一种翻转阀塞式被动活塞体积管制造技术

本发明专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，涉及一种被动式活塞体积管，属于液体流量计量领域。本发明专利技术包括缸体、活塞系统和回程机构；还包括下顶杆和上顶杆；下顶杆用于当活塞系统运动到下游极限位置时顶开翻转阀塞；上顶杆用于当活塞系统运动到上游极限位置时使翻转阀塞闭合；所述活塞系统能够在所述缸体内往复运行，实现对流量的连续测量。所述的活塞系统包括翻转阀塞机构、活塞、活塞杆和活塞密封件。所述的翻转阀塞机构包括扭簧、翻转阀塞、转轴和密封圈。本发明专利技术要解决的技术问题是：减小被动式活塞体积管运行过程中压损和状态转换冲击，并能够避免回程过程爬行，进而保证被动体积管流量测量准确度的要求并延长设备的使用寿命。 1

【技术实现步骤摘要】
一种翻转阀塞式被动活塞体积管
本专利技术涉及一种被动式活塞体积管，尤其涉及一种用于液体流量计量的被动式活塞体积管，属于液体流量计量领域。
技术介绍
被动活塞式体积管主要用于石油产品等液体流量的计量，是一种容积法的液体流量标准装置。它由缸体、活塞系统、回程机构等组成。工作过程中，活塞系统在工作介质和回程机构的交替作用下往复运行。目前在被动式活塞体积管上，用于控制阀塞开闭的是弹簧提升阀机构，通常该机构为了保证阀塞闭合状态的密封性，会导致阀塞开启困难，开启状态压损高，远大于校准行程的压损，造成连续运行的压力波动，尤其是状态转换过程会产生压力冲击，同时引起回程状态的爬行和震动问题，影响设备的使用性能和寿命。
技术实现思路
针对现有技术被动式活塞体积管运行过程中压损变化大，状态转换冲击大，以及回程过程爬行的问题，本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管要解决的技术问题是：减小被动式活塞体积管运行过程中压损和状态转换冲击，并能够避免回程过程爬行，进而保证被动体积管流量测量准确度的要求并延长设备的使用寿命。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现。本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管包括缸体、活塞系统和回程机构。还包括下顶杆和上顶杆。下顶杆用于当活塞系统运动到下游极限位置时顶开翻转阀塞。上顶杆用于当活塞系统运动到上游极限位置时使翻转阀塞闭合。所述活塞系统能够在所述缸体内往复运行，实现对流量的连续测量。当被动式活塞体积管处于校准行程时，活塞系统被液体介质推动，由上游位置向下游位置移动；当一次校准行程结束时，所述回程机构带动活塞系统由下游位置向上游位置移动，称为回程，准备下一次校准行程。所述的活塞系统用于在流体的推动下实现正向运动，通过测量活塞位移计算出流体流量，在回程机构带动下实现回程运动。所述的活塞系统包括翻转阀塞机构、活塞、活塞杆和活塞密封件，活塞分别与活塞杆、活塞密封件固定连接，翻转阀塞机构位于活塞内部。所述的翻转阀塞机构包括扭簧、翻转阀塞、转轴和密封圈，所述的翻转阀塞前部圆形与活塞的内孔间相适配，翻转阀塞前部与活塞的内孔间通过密封圈密封；在翻转阀塞后部偏离轴线的位置设有与扭簧连接的支撑机构，在支撑机构上设有用于转轴穿过的轴孔。扭簧一端与活塞连接，另一端与翻转阀塞后部偏离轴线的支撑机构连接。转轴固定在活塞内部。在外力作用下翻转阀塞能够围绕转轴翻转。进一步地，为保证扭簧在开启和闭合两个状态的弹力尽量一致，翻转阀塞后部的支撑机构后端面向扭簧倾斜，倾斜角度以使得扭簧的两个扭臂夹角在两种状态下一致为准；进一步地，为避免翻转阀塞在动作的过程中对密封圈产生摩擦和扭转，转轴的位置设在向扭簧偏离的一侧。本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管的工作方法为，在校准行程中，翻转阀塞在扭簧的作用下闭合，保持活塞的密封性，由流体介质推动自上游向下游运动，在此过程中，测量活塞系统的位移，即能够计算出此时的流体流量；当活塞系统运动到下游极限位置时，翻转阀塞被下顶杆顶开，并在扭簧的作用下保持开启状态，流体介质能够从活塞中流过，此时活塞系统能够由回程机构带动，自下游向上游运动，完成回程；当活塞系统运动到上游极限位置时，翻转阀塞被上顶杆闭合，准备进行下一次校准过程。翻转阀塞垂直于活塞轴线转动，由上顶杆和下顶杆控制开闭动作，依靠扭簧的弹力维持闭合状态和开启状态，开启状态的开度固定，造成的压损小，接近闭合状态活塞运动造成的压损，使得状态转换的冲击小，工作稳定。同时翻转阀塞避免与活塞杆直接连接，活塞与活塞杆刚性连接，回程过程中，传动机构直接带动活塞，避免爬行和震动问题。通过描述现有技术中的弹簧提升阀机构工作原理对比本专利技术的有益效果：现有技术中的弹簧提升阀机构，阀塞与活塞的相对运动是平行于活塞轴线的，二者通过弹簧弹性连接，活塞与阀塞的开度大小与弹簧上施加的力直接相关。通常该机构为保证阀塞与活塞闭合状态的密封性，以及保证阀塞能够迅速闭合，会将弹簧力调整得比较大，导致阀塞开启所需的力同时增大。由于在正常使用过程中，阀塞开启所需的力完全由其两侧的压差决定，较大的弹簧力必然导致开启状态压损高，远大于校准行程的压损，造成连续运行时的压力波动，尤其是状态转换过程会产生压力冲击。同时由于阀塞与活塞杆刚性连接，外筒与阀塞通过弹簧弹性连接，而回程过程中，传动机构直接拖动的是活塞杆，弹性连接会引起外筒受力不稳定，产生爬行和震动问题，影响设备的使用性能和寿命。有益效果：1、本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，翻转阀塞通过翻转的方式进行状态转换，在开启状态的开度固定，造成的压损小，接近闭合状态活塞运动造成的压损，使得状态转换的冲击小，工作稳定。2、本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，翻转阀塞避免与活塞杆直接连接，活塞与活塞杆刚性连接，回程过程中，传动机构直接带动活塞，避免爬行和震动问题。3、本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，翻转阀塞后部的支撑机构后端面向扭簧倾斜，能够保证扭簧在开启和闭合两个状态的弹力尽量一致。4、本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，转轴的位置设在向扭簧偏离的一侧，能够避免翻转阀塞在动作的过程中对密封圈产生摩擦和扭转。5、本专利技术公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，通过上述改进优点能够保证被动体积管流量测量准确度的要求并延长设备的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术翻转阀塞机构结构示意图；图3是本专利技术工作过程中阀塞开启过程示意图；图4是本专利技术工作过程中阀塞闭合过程示意图；其中：1—缸体、2—活塞系统、3—程机构、4—下顶杆、5—上顶杆。2.1—翻转阀塞机构、2.2—活塞、2.3—活塞杆、2.4—活塞密封件。2.1.1—扭簧、2.1.2—翻转阀塞、2.1.3—转轴、2.1.4—密封圈。具体实施方式为了更好的说明本专利技术的目的和优点，下面结合附图和实例对
技术实现思路
做进一步说明。实施例1：如图1和图2所示，本实施例公开的一种翻转阀塞式被动活塞体积管，其结构包含缸体1、活塞系统2和回程机构3。活塞系统2包括翻转阀塞机构2.1、活塞2.2、活塞杆2.3和活塞密封件2.4，活塞2.2分别与活塞杆2.3、活塞密封件2.4固定连接，翻转阀塞机构2.1位于活塞2.2内部。所述的翻转阀塞机构2.1包括扭簧2.1.1、翻转阀塞2.1.2、转轴2.1.3和密封圈2.1.4，所述的翻转阀塞2.1.2前部圆形与活塞2.2的内孔间相适配，翻转阀塞2.1.2前部与活塞2.2的内孔间通过密封圈2.1.4密封；在翻转阀塞2.1.2后部偏离轴线的位置设有与扭簧2.1.1连接的支撑机构，在支撑机构上设有用于转轴2.1.3穿过的轴孔。扭簧2.1.1一端与活塞2.2连接，另一端与翻转阀塞2.1.2后部偏离轴线的支撑机构连接。转轴2.1.3固定在活塞2.2内部。在外力作用下翻转阀塞2.1.2能够围绕转轴2.1.3翻转。图2所示为，被动式活塞体积管校准行程的状态，翻转阀塞2.1.2处于闭合状态，其外缘锥面与活塞2.2的内锥面配合，压缩密封圈2.1.4，起到密封作用。翻转阀塞机构2.1、活塞2.2组成一个整体，在流体的推动下，由图的左侧向右侧运动。图3所示为，被动式活塞体积管校准行程结束的状态，在下游极限位置，下顶杆4与翻转阀塞2.1.2的下游侧接触，推动翻翻转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翻转阀塞式被动活塞体积管，包括缸体(1)、活塞系统(2)和回程机构(3)；其特

【技术特征摘要】
1.一种翻转阀塞式被动活塞体积管，包括缸体(1)、活塞系统(2)和回程机构(3)；其特征在于：还包括下顶杆(4)和上顶杆(5)；下顶杆(4)用于当活塞系统(2)运动到下游极限位置时顶开翻转阀塞(2.1.2)；上顶杆(5)用于当活塞系统(2)运动到上游极限位置时使翻转阀塞(2.1.2)闭合；所述活塞系统(2)能够在所述缸体(1)内往复运行，实现对流量的连续测量；当被动式活塞体积管处于校准行程时，活塞系统(2)被液体介质推动，由上游位置向下游位置移动；当一次校准行程结束时，所述回程机构带动活塞系统(2)由下游位置向上游位置移动，称为回程，准备下一次校准行程；所述的活塞系统(2)用于在流体的推动下实现正向运动，通过测量活塞位移计算出流体流量，在回程机构(3)带动下实现回程运动；所述的活塞系统(2)包括翻转阀塞机构(2.1)、活塞(2.2)、活塞杆(2.3)和活塞密封件(2.4)，活塞(2.2)分别与活塞杆(2.3)、活塞密封件(2.4)固定连接，翻转阀塞机构(2.1)位于活塞(2.2)内部；所述的翻转阀塞机构(2.1)包括扭簧(2.1.1)、翻转阀塞(2.1.2)、转轴(2.1.3)和密封圈(2.1.4)，所述的翻转阀塞(2.1.2)前部圆形与活塞(2.2)的内孔间相适配，翻转阀塞(2.1.2)前部与活塞2.2的内孔间通过密封圈(2.1.4)密封；在翻转阀塞(2.1.2)后部偏离轴线的位置设有与扭簧(2.1.1)连接的支撑机构，在支撑机构上设有用于转轴(2.1.3)穿过的轴孔；扭簧(2.1.1)一端与活塞(2.2)连接，另一端与翻转阀塞(2.1.2)后部偏离轴线的支撑机构连接；转轴(2.1.3)固定在活塞(2.2)内部；在外力作用下翻转阀塞(2.1.2)能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈峰，刘彦军，于华伟，张永胜，张毅治，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11