一種新型船用自閉式液位計的研制

王志軍，豐 軒，葛小明，印 俊

(中船綠洲鎮江船舶輔機有限公司， 江蘇 鎮江 212006)

0 引言

目視液位計是一種常用的安裝在液體容器壁上的儀器，用來觀察容器內液體的液位變化。目前，機械設備油箱使用的液位計為有機玻璃型液位計[1-2]。該型液位計能夠用于常規設備，但是對于像船舶機械等需要安裝在室外并且移動的設備，液位計的殼體因為是有機玻璃的，所以很容易被撞壞。殼體損壞以后會導致工作液體泄漏，主機無法工作，同時泄漏的液體也會造成資源浪費和環境污染。國外某船級社在規范中明確規定：安裝在船用設備油箱上的液位計必須帶自閉功能，即液位計殼體損壞以后液位計能自動關閉，工作液體不能外泄。液位計生產廠家為了滿足該規范要求，研發了一系列船用自閉式液位計[3]。本文就目前市場供應的船用自閉式液位計在實用中存在的一些不足之處進行了分析并提出了改進方案。

1 研制新型液位計的必要性

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

(1)該型液位計同常規使用的有機玻璃型液位計相比，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更容易被撞到。

(2)玻璃管型液位計的安裝方式和有機玻璃型不同。玻璃管型液位計采用的是法蘭聯結或直接焊接在油箱壁上，有機玻璃型液位計采用螺紋聯結。為滿足船級社規范要求，將油箱上原來安裝的有機玻璃液位計更換為玻璃管型液位計時，安裝孔需要重新機加工。

(3)在使用過程中，如果玻璃管型液位計被撞壞需要更換液位計時，在拆除損壞的液位計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)玻璃管型液位計在觀察液位時，要先將自閉閥的兩個手輪同時按下，開啟自閉閥后使容器內的液體流入液位計。同時按下手輪需要用很大的力，操作不是很方便。

2 雙自閉液位計的結構和工作原理

針對市場現有的有機玻璃型液位計和玻璃管型液位計在使用過程中存在的不足之處，研究開發一種全新的雙自閉液位計，以滿足船舶機械的使用要求[4]。

新型液位計的結構見圖1。技術方案如下:

(1)本液位計整體是在有機玻璃型液位計的基礎上改裝的，這樣可以提高標準化和通用性。件6液位計殼體采用原液位計殼體，其余零部件均要重新設計制造。

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

(3)件1為推桿。要觀察油箱內液位，首先將上下兩個推桿同時向里按到底。推桿的末端與件9閥芯通過螺紋聯結，推桿向里運動時通過件9閥芯壓縮件10彈簧。件9閥芯開啟，油箱內的液體通過件8閥套與閥芯之間的環形間隙流入液位計透明殼體。因為液位計上下兩個推桿是同時頂開的，殼體內形成連通器，此時便可以通過液位計觀察到油箱內的液位。

(4)觀察完畢，將液位計件1推桿松開，件9閥芯在件10彈簧復位力的作用下與件8閥套形成錐面密封。此時，如果因為外力作用使液位計殼體意外破裂，油箱內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，液位計油箱內的元件不動，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工作液體在液位計使用過程中外泄。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，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 結語

本設計在市場廣泛使用的有機玻璃型液位計的基礎上增加了雙自閉功能。液位計殼體損壞時，油箱內工作液體不會外泄。更換液位計時，也不必將工作液先放掉。新型船用自閉式液位計特點如下：

(1)外形小巧，能與油箱壁緊密貼合，不容易被撞到，同時因為彈簧力較小，工作人員操作時也比較輕松。

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

用簡單的方法成功解決了現在市場供應的有機玻璃型液位計和玻璃管型液位計在使用中存在的不足之處，適用范圍非常廣。按照本設計方案制造的液位計已經安裝在船舶機械上,使用效果良好。