CN201765006U - 机械式温度转换膜式燃气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械式温度转换膜式燃气表，它能够解决旋转滑阀结构膜式燃气表在不同温度下，等效计量燃气量值误差的问题。其核心是补偿片的设置：即在普通钢壳膜式燃气表的旋转滑阀结构的机芯组上，将中心齿轮与补偿片座板刚性联接，活动拉杆柱在补偿片座板槽弧形内可以滑动，补偿片中心端固定，外部直线端直接插在活动拉杆柱中部缺口中，补偿片随温度变化而伸缩，其直线端向内外偏移，拔动活动拉杆柱在补偿片座板的弧形槽中移动，通过拉杆、摇臂及立轴带动折板角度摆动，从而改变膜片组往复运动距离，实现温度补偿。具有结构简单、安全可靠、计量准确、使用周期长等特点。

Description

机械式温度转换膜式燃气表 

技术领域

本实用新型涉及一种膜式燃气表，尤其是一种带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表。 

背景技术

膜式燃气表是一种通过内部可柔变的内膜仓(俗称回转体积)来测量燃气体积的计量装置；它具有计量准确、安全可靠、使用周期长等特点。 

机械式温度转换膜式燃气表，就是在普通膜式燃气表内部的机芯组上增设机械温度转换装置，它既具有普通膜式燃气表的特点，同时实现了不同温度条件下燃气热值等效计量。是新一代燃气计量装置。 

普通膜式燃气表的计量性能是在特定条件(20℃)下检定的，然而在不同温度下使用，由于燃气体积(量值)变化很大，其计量就不准确了。 

一般燃气表都安装在室外，而室外的气温会随着地区不同、季节不同气温变化很大；尤其北方，冬季气温在0℃以下长达5个月以上，夏季气温在30℃以上，不到3个月。这样用普通膜式燃气表来计量燃气，一年四季供需双方无法达到平衡。机械式温度转换膜式燃气表在不同温度下工作时，通过机械温度转换装置中的补偿片随温度变化而发生偏移，改变了膜片往复运动距离，也就是改变了计量容积-内膜仓的大小，就可以实现不同温度条件下燃气量质等效计量。保障了供需双方经济利益。 

目前市场上的膜式燃气表有多种结构。按滑阀运动方式分：第一种结构是方形滑阀，分在两边往复直线运动；第二种结构是方形滑阀设在一端，中心设有凸轮、拔叉和可调的旋转盘，当旋转盘转动时，凸轮驱动拔叉，拨动滑阀往复直线运动；第三种结构是圆形滑阀在中心上，旋转滑阀。前者结构简单，性能较差；后两种为新型结构，体积小，结构合理紧凑，被广泛选用。中国专利公开的一种“温度补偿煤气表”(CN2748876，公告日2005.12.28ZL200420105291.2)，它包括大拉杆、小拉杆、立轴、皮膜；大拉杆与立轴连接，立轴经折板与皮膜连接，大拉杆上由连接螺钉连接热双金属片制成的大 拉杆支架，该大拉杆支架经调节杆与小拉杆销连接；通过温度补偿装置即大拉杆支架和调节杆的采用，来实现温度补偿。这是用的第一种结构煤气表。 

中国专利公开的另一种“机械温度补偿燃气表”CN200941058，公告日2007.08.29 ZL200620106802.1)，壳体内具有独立机芯，其上联有阀座和转阀，设有连杆其两端分别连有肘节，在转阀上轴向联有芯轴盘，芯轴盘上联有热敏螺旋弹簧片，芯轴盘的偏心孔中设置具有内、外叉的拨叉，所述拨叉内叉夹持于所述螺旋弹簧片的外端，设有变位轴其下端部置于所述拨叉外叉内，变位轴上端与所述连杆相连。这种设置在第二种结构燃气表上可能实现，而把它放在第三种结构燃气表上是难以实现的，因为两者变位轴中心距，相差很大，同时阐述的温度补偿原理也不确切，图示所述结构也不完整。 

