CS201633B1 - Turbine gasmeter - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA POPIS VYNÁLEZU /201633 / (11) <B1) ( 19 ) K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (22) Přihlášené 27 09 77(21) (PV 6238-77) (51) Int. Cl.3 G 01 F 1/00 (40) Zverejnené 31 03 80 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 07 82 (75) .

Autor vynálezu MARTÁK JAROSLAV ing., STARÁ TURA; VAVŘÍN VLADIMÍR ing.,MYJAVA a KOVÁCIK MILAN, KOSTOLNÉ (54) Turbínový plynoměr

Vynález sa týká turbínového plynoměrus lopatkovým kolesom, magnetickou spojkou,valčekovým počítadlom a tlakovou maznicoupoužívaného na meranie prietoku a přeteče-ného množstva plynov, ktarý s lopatkovýmkolesom snímá rýehlosť pretekajúceho plynua ukazuje okamžitý prietok alebo přetečenýobjem plynu za sledovaný čas.

Známe konstrukčně riešenia majú lopatko-vé kolesá uložené v ložiskách prostredníc-tvom viacerých súčiastok, ktoré sú navzájomcentrované buď len skrutkami alebo aj stre-diacimi kolíkmi. Takéto riešenia nezabezpe-čujú dostatečné presnú súososť ložísk lopat-kového kolesa a sú okrem toho výrobně ná-ročné a nákladné. Nevýhodou je tiež to, žeobmedzujú ďalšie zvyšovanie citlivosti otáča-nia lopatkového kolesa a životnosti jeho lo-žísk. Spojovací hradel’, ktorý prenáša otáča-vý pohýb z prevodovej skřínky uloženej vovnútri plynoměru na valčekové počítadloprostiredníctvom magnetickej spojky jeu známých nesení chráněný trubkou připev-něnou pomocou matice alebo krúžku so skrut-kou, čo je dost zložité. Převodová skřínka bývá riešená z- niekol’-kýeh súčiastok, napr. dvoch samostatnýchbočníc a dalších dielov. Výrobně tolerancievšelikých súčiastok spolu nadvázujúcich sa sčítajú a tým sa zváčšia tolerancie záběruozubených prevodov. To sposobuje nižšiu ži-votnost ozubení připadne nepravidelný otá-čavý Chod lopatkového kolesa pri malýchprietokoch a tým horšiu citlivost plynoměru.

Mazanie ložísk lopatkového kolesa jeu známých konštrukcií riešené rozličnýmispósobmi, ktoré buď nezaručuj ú dokonalé na-mastenie, alebo preplavia ložiská olejom, kto-rý sa potom rozstrékuje na steny meraciehomechanizmu, lopatkového kolesa a pod., kdesa potom v prevádzke lepia nečistoty, ktorézhoršujú meracie vlastnosti plynoměru. Sú tonapříklad systémy s plstěnými vložkamiv blízkosti ložísk, napuštěné jednorázové ole-jom, ktorých nevýhodou okrem nedokonaléhomazania je aj častá demontáž plynoměruz plynovodu, aby sa po demontáži krytov lo-žísk mohol doplnit olej. Iné systémy použí-vajú tlakové maznice na principe ručnéhopiestového čerpadla. leh nevýhodou je hlav-ně, že sú výrobně nákladné a přitom ešte ne-dodávajú vždy na každý zdvih rovnaké množ-stvo olej a. Otočné počítadlá známých Jton-štrukcií majú otočný kryt uložený na zvlášt-nom kotúči s tesniacim krúžkom na jehoobvode a doska počítadla je v otočnom krytecentrovaná kolíkmi alebo len skrutkami. Toje výrobně nákladné a nepřesné pre spojenie 201633 2 počítadla so spojovacím hriadelom. Mechanic-ký výstup otáčok' z počítadla na přídavné za-riadenie, napr. prepočítač množstva, vysielačiimpulzov a pod. je u známých konštrukciíriešený pomocou dalších prevodov vloženýchmedzi počítadlom a mechanickým výstupom,neumožňujú priame spojenie ozubenia me-chanického výstupu s ozubením výměnnéhokolesa počítadla, ktoré je pri převode 1 :1v priamom zabere s prvým číselníkovým vál-ečkem počítadla. Upevňovacie prvky mecha-nického výstupu otáčok známých konštrukciísú viditelné a přístupné zvonku plynoměru,preto musia byť zaistené zvláštnou plombou. Súhrnným nedostatkom známých kon-štrukčnýcih riešení je ich značná zložitosť,nákladná výroba, nerovnoměrná kvalita,problémy s dosiahnutím požadovanej citli-vosti a přesnosti pri malých prietokoch a ma-lá životnost pri nedostatočnom mazaní ložísklopatkového kolesa.

