如下：

（1）计算闸板移动长度与开度之间的关系式；

（2）将此关系式中长度与开度若干个对应数值刻在尺上即可；

在上述的制造步骤中，所述的关系式取决于闸板和腔室的形状。

在上述的制造步骤中，所述的刻度可以是等间距的也可以是非等间距的。

本发明提供的开度尺设计巧妙，制造简单，应用方便直观。

附图说明

图1为闸板移动一定距离后明杆刀型闸阀（以闸阀腔室径向截面为圆形、闸板下沿为弧形为例）示意图。

图2为闸阀腔室径向截面为圆形、闸板下沿为弧形的明杆刀型闸阀开启后的矢量图。

图3为开度尺示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，明杆刀型闸阀闸板移动一定距离后，流体可以从已打开的部分空间流通，已打开部分的径向面积与腔室径向截面积之比即为开度。通过计算，我们可以得到腔室径向截面为圆形、闸板下沿为弧形的明杆刀型闸阀的开度与闸板移动长度之间的关系式，将部分两者对应数据刻于尺上即为开度尺。

具体步骤如下：

如图2所示，绘制闸阀开启时的矢量图，计算闸板移动长度与明杆刀型闸阀开度的关系式。

设闸板移动长度为x，闸阀腔室径向圆形截面的半径为r。

当x<r时，因为弓形AEBF与弓形AEBC对称。

OC+OE＝EF

OE+EF＝r

所以

三角形ACB面积

扇形ACBF面积

弓形AEBF面积

月牙形ADBC面积

得到闸阀开度与闸板移动长度x之间的关系式：

当x≥r时，

因为

扇形AOB面积

三角形AOB面积

弓形面积AEBF面积

得到闸阀开度与闸板移动长度x之间的关系式：

通过关系式(1)、(2)我们可以计算闸板移动一定距离后的阀门开度，假设r＝10cm，其部分对应数据如表1。

表1 闸板移动长度与开度对应表

将表1中数据刻于尺上即可得到本发明的开度尺，如图3。

图3中移动距离的变化是等间距的、开度的变化是非等间距的，也可以将等量变化的开度及其对应的移动长度刻于尺上得到开度尺。

针对腔室径向截面为圆形、闸板下沿为矩形等其他构造形式的明杆刀型闸阀，闸板移动长度和开度的关系式不尽相同，开度尺制造技术方案是类似的。