中国专利还公开了一种“带机械温度转换装置膜式燃气表”CN1091404，公告日2008.08.27 ZL200720191265.X)，壳体内具有独立机芯，机芯上有阀座和阀盖，中心齿轮与旋转盘钢性联接，旋转盘上设置具有内、外叉的拨叉和螺旋状的热敏复合双金属簧片，所述拨叉外叉夹持于所述螺旋状的热敏复合双金属簧片的直线端，变位连杆柱其中部置于所述拨叉内叉内，变位连杆柱上端由所述连杆与摇臂相连。这种用拔叉来定位固定变位连杆柱是不可靠的，计量性能也受到影响。 

由于上述前两个专利还存在结构缺陷，不实用。第三个专利仍选用拔叉结构，同样存在计量精度降低、可靠性也差的结构缺陷。 

总之，到目前为止，尚未见到具有温度补偿功能的燃气表问世，也未见类似报道。 

发明的内容 

本实用新型的目的是提供一种机械式温度转换膜式燃气表，它能够解决旋转滑阀结构膜式燃气表在不同温度下，等效计量燃气量值误差的问题。并且具有结构简单、安全可靠、计量准确、使用周期长等特点。 

为实现本发明的目的而采用的技术方案是这样的：即一种机械式温度转换膜式燃气表，由壳体部份和机芯组部份组成；其中，机芯组部份包括计量室体、计量室盖、一对膜片组、一对立轴、阀盖、中心齿轮组；其中膜片组包括夹膜板、膜片和平行板；立轴的下端安装有折板，折板延伸至膜片组的膜片与夹膜板之间，立轴的上端与摇臂的一端连接；计量室体腔内装膜片组， 膜片压板，膜片组使计量室体腔内形成左右气室；中心齿轮组的中心齿轮装在阀轴上，中心齿轮与过轮联接，过轮又与拔杆齿轮联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器转动，实现机械计数；中心齿轮又拨动阀盖旋转，分配进出气；其特征是：中心齿轮上安装有补偿片座板，所述补偿片座板上设有可移动的活动拉杆柱和补偿片，所述补偿片是由两种膨胀系数不同的热敏复合双金属片绕成的阿基米德螺旋线状体，其螺旋中心端固定在补偿片座板上，外部延伸直线端直接插在可移动的活动拉杆柱中部的缺口中；活动拉杆柱下部浮动卡在补偿片座板的弧形槽中，可在槽中滑动，活动拉杆柱上部安装拉杆与摇臂另一端联接；补偿片随温度变化而伸缩，其直线端向内外偏移，拔动活动拉杆柱在补偿片座板的弧形槽中移动，通过拉杆、摇臂及立轴带动折板角度摆动，从而改变着膜片组往复运动距离，实现温度补偿。 

本实用新型的核心是补偿片的设置：即在普通钢壳膜式燃气表的机芯组上部，设置内藏式机械温度转换装置。也就是在旋转滑阀结构的机芯组上，将中心齿轮与补偿片座板刚性联接，活动拉杆柱在补偿片座板槽弧形内可以滑动，在一定温度时由补偿片定位、固定。这样，在特定温度(20℃)条件下，活动拉杆柱的位置中心距，就是普通基表曲柄齿轮拉杆柱的中心距；也就是活动拉杆柱的位置中心距和曲柄齿轮拉杆柱中心距一样，其大小决定了膜片组往复运动行程距离，也就是决定了燃气表计量容积——回转体积的大小。 

普通膜式燃气表是用一种通过可柔变的内膜仓，来测定燃气体积。也就是膜片来回往复运动一次所包容的体积——内膜仓(俗称回转体积)。标准规定，在特定条件(20℃)下，燃气表实际回转体积与理论计算回转体积之差不超过±5％。实际上，普通基表在不同温度(T)时，其回转体积要发生微小变化，而且，温度高时缩小，温度低时增大。我们知道：气体体积与温度、压力有关，不同温度、不同压力时，气体体积变化很大。因此，在不同温度时，就是回转体积不变，也会产生很大的量质计量误差。现以天然气为例：从燃气热值角度来分析：在压力为101.325kPa不变情况下，温度为20℃时，其密度为0.723kg/m³，温度为0℃时，其密度为0.7758kg/m³，也就是温度从20℃降到0℃时，天然气的体积，就要缩小6.8％。所以，用普通基表计量天然气的体积，在低温条件下，实际上，天然气就损失很大。 