Horeuvedené nedostatky rieši turbínovýplynoměr podlb vynálezu, ktorého podstataspočívá v tom, že lopatkové koleso má cen-tricky uložené ložiska tak, že predné ložiskoje svojím vonkajším priemerom osadenév stredovom otvore vnútomého kotúča dýzy,ktorý je válcovou časťou centrovaný s pred-ným usmerňovačom. Zadné ložisko lopatko-vého kolesa je vonkajším priemerom uloženév kostře prevodovej skřínky, ktorej centrickáválcová plocha zapadá do vybrania nosníkasúose uloženého vonkajším priemerom v zad-nom usměrňovači. Predný a zadný usměrňo-vač sú spolu centrované prostredníctvom vál-cového povrchu vonkajšieho krúžku dýzy aspojené skrutkami, Predný usměrňovač mána vonkajšom obvode vytvořená prírubu,ktorej prostredníctvom je celý vnútorný me-chanizmus uložený a upevněný vo vybranípríruby telesa plynoměru.

Zadný usměrňovač je opatřený otvoroms vybráním pre ochranná trubku spojovacie-ho hriadela přenosu otáčok lopatkového ko-lesa z prevodovej skřínky na valčekové počí-tadlo prostredníctvom magnetickej spojky.Opačný koniec ochrannej trubky je osadenývo valcovom vybraní vložky z nemagnetické-ho materiálu, ktorá odděluje magnetickáspojku od telesa plynoměru. Vonkajší kotúčdýzy, vnútorný kotúč dýzy a nosník prevodo-vej skřínky sú opatřené otvormi pre rozvá-dzacie rúrky mazacieho systému, pričom tie-to otvory vyúsťujú pri prednom a zadnom lo-žisku lopatkového kolesa. Rozvodový systémmaziva pozostáva z rozvádzacích rúrok připo-jených na spojovaciu hlavu, ktorá je připev-něná skrutkou s otvorom na upevňovaciu kon-covku telesa tlakovej maznice. Teleso tlako-vej maznice má na jednej straně upevňovaciukoncovku s nákružkom, ktorého čelná plochaje opatřená vybráním pre tesnenie. V stred-nej časti telesa je vytvořený zápich na vyme-dzenie zdvihu tlačnej matice prostredníctvomkolíka upevněného šikmo v matici tak, že sakolík svojou střednou časťou móže pohybovatmedzi čelnými plochami zápichu telesa. Na druhéj straně telesa tlakovej maznice je vy-tvořená závitová časť pre posuv tlačnej ma-tice ia válcová plocha so zápichom pre tesniacikrúžok. Do čela telesa je vložený spatný ven-til, od ktorého vedie spojovací kanál k roz-vodovému systému maziva. Spatný ventil jevytvořený závitovou hlavicou, těsněním,napr. ,,O“ krúžkom a pružinou. Počítadlo ply-noměru je otočné uložené vnútorným prieme-rom svojho krytu na vonkajšom priemere de-liaceho kotúča magnetickej spojky. Polohapočítadla je zaistená, napr. „O“ krúžkom,stlačeným čelnou plochou krytu počítadla dodrážky vložky z nemagnetického materiálu.Poloha mechanizmu valčekového počítadlavzhladom k magnetickej spojke je centrova-ná osadenou válcovou plochou v kryte počí-tadla, do ktorej zapadá kruhová základná dos-ka počítadla svojím vonkajším priemerom.V priestore otočného krytu počítadla jeumiestnené ozubené koleso mechanickéhovýstupu otáčok, ktoré je v priamom záberes ozubením výměnného dvojkolesa zaberajú-ceho do valčeka počítadla. Upevnenie mecha-nického výstupu otáčok alebo krytu otvoruvo veku je riešené upevňovacím prvkomv bočnom kanálku, ktorý je zakrytý plombo-vacou skrutkou veka krytu počítadla. Předložený vynález zlepšuje technické aekonomické parametre turbínových plynome-rov pri ich výrobě a v používaní.

