一種新型船用自閉式液位計(jì)的研制

王志軍，豐 軒，葛小明，印 俊

(中船綠洲鎮(zhèn)江船舶輔機(jī)有限公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212006)

0 引言

目視液位計(jì)是一種常用的安裝在液體容器壁上的儀器，用來觀察容器內(nèi)液體的液位變化。目前，機(jī)械設(shè)備油箱使用的液位計(jì)為有機(jī)玻璃型液位計(jì)[1-2]。該型液位計(jì)能夠用于常規(guī)設(shè)備，但是對于像船舶機(jī)械等需要安裝在室外并且移動的設(shè)備，液位計(jì)的殼體因?yàn)槭怯袡C(jī)玻璃的，所以很容易被撞壞。殼體損壞以后會導(dǎo)致工作液體泄漏，主機(jī)無法工作，同時(shí)泄漏的液體也會造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。國外某船級社在規(guī)范中明確規(guī)定：安裝在船用設(shè)備油箱上的液位計(jì)必須帶自閉功能，即液位計(jì)殼體損壞以后液位計(jì)能自動關(guān)閉，工作液體不能外泄。液位計(jì)生產(chǎn)廠家為了滿足該規(guī)范要求，研發(fā)了一系列船用自閉式液位計(jì)[3]。本文就目前市場供應(yīng)的船用自閉式液位計(jì)在實(shí)用中存在的一些不足之處進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn)方案。

1 研制新型液位計(jì)的必要性

目前市場上供應(yīng)的船用自閉式玻璃管液位計(jì)雖然具備自閉功能，滿足船級社規(guī)范要求，但使用在船舶機(jī)械油箱上還存在以下幾個(gè)問題：

(1)該型液位計(jì)同常規(guī)使用的有機(jī)玻璃型液位計(jì)相比，由于要安裝自閉閥，所以它不是貼合在油箱表面的，而是懸在油箱外部，因而其外形尺寸較大，在船上狹小的空間內(nèi)更容易被撞到。

(2)玻璃管型液位計(jì)的安裝方式和有機(jī)玻璃型不同。玻璃管型液位計(jì)采用的是法蘭聯(lián)結(jié)或直接焊接在油箱壁上，有機(jī)玻璃型液位計(jì)采用螺紋聯(lián)結(jié)。為滿足船級社規(guī)范要求，將油箱上原來安裝的有機(jī)玻璃液位計(jì)更換為玻璃管型液位計(jì)時(shí)，安裝孔需要重新機(jī)加工。

(3)在使用過程中，如果玻璃管型液位計(jì)被撞壞需要更換液位計(jì)時(shí)，在拆除損壞的液位計(jì)之前必須先把容器中的工作液放掉一部分，防止在更換過程中工作液通過安裝孔外流[3]。

(4)玻璃管型液位計(jì)在觀察液位時(shí)，要先將自閉閥的兩個(gè)手輪同時(shí)按下，開啟自閉閥后使容器內(nèi)的液體流入液位計(jì)。同時(shí)按下手輪需要用很大的力，操作不是很方便。

2 雙自閉液位計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理

針對市場現(xiàn)有的有機(jī)玻璃型液位計(jì)和玻璃管型液位計(jì)在使用過程中存在的不足之處，研究開發(fā)一種全新的雙自閉液位計(jì)，以滿足船舶機(jī)械的使用要求[4]。

新型液位計(jì)的結(jié)構(gòu)見圖1。技術(shù)方案如下:

(1)本液位計(jì)整體是在有機(jī)玻璃型液位計(jì)的基礎(chǔ)上改裝的，這樣可以提高標(biāo)準(zhǔn)化和通用性。件6液位計(jì)殼體采用原液位計(jì)殼體，其余零部件均要重新設(shè)計(jì)制造。

(2)本液位計(jì)由油箱內(nèi)和油箱外兩大部分組成。油箱內(nèi)元件通過件8閥套與油箱壁螺紋孔聯(lián)接，油箱外元件通過件5空心螺栓與油箱壁螺紋孔聯(lián)接。

(3)件1為推桿。要觀察油箱內(nèi)液位，首先將上下兩個(gè)推桿同時(shí)向里按到底。推桿的末端與件9閥芯通過螺紋聯(lián)結(jié)，推桿向里運(yùn)動時(shí)通過件9閥芯壓縮件10彈簧。件9閥芯開啟，油箱內(nèi)的液體通過件8閥套與閥芯之間的環(huán)形間隙流入液位計(jì)透明殼體。因?yàn)橐何挥?jì)上下兩個(gè)推桿是同時(shí)頂開的，殼體內(nèi)形成連通器，此時(shí)便可以通過液位計(jì)觀察到油箱內(nèi)的液位。

(4)觀察完畢，將液位計(jì)件1推桿松開，件9閥芯在件10彈簧復(fù)位力的作用下與件8閥套形成錐面密封。此時(shí)，如果因?yàn)橥饬ψ饔檬挂何挥?jì)殼體意外破裂，油箱內(nèi)的液體在錐面密封的作用下不會外泄，形成自閉。

(5)如果要更換損壞的殼體，液位計(jì)油箱內(nèi)的元件不動，只需將件1推桿向外旋出，之后將件5空心螺栓從油箱壁上旋下即可更換新的殼體。在更換殼體過程中，油箱內(nèi)的液體還是通過件8閥套與閥芯形成的錐面密封形成自閉，液體也不會外泄。

(6)件4、件7均為密封件，其作用是防止油箱內(nèi)工作液體在液位計(jì)使用過程中外泄。件3為墊圈，上面加工有兩道O型圈槽，分別為軸向密封和徑向密封。如果O型圈損壞需要更換時(shí)，要先將件2套管從件5空心螺栓上旋下取出，之后再將件3墊圈從套管上拆下后即可更換。

3 結(jié)語

本設(shè)計(jì)在市場廣泛使用的有機(jī)玻璃型液位計(jì)的基礎(chǔ)上增加了雙自閉功能。液位計(jì)殼體損壞時(shí)，油箱內(nèi)工作液體不會外泄。更換液位計(jì)時(shí)，也不必將工作液先放掉。新型船用自閉式液位計(jì)特點(diǎn)如下：

(1)外形小巧，能與油箱壁緊密貼合，不容易被撞到，同時(shí)因?yàn)閺椈闪^小，工作人員操作時(shí)也比較輕松。

(2)安裝方便。使用原來有機(jī)玻璃型液位計(jì)的兩個(gè)安裝孔，原油箱不需要做任何改動即可將非自閉式液位計(jì)更換為自閉式液位計(jì)，通用化程度高。

用簡單的方法成功解決了現(xiàn)在市場供應(yīng)的有機(jī)玻璃型液位計(jì)和玻璃管型液位計(jì)在使用中存在的不足之處，適用范圍非常廣。按照本設(shè)計(jì)方案制造的液位計(jì)已經(jīng)安裝在船舶機(jī)械上,使用效果良好。