本实用新型就是利用热敏复合双金属片对温度敏感特性，绕制成阿基米 德螺旋形簧片——补偿片，补偿片中心端固定，外部直线端直接插在活动拉杆柱中部缺口中，拔动活动拉杆柱移动，实际上就是把普通基表曲柄齿轮上拉杆柱改为可以移动的活动拉杆柱，其定位、固定由补偿片决定。这样，当温度从20℃降到0℃时，补偿片外部直线端向里偏移，拔动活动拉杆柱向里移动，使活动拉杆柱中心距减小，从而使膜片组往复运动距离减小，改变了燃气表计量容积——内膜仓的大小，也就是使回转体积缩小了6.8％左右。所以，从燃气热值角度看，机械式温度转换膜式燃气表在0℃时读数和在20℃时读数一致，其燃气热值就等效。 

一般燃气表都安装在室外，一年四季不同温度下都要使用。且夏季气温高，需要负补偿，但是时间短；且冬季气温低，需要正补偿，但是时间长。采用本实用新型机械式温度转换膜式燃气表，就可以做到不同温度条件下，燃气热值等效计量。 

本实用新型燃气表的工作原理和普通基表一样：当用户打开用气阀门，燃气表内膜片组两边产生压差，形成作用力，推动膜片组运动，通过折板、立轴、摇臂、拉杆、活动拉杆柱带动中心齿轮旋转，中心齿轮拨动阀盖(也叫滑阀)转动，分配进出气，交替进出左右气室；另外，中心齿轮与过轮、拔杆齿轮联接，通过磁耦合传动，经齿轮组带动计数器转动，实现机械计数。 

附图说明

附图1是本实用新型机芯组部分的结构示意图。 

附图2是本实用新型中心齿轮组部分的结构示意图。 

附图3是本实用新型机械温度转换装置的结构示意图。 

附图4是本实用新型膜片组部分剖面示意图。 

附图5是本实用新型立轴套8结构剖视图。 

图中：1、计量室体，2、计量室盖，3、膜片组，4、膜片压板，5、折板，6、立轴，7、立轴皮碗，8、立轴套，9、摇臂，10、出气管，11、出气管O型圈，12、拉杆，13、阀盖，14、阀轴，15、中心齿轮组，16、拔杆齿轮，17、过轮，18、止动板，19、双向支架，20、阀栅，21、中心齿轮，22、活动拉杆柱，23、补偿片座，24、补偿片，25、补偿片座板，26、夹膜板，27、膜片，28、平行板 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型再作描述。 

参见附图，图中的机械式温度转换膜式燃气表，由壳体部份和机芯组部份组成；其中，机芯组部份包括计量室体1、计量室盖2、一对膜片组3、一对立轴6、阀盖13、中心齿轮组15；其中膜片组3包括夹膜板26、膜片27和平行板28；立轴的下端安装有折板5，折板延伸至膜片组的膜片27与夹膜板26之间，立轴的上端与摇臂9的一端连接；计量室体1腔内装膜片组3，膜片压板4，膜片组3使计量室体1腔内形成左右气室；中心齿轮组14的中心齿轮21装在阀轴14上，中心齿轮21与过轮17联接，过轮17又与拔杆齿轮16联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器转动，实现机械计数；中心齿轮21又拨动阀盖13旋转，分配进出气；其特征是：中心齿轮21上安装有补偿片座板25，所述补偿片座板25上设有可移动的活动拉杆柱22和补偿片24，所述补偿片24是由两种膨胀系数不同的热敏复合双金属片绕成的阿基米德螺旋簧片，其螺旋中心端固定在补偿片座板25上，外部延伸直线端直接插在可移动的活动拉杆柱22中部的缺口中；活动拉杆柱22下部浮动卡在补偿片座板25的弧形槽中，可在槽中滑动，活动拉杆柱22上部安装拉杆12与摇臂9另一端联接；补偿片24随温度变化而伸缩，其直线端向内外偏移，拔动活动拉杆柱22在补偿片座板25的弧形槽中移动，通过拉杆、摇臂及立轴带动折板5角度摆动，从而改变着膜片组3往复运动距离，实现温度补偿。 