Centrovanie častí predného a žádnéhousmerňovača pomocou ich vnútorných a von-kajších válcových ploch umožňuje pri mon-táži dokonalé centrické uloženie predného ažádného ložiska hriadela lopatkového kolesa,čím sa dosiahne vyššia citlivost a přesnostplynoměru a predlži sa životnost ložísk.

Tvarové riešenie prevodovej skřínky, častípřevodu, počítadla, kotúča magnetickej spoj-ky a ich konstrukčně usporiadanie umožňujezmenšit počet súčiastok, a tým znížiť výrobněnáklady na plynoměr.

Mazací systém ložísk hriadela lopatkovéhokolesa s -tlakovou maznicou zabezpečuje do-dainie potřebného množstva oleja do ložískpočas prevádzky, keď je plynoměr vystavenýpřetlaku plynu, čím sa predlžuje životnostložísk a doba používania plynoměru.

Konstrukčně riešenie mechanického výstu-pu otáčok pre dialkový přenos údajov priamoz ozubenia výměnného kolesa počítadla umož-ňuje jednoduchým spósobom přenos otáčokz počítadla k přídavnému zariadeniu, ktorýmmóže byť napr. vysielač impulzov apod.

Na připojených výkresech je znázorněnýpříklad vyhotovenia turbínoyého plynoměrupodl’a vynálezu, kde na obr. í je rez turbíno-vého plynoměru a na obr. 2 čiastočný rezotočným počítadlom.

