CS201633B1 - Turbínový plynoměr - Google Patents

Description

Vynález sa týká turbínového plynoměru s lopatkovým kolesom, magnetickou spojkou, valčekovým počítadlom a tlakovou maznicou používaného na meranie prietoku a přetečeného množstva plynov, ktorý s lopatkovým kolesom snímá rýchlosť pretekajúceho plynu a ukazuje okamžitý prietok alebo přetečený objem plynu za sledovaný čas.

Známe konstrukčně riešenia majú lopatkové kolesá uložené v ložiskách prostredníctvom viacerých súčiastok, ktoré sú navzájom centrované buď len skrutkami alebo aj strediacimi kolíkmi. Takéto riešenia nezabezpečujú dostatečné presnú súososť ložísk lopatkového kolesa a sú okrem toho výrobně náročné a nákladné. Nevýhodou je tiež to, že obmedzujú ďalšie zvyšovanie citlivosti otáčania lopatkového kolesa a životnosti jeho ložísk. Spojovací hriadel’, ktorý prenáša otáčavý pohyb z prevodovej skřínky uloženej vo vnútri plynoměru na valčekové počítadlo prostredníctvom magnetickej spojky je u známých nesení chráněný trubkou připevněnou pomocou matice alebo krúžku so skrutkou, čo je dost zložité.

Převodová skřínka bývá riešená z- niekol’kýoh súčiastok, napr. dvoch samostatných bočníc a dalších dielov. Výrobně tolerancie všetkých súčiastok spolu nadvázujúcich sa sčítajú a tým sa zváčšia tolerancie záběru ozubených prevodov. To sposobuje nižšiu životnost ozubení připadne nepravidelný otáčavý chod lopatkového kolesa pri malých prietokoch a tým horšiu citlivost plynoměru.

Mazanie ložísk lopatkového kolesa je u známých konštrukcií riešené rozličnými spósobmi, ktoré buď nezaručuj ú dokonalé namastenie, alebo preplavia ložiská olejom, ktorý sa potom rozstrékuje na steny meracieho mechanizmu, lopatkového kolesa a pod., kde sa potom v prevádzke lepia nečistoty, ktoré zhoršujú meracie vlastnosti plynoměru. Sú to například systémy s plstěnými vložkami v blízkosti ložísk, napuštěné jednorázové olejom, ktorých nevýhodou okrem nedokonalého mazania je aj častá demontáž plynoměru z plynovodu, aby sa po demontáži fcrytov ložísk mohol doplnit olej. Iné systémy používajú tlakové maznice na principe ručného piestového čerpadla. Ich nevýhodou je hlavně, že sú výrobně nákladné a přitom ešte nedodávajú vždy na každý zdvih rovnaké množstvo olej a. Otočné počítadlá známých ckonštrukcií majú otočný kryt uložený na zvláštnom kotúči s tesniacim krúžkom na jeho obvode a doska počítadla je v otočnom kryte centrovaná kolíkmi alebo len skrutkami. To je výrobně nákladné a nepřesné pre spoj enie počítadla so spojovacím hriadelom. Mechanický výstup otáčok' z počítadla na přídavné zariadenie, napr. prepočítač množstva, vysielač impulzov a pod. je u známých konštrukcií riešený pomocou dalších prevodov vložených medzi počítadlom a mechanickým výstupom, neumožňujú priame spojenie ozubenia mechanického výstupu s ozubením výměnného kolesa počítadla, ktoré je pri převode 1 :1 v priamom zábere s prvým číselníkovým valčekotn počítadla. Upevňovacie prvky mechanického výstupu otáčok známých konštrukcií sú viditelné a přístupné zvonku plynoměru, preto musia byť zaistené zvláštnou plombou.

Súhrnným nedostatkom známých konštrukčnýcih riešení je ich značná zložitosť, nákladná výroba, nerovnoměrná kvalita, problémy s dosiahnutím požadovanej citlivosti a přesnosti pri malých prietokoch a malá životnost pri nedostatočnom mazaní ložísk lopatkového kolesa.