上述折板5、立轴6和摇臂9压装后成刚性联接；其中立轴6由立轴套8滑动轴承定位。所述立轴套8上设置有滑动轴承挡和定位筋，与出气管一并固定在计量室体上。 

参见附图1，所述中心齿轮21与阀轴14相配部分加长，并为锥度齿轮。 

参见附图2，所述中心齿轮21与安装在其上面的补偿片座板25柱孔相配，并用自攻螺钉固定，实现刚性连接。 

参见附图3，所述补偿片(24)螺旋中心端由补偿片座(23)固定在补偿片座板(25)上，成刚性联接。热敏复合双金属螺旋补偿片24是由两种膨胀系数不同的热敏复合双金属片被绕成阿基米德螺旋线形状。它在温度变化时涨缩敏感，升温时，向膨胀系数小的一边偏移；降温时，向收缩系数大的一边偏移。 

参见附图4，所述膜片组3：其夹膜板26，膜片27，平行板28还有膜片压板4等相关尺寸和倒耳都要一致。 

参见附图5，所述立轴套8增设滑动轴承挡，它既具有导轴、定位作用，又起到了防止立轴摆动、来回振荡作用。同时增加耳筋，与出气管一并固定。 

Claims (6)

1.一种机械式温度转换膜式燃气表，由壳体部份和机芯组部份组成；其中，机芯组部份包括计量室体(1)、计量室盖(2)、一对膜片组(3)、一对立轴(6)、阀盖(13)、中心齿轮组(15)；其中膜片组(3)包括夹膜板(26)、膜片(27)和平行板(28)；立轴的下端安装有折板(5)，折板延伸至膜片组的膜片(27)与夹膜板(26)之间，立轴的上端与摇臂(9)的一端连接；计量室体(1)腔内装膜片组(3)，膜片压板(4)，膜片组(3)使计量室体(1)腔内形成左右气室；中心齿轮组(14)的中心齿轮(21)装在阀轴(14)上，中心齿轮(21)与过轮(17)联接，过轮(17)又与拔杆齿轮(16)联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器转动，实现机械计数；中心齿轮(21)又拨动阀盖(13)旋转，分配进出气；其特征是：中心齿轮(21)上安装有补偿片座板(25)，所述补偿片座板(25)上设有可移动的活动拉杆柱(22)和补偿片(24)，所述补偿片(24)是由两种膨胀系数不同的热敏复合双金属片绕成的阿基米德螺旋簧片，其螺旋中心端固定在补偿片座板(25)上，外部延伸直线端直接插在可移动的活动拉杆柱(22)中部的缺口中；活动拉杆柱(22)下部浮动卡在补偿片座板(25)的弧形槽中，可在槽中滑动，活动拉杆柱(22)上部安装拉杆(12)与摇臂(9)另一端联接；补偿片(24)随温度变化而伸缩，其直线端向内外偏移，拔动活动拉杆柱(22)在补偿片座板(25)的弧形槽中移动，通过拉杆、摇臂及立轴带动折板(5)角度摆动，从而改变膜片组(3)往复运动距离，实现温度补偿。

2.根据权利要求1所述的机械式温度转换膜式燃气表，其特征是：折板(5)、立轴(6)和摇臂(9)压装后成刚性联接；其中立轴(6)由立轴套(8)滑动轴承定位。

3.根据权利要求1所述的机械式温度转换膜式燃气表，其特征在于：所述中心齿轮(21)与阀轴(14)相配部分加长，并为锥度齿轮。

4.根据权利要求1所述的机械式温度转换膜式燃气表，其特征在于：所述中心齿轮(21)与安装在其上面的补偿片座板(25)柱孔相配，并用自攻螺钉固定，成刚性联接。

5.根据权利要求1所述的机械式温度转换膜式燃气表，其特征在于：所述补偿片(24)螺旋中心端由补偿片座(23)固定在补偿片座板(25)上，成刚性联接。

6.根据权利要求1所述的机械式温度转换膜式燃气表，其特征在于：所述立轴套(8)上设置有滑动轴承挡和定位筋，与出气管一并固定在计量室体上。 

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