Turbínový plynoměr podlá vynálezu je vy-tvořený lopatkovým kolesem 1, ktorého hria-del je uložený v axiálnych a radiálnych lo-žiskách 2 a 3, pričom predné ložisko 2 jesvojím vonkajším priemerom osadené priamovo vnútornom kotúči dýzy 5, ktorý je válco-vou časťou 6 centrovaný v prednom usmerňo- 3 vači 7. Zadiné ložisko 3 je uložené svojím von-kajším piriemeram v kostře prevodovej skřín-ky 8, ktorá je válcovou častou 9 centrovanáv nosníku 10 súose uloženou vonkajším prie-merom v zadnom usměrňovači 11. Prednýusměrňovač 7 s krúžkom 13 a zadný usměr-ňovač 11 s krúžkom 14 sú spojené skrutkamia centrované osadeniami, do kterých zapadápriemeť vonkajšieho krúžku 12 dýzy 5. Prednýusměrňovač 7 má ma prednej časti vonkaj šle-ho obvodu vytvořenu přírubu, která zapadádo válcového vybrania příruby telesa 22 a jes ním spojená upevňovacími skrutkami. Zad-ný usměrňovač 11 je opatřený otvorem s. vy-bráním 68 pre ochranná trubku 66, cez ktorúprechádza spojovací hriadel 65, ktorý spojujepřevodová skřínku 8 s magnetickou spojkou,ktorá svojím deliacím kotúčom 19 s hriade-l’om 2l odděluje priestor plynu od atmosfé-rického vzduchu a cez ktorý sa známým spó-sobom prenášajú otáčky na valčekové počí-tadlo 20, uložené v kryte 27 prostredníctvomkruhovej základovej došky 29 vo valcovej plo-ché 28. Magnetická spojka, ktorá má v střededeliaci kotúč 19, je oddělená od telesa 22 oddě-lovacím kotúčom 23 z nemagnetického mate-riálu, obsahuj údan. na čelných plochách 24 zá-pichy 18 pre tesniace krúžky 25. Deliaci kotúč19 a kotúč 23 sú připevněné k telesu 22 skrut-kami, z ktorýoh jedna má zvýšená hlavu 80 ažpo kruhová základová došku 29. Kryt 27 jesvojou vnútorinou válcovou plochou centrova-ný na vonkajšiu valcovú plochu 26 deliacehokotúča 19, na ktorom je otočme uložený. Od-dělovací kotúč 23 má centricky osadené vy-branie 67 pre obmedzenie pohybu ochrannejtrubky 66. Vmútorný kotúč dýzy 5 a nosník 10sú opatřené od svojho obvodu až po uloženieložísk 2 a 3 otvormi pre rozvádzacie rúrky60 rozvodového systému 33 maziva, ktorý jevytvořený ďalej spojovacou hlavou 67 připev-něnou skrutkou s otvorom 62 napoj enej naspojovací kanálik 55 v upevňovacej koncovke34 telesa 31 tlakovej maznice 30. Teleso 31má pri upevňovacej koncovke 34 vytvořenýnákružok 35 s čelnou tesniacou plochou 36 avybráním 37 pre tesnenie. V strednej časti te-lesa 31 je zápich 38 pre kolík 44 šikmo upev-něný v tlačnéj matici 32 na vymedzenie vel-kosti jej posuvu. Teleso 31 je ďalej opatřenézávitovou častou 39, válcovou častou 40 s dráž-kou 41 pre tesniaci krúžok 42 a z čela 43 spat-ným ventilom 50 vytvořeným závitovou hlá-vkou 52 so středovým otvorom 53, vybráním54, uzatváracou guličkou 58, pre tesnenie 56a přítlačným elementem 59. Tlačná matica 32tlakovej matice 30 je na čele 45 v závitovémotvore 46 opatřená uzatváracím prvkom 47s těsněním. V priestore otočného krytu 27 po-čítadla 20 je umiestnené převodové koleso 70mechanického výstupu 71 otáčok, které jev priamom zábere s ozubením 72 výměnnéhodvojkolesa 73 zaberajúceho súčasne do prvého valčeka 74 počítadla 20. Veko 75 počítadla 20je pre upevnenie mechanického, výstupu 71otáčok alebo krytky 76 opatřené upevňova-cím prvkom 77 v kanálku 78, který je zakrytýplombovacou skrutkou 79.

Funkcia turbínového plynoměru podlá vy-nálezu spočívá v meraní pretekajúceho množ-stva plynu na principe snímania rychlostiplynu axiálmym lopatkovým kolesom 1, kte-rého lopatky sú postavené šikmo k směru prú-du. Plynoměr sa uvedie do činnosti, keď ener-gia prúdiaceho plynu vytvoří na lopatkovomkolese 1 krútiaci moment váčší, ako je krú-tiaci moment všetkých mechanických odporovmechanizmu plynoměru.