Horeuvedené nedostatky rieši turbínový plynoměr podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že lopatkové koleso má centricky uložené ložiská tak, že predné ložisko je svojím vonkajším priemerom osadené v stredovom otvore vnútorného kotúča dýzy, ktorý je válcovou časťou centrovaný s predným usmerňovačom. Zadné ložisko lopatkového kolesa je vonkajším priemerom uložené v kostře prevodovej skřínky, ktorej centrická válcová plocha zapadá do vybrania nosníka súose uloženého vonkajším priemerom v zadnom usměrňovači. Predný a zadný usměrňovač sú spolu centrované prostredníctvom válcového povrchu vonkajšieho krúžku dýzy a spojené skrutkami. Predný usměrňovač má na vonkajšom obvode vytvořená prírubu, ktorej prostredníctvom je celý vnútorný mechanizmus uložený a upevněný vo vybraní príruby telesa plynoměru.

Zadný usměrňovač je opatřený otvorom s vybráním pre ochrannú trubku spojovacieho hriadela přenosu otáčok lopatkového kolesa z prevodovej skřínky na valčekové počítadlo prostredníctvom magnetickej spojky. Opačný koniec ochrannej trubky je osadený vo valcovom vybraní vložky z nemagnetického materiálu, ktorá odděluje magnetická spojku od telesa plynoměru. Vonkajší kotúč dýzy, vnútorný kotúč dýzy a nosník prevodovej skřínky sú opatřené otvormi pre rozvádzacie rúrky mazacieho systému, pričom tieto otvory vyúsťujú pri prednom a zadnom ložisku lopatkového kolesa. Rozvodový systém maziva pozostáva z rozvádzacích rúrok připojených na spojovaciu hlavu, ktorá je připevněná skrutkou s otvorom na upevňovaciu koncovku telesa tlakovej maznice. Teleso tlakovej maznice má na jednej straně upevňovaciu koncovku s nákružkom, ktorého čelná plocha je opatřená vybráním pre tesnenie. V strednej časti telesa je vytvořený zápich na vymedzenie zdvihu tlačnej matice prostredníctvom kolíka upevněného šikmo v matici tak, že sa kolík svojou střednou časťou móže pohybovat medzi čelnými plochami zápichu telesa. Na druhej straně telesa tlakovej maznice je vytvořená závitová část pre posuv tlačnej matice a válcová plocha so zápichom pre tesniaci krúžok. Do čela telesa je vložený spatný ventil, od ktorého vedie spojovací kanál k rozvodovému systému maziva. Spatný ventil je vytvořený závitovou hlavicou, těsněním, napr. ,,O“ krúžkom a pružinou. Počítadlo plynoměru je otočné uložené vnútorným priemerom svojho krytu na vonkajšom priemere deliaceho kotúča magnetickej spojky. Poloha počítadla je zaistená, napr. „O“ krúžkom, stlačeným čelnou plochou krytu počítadla do drážky vložky z nemagnetického materiálu. Poloha mechanizmu valčekového počítadla vzhladom k magnetickej spojke je centrovaná osadenou válcovou plochou v kryte počítadla, do ktorej zapadá kruhová základná doska počítadla svojím vonkajším priemerom. V priestore otočného krytu počítadla je umiestnené ozubené koleso mechanického výstupu otáčok, ktoré je v priamom zábere s ozubením výměnného dvojkolesa zaberajúceho do valčeka počítadla. Upevnenie mechanického výstupu otáčok alebo krytu otvoru vo veku je riešené upevňovacím prvkom v bočnom kanálku, ktorý je zakrytý plombovacou skrutkou veka krytu počítadla.

Předložený vynález zlepšuje technické a ekonomické parametre turbínových plynomerov pri ich výrobě a v používaní.

Centrovanie častí predného a žádného usmerňovača pomocou ich vnútorných a vonkajších válcových ploch umožňuje pri montáži dokonalé centrické uloženie predného a žádného ložiska hriadela lopatkového kolesa, čím sa dosiahne vyššia citlivost a přesnost plynoměru a predlži sa životnost ložísk.

Tvarové riešenie prevodovej skřínky, častí převodu, počítadla, kotúča magnetickej spojky a ich konstrukčně usporiadanie umožňuje zmenšit počet súčiastok, a tým znížiť výrobně náklady na plynoměr.

Mazací systém ložísk hriadela lopatkového kolesa s tlakovou maznicou zabezpečuje dodainie potřebného množstva oleja do ložísk počas prevádzky, keď je plynoměr vystavený přetlaku plynu, čím sa predlžuje životnost ložísk a doba používania plynoměru.

Konstrukčně riešenie mechanického výstupu otáčok pre dialkový přenos údajov priamo z ozubenia výