一种沿竖向轴旋转的开式液体流向换向设备

技术领域

本发明涉及液体换向器领域，具体涉及一种沿竖向轴旋转的开式液体流向换向设备。

背景技术

流量计检测时需要有一个能够切换液体流向的设备，通常分为开式换向器和闭式换向器。开式换向器的结构简单，制作维护成本低，可靠性高，体积比闭式换向器大；开式换向器机构为敞开的，若实际流量大于设计流量液体会溢出。闭式换向器的结构复杂，制作维护成本高，可靠性低，体积较小，因机构全为封闭的，液体不会溢出，能承受一定的压力。

本发明中的开式换向器沿竖直轴线旋转，比沿水平轴线旋转的开式换向器略高，但体积比横向旋转式小，适合空间紧凑的区域使用，兼具开式换向器结构简单、闭式换向器体积小的优点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种沿竖向轴旋转的开式液体流向换向设备。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种沿竖向轴旋转的开式液体流向换向设备，能够使进水管中的液体流向不同的分水桶中，包括：

平台；

换向管，其竖向设置，一端与进水管转动连通且另一端连通有弯曲管；所述换向管转动时，弯曲管的末端朝向不同的分水桶；

定位调节机构，安装在平台上，用于限制换向管在水平方向和竖直方向上的平移并支撑换向管沿竖直轴线转动；

换向机构，包括固设在平台上的换向气缸、与换向气缸的移动端固定连接的齿条，以及套设在换向管上且与齿条啮合的齿轮。

进一步地，所述定位调节机构包括固定套设在换向管圆周外的法兰盘、沿周向设置在法兰盘下部的托辊；所述法兰盘底部设置有圆锥面；每个托辊均与圆锥面接触，且托辊的轴线以及该托辊与圆锥面的接触线之间平行。

进一步地，所述定位调节机构还包括固定安装在平台上的安装板、多个固设在安装板上的固定板、与固定板滑动连接的托辊安装块、与固定板固定连接的调整块、固设在调整块上的托辊调节螺母、与调整块滑动连接且与托辊调节螺母配合的托辊调节螺杆；所述托辊调节螺杆的一端与托辊安装块固定连接；所述托辊与托辊安装块转动连接。

进一步地，所述定位调节机构还包括固定安装在平台上的安装板、多个固设在安装板上的固定板、多个固设在固定板上的万向球支架、与万向球支架滑动连接的万向球调节螺杆、旋拧在万向球调节螺杆上方且与万向球支架固定连接的螺母，以及设置在万向球调节螺杆下方的万向球；所述万向球压放在法兰盘上方。

进一步地，所述换向机构还包括与平台固定连接的换向机构支架、与换向气缸的活塞固定连接的定位板、与换向气缸同向设置的直线导轨、与定位板固定连接且与直线导轨的移动副固定连接的齿条安装块、固设在换向机构支架上且用于限制定位板伸出和缩回极限位置的限位组件；所述换向气缸安装在换向机构支架上；所述齿条安装在齿条安装块上。

进一步地，所述换向机构还包括固设在平台上的多个用于检测定位板位置的传感器；多个传感器的排列方向与换向气缸活塞的方向相同。

进一步地，还包括辅助导向机构；所述辅助导向机构包括与平台固定连接的地脚连接板、与地脚连接板滑动连接的聚氨酯轮安装板、转动设置在聚氨酯轮安装板端部的聚氨酯轮、与地脚连接板固定连接的聚氨酯轮调节板、与聚氨酯轮调节板滑动连接的聚氨酯轮调节螺杆、与聚氨酯轮调节板固定连接且与聚氨酯轮调节螺杆配合的聚氨酯轮调节螺母；所述聚氨酯轮调节螺杆的一端与聚氨酯轮安装板固定连接；所述聚氨酯轮的圆周面与换向管的圆周面顶紧接触。

进一步地，所述换向管上设置有能够进行横向、纵向移动的配重块；所述配重块设置在弯曲管弯曲方向的反向。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明通过定位调节机构对换向管进行限位且保证换向管能够转动，通过换向机构推动换向管沿竖直轴线转动，减小了开式换向器的体积，使本发明中的开式换向器兼具开式换向器结构简单、闭式换向器体积小的优点于一身，适合空间紧凑的区域使用。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明换向管的结构示意图；

图3为本发明换向机构的俯视图；

图4为本发明定位调节机构的俯视图；

图5为本发明辅助导向机构的俯视图；

图6为本发明定位调节机构的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

图1为本发明的整体示意图，本发明中的换向设备由7个部分组成：

换向管20负责轴向旋转，切换液体流向，进水管10插入到换向管内，两者可以相对转动；

定位调节机构50负责固定换向管，并装有含轴承的托辊，可使换向管旋转；

换向机构60由换向气缸推动齿条，带动换向管上的齿轮，使换向管旋转，并装有传感器，配合PLC可检测换向时间及换向中位；

平台40，为换向设备的安装基础；

辅助导向机构70，在定位调节机构上方，起到给换向管辅助定位的作用，可使换向管旋转更轻松；

分水桶30，分别将两个方向的液体引入所需流入的位置，实际根据现场布局制作，此处仅做示意；

进水管10，液体经进水管流入换向管，实际根据现场布局制作，此处仅做示意。

如图2所示，换向管由第一直管段21、弯头22、第二直管段23焊接而成，弯头和第二直管段组成弯曲管。第一直管段上焊有法兰盘25；法兰盘底部具有与定位调节机构托辊接触的45°锥面251，法兰盘上表面为水平面且与定位调节机构的万向球接触，可使换向管旋转且不会倾倒。齿轮66焊接在第一直管段的齿轮连接法兰上，齿轮与换向机构的齿条啮合，可使换向管旋转。换向管整体呈J型，重心偏向一边，为了保证换向管能平稳的安装在定位调节机构上，换向管安装了配重组件，由配重安装块、配重安装板241、配重块243、规格为10M16的配重块安装螺杆242、螺母组成。配重块可在配重块安装螺杆上横向移动；配重安装板设置有腰槽，可纵向移动；两个方向进行调节，可将换向管的重心调至第一直管段的轴线上，以达到更稳定的旋转效果。

如图4、6所示，定位调节机构大致分为两个部分，一部分是安装板51和固定板52，这一部分主要作用是将调节机构与平台连接在一起；另一部分是由除去安装板、固定板以外的其他零件组成的调节机构，一个定位调节机构装有五个调节机构。每个调节机构有一个托辊安装块531以及设置在托辊安装块上的托辊532，托辊后面连着托辊调节螺杆542，托辊调节螺母543固定在调节块541上，托辊调节螺杆穿过托辊调节螺母和调节块，通过旋转托辊调节螺杆，可使托辊沿换向管的径向移动；另外还有万向球支架551、安装在万向球支架上的万向球调节螺杆552和万向球调节螺母553、安装在万向球调节螺杆下端的万向球554，万向球调节螺杆与万向球调节螺母配合，通过旋转万向球调节螺杆，可使万向球上下移动。一个定位调节机构为半圆，两个组成一个整圆，通过托辊与法兰盘底部圆锥面的接触、以及万向球与法兰盘上表面的接触，限制换向管水平方向以及竖直方向的平移，并可在换向管沿竖直轴线进行旋转时为其提供转动支撑。

如图3所示，换向机构中，换向机构支架61上安装了换向气缸62，换向气缸推动定位板63以及齿条安装块64，齿条安装块上装有齿条65，齿条与换向管上的齿轮66啮合，齿条安装块与直线导轨66配合，齿条移动带动齿轮旋转进而带动换向管旋转。换向机构配有第一限位组件671和第二限位组件672，通过旋转限位组件上的螺钉，可以调节换向气缸活塞杆伸出、缩回的极限位置，进而调节换向管旋转的角度。换向机构配有三个位置检测传感器68，可检测气缸是否伸出、缩回到位，进而判断换向管当前处于哪个位置，并配合PLC可检测换向时间及换向的中间位置。

如图5所示，为了让换向管在旋转时能更加稳定，增加换向设备的使用寿命，该换向设备安装了辅助导向机构70。辅助导向机构上安装有聚氨酯轮732，每个聚氨酯轮套设在金属轮731上，金属轮内装有轴承，能够旋转；且金属轮与聚氨酯轮安装在开有腰槽的聚氨酯轮安装板72上，聚氨酯轮调节螺杆742穿过聚氨酯轮调节螺母和聚氨酯轮调节板741并与聚氨酯轮安装板固定连接，这样聚氨酯轮就可以相对地脚连接板71进行横向移动，调整定位力度。一套辅助导向机构有两个聚氨酯轮，一套换向设备配有两个辅助导向机构，也就是四个聚氨酯轮。聚氨酯轮安装在定位调节机构上方，以防止换向管倾斜。因换向管均焊接装配，同心度不高，为了补偿定位调节机构处换向管与辅助导向机构处换向管的同心度偏差，故选用弹性较高的聚氨酯材料做定位轮。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。