Na lopatkové koleso 1 působí prúdiaci plynusměrněný predným usmerňovačom 7 a me-dzikruhovou dýzou s vnútomým kotúčom dý-zy 5 a vonkajším krúžkom 12. Otáčky lopat-kového (kolesa 1 sú v určitom rozsahu prieto-kov (Qmin. až Qmax) priamo úměrné rýchlostiplynu a počet otáčok přetečeného objemuv medziach dovolených ohýb správnosti. Z lo-patkového kolesa 1 sa redukujú otáčky ozu-benými prevodmi v prevodovej skrinke 8,prenášajú spojovacím hriadelom 65, magne-tickou spojkou s čelnými magnetmi otočnýmina hriadeli 21 deliaceho kotúča 19 a výměn-nými převodovými kolesami s dvojkolom 73na prvý valček 74 počítadla 20, ktoré sčitujea ukazuje přetečený objem plynu.

Celkový převod je riešený tak, že počítadlo20 sčituje a ukazuje přetečené množstvo ply-nu v objemových jednotkách (inapr. m3). De-liaci kotúč 19 magnetickej spojky oddělujepočítadlo 20 od priestoru plynu, čo umožňujepoužit počítadlo z vefkosériovej výroby do-mových plynomerov. Kryt počítadla 27 jeotočné uložený n'a deliacom kotúči 19, takžesa tým móže počítadlo 20 natočit v prevádzkedo Íubovoínej polohy, aby sa ulahčilo odčí-táme stavu počítadla 20. Zvýšená hlava skrut-ky 80 posofoí ako doraz a zabraňuje trvalémuotáčaniu krytu 27, a tým nežiadúcemu odčí-taniu stavu počítadla 20. Mazanie ložísk 2 a 3hriadefa lopatkového kolesa 1 mazacím sys-témem s tlakovou maznicou podlá vynálezusa uskutečňuje tak, že sa demontuje uzatvá-rací prvok 47, tlačná matica 32 sa vyskrutku-je, až kolík 44 dorazí na čelo zápichu 38. Spat-ným pohybom tlačnej matice 32 nastaví saplniaei otvor 46 do hornej polohy. Priestor,ktorý vznikol medzi čelom 43 telesa 31 a dnomtlačnej matice 32 sa naplní olejom napr. in-jekčnou striekačkou. Namontuje sa uzatváracíprvok 47, obsahujúci čelné tesnenie a tlačnámatica 32 sa dotiahne až po doraz. Tým saVstrekne přesná dávka oleja až do ložísk 2, 3.Uzatvárací prvok 58, napr. .gulička zabraňujespatnému vystreknutiu oleja, keď je plyno-měr v prevádzke vystavený z vnútra přetlakuplynu.

Claims (10)

1. 4 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Turbínový plynoměr s lopatkovým kole-som, magnetickou spojkou, valčekovýmpočítadlem a tlakovou maznicou, vyznaču-júci sa tým, že lopatkové koleso (1) mácentricky uložené ložiska (2, 3), pričompredné ložisko (2) je vonkajším priemeromosadené vo vnútornom kotúči dýzy (5),ktorý svojou válcovou častou (6) je cen-trovaný v prednom usměrňovači (7), pri-čom vnútorný kotúč dýzy (5) má od pred-ného ložiska (2) smerom k obvodu osadenýotvor pre rozvádzaciu trubku (60) rozvo-dového systému (33) maziva tlakovej maz-nice (30) a zadné ložisko (3). uložené von-kajším priemerom v kostře prevodovejskřínky (8), která je svojou válcovou čas-tou (9) centrovaná v nosníku (10) súoseuloženom vonkajším priemerom v zadnomusměrňovači (11), ktorý je svojím von-kajším krúžkom (14) a prostredníctvomvonkajšieho krúžku (12) dýzy (5) centrickyuložený s krúžkom (13) predného usměr-ňovače (7), pričom zadný usměrňovač (11)je opatřený otvorom s vybráním (68), preochrannú trubku (66) spojovacieho hria-deia (65) na přenos otáčok lopatkovéhokolesa (1) z prevodovej skřínky (8) pro-střední ctvom magnetickej spojky a jej de-liaceho kotúča (19) na valčekové počítad-lo (20).
2. 2. Turbínový plynoměr podlá bodu 1, vyzna-čujúci sa tým, že teleso (31) tlakovej maz-nice (30) má na jednej straně upevňovaciukoncovku (34), nákružok (35) s čelnou tes-niacou plochou (36) a vybráním (37) pretesnenie, na valcovej časti zápich (38), zá-vitová část (39) ukončenu válcovou častou(40) s drážkou (41) pre tesniaci krúžok (42),pričom čelo (43) telesa (31) je opatřenéspatným ventilom (50) a spojovacím kaná-lom (55) k rozvodovému systému (33) ma-ziva.
3. 3. Turbínový plynoměr podlá bodu 1 a 2, vy-značujúci sa tým, že tlačná matica (32) tla-kovej maznice (30) je opatřená oproti zá-pičhu (38) telesa (31) kolíkom (44), pre vy-medzenie velkosti posuvu tlačnej matice(32), opatrenej na čele (45) otvorom (46)s uzatváracím prvkom (47).
4. 4. Turbínový plynoměr pódia bodu 1 a 2, vy-značujúci sa tým, že spatný ventil (50) te-lesa (31) tlakovej maznice (30) pozostávazo závitovej hlavice (52) so středovýmotvorom (53) s vybráním (54) a těsněním(56) proti spojovaciemu kanálku (55), pri- čom medzi spojovacím kanálkom (55) a zá- vitovou hlavicou (52) v priechodnom otvo- re (57) je uložená uzatváracia gulička (58) s přítlačným elementom (59).
5. 5. Turbínový plynoměr pódia bodu 1 a 2, vy-značuj úci sa tým, že rozvodový systém (33)maziva pozostáva z rozvádzacích rúrok (60)spojovacej hlavy (61) opatrenej skrutkous otvorom (62), napojenej na spojovací ka-nálik (55) v upevňovacej koincovke (34) te-lesa (31) tlakovej maznice (30).
6. 6. Turbínový plynoměr pódia bodu 1, vyzna-čuj úci sa tým, že magnetická spojka mádeliaci kotúč (19) upevněný na teleso (22)plynoměru prostredníctvom vložky (23)z nemagnetického materiálu opatrenej nadosadacích čelných plochách (24) drážka-mi (18) s tesniacimi krúžkami (25), pričomvonkajšia válcová plocha (26) deliaceho ko-túča (19) centruje kryt (27) počítadla (20),ktorý svojou válcovou plochou (28) centru-je kruhovú základovú došku (29) počítad-la (20).
7. 7. Turbínový plynoměr pódia bodu 1, vyzna-čujúci sa tým, že prevodoÝý spojovací hria-déi (65) medzi převodovou skřínkou (8) amagnetickou spojkou je opatřený ochran-nou trubkou (66), ktorá je jedným koncomosadená vo vybraní (67) vložky (23) z ne-magnetického materiálu a druhým koncomosadená vo vybraní (68) žádného usměr-ňovačů (11).
8. 8. Turbínový plynoměr pódia bodu 1 a 6, vy·*značujúci sa tým, že v priestore otočnéhokrytu (27) počítadla (20) je umiestnenépřevodové koleso (70) mechanického vý-stupu (71) otáčok, ktoré je v priamom zá-běre s ozubením (72) výměnného kolesa(73), zaberajúceho do valčeka (74) počítad-la (20).
9. 9. Turbínový plynoměr pódia bodu 1 a 8, vy-značujúci sa tým, že veko (75) počítadla (20) má k upevneniu mechanického výstu-pu (71) otáčok alebo krytky (76) upevňo-vací prvok (77) v kanálku (78), ktorý jezakrytý plombovacou skrutkou (79).
10. 10. Turbínový plynoměr pódia bodu 1, vyzna-čujúci sa tým, že predný usměrňovač (7)má na vonkajšom obvode vytvořená pří-rubu, ktorá zapadá do válcového vybraniapríruby telesa (22). 2 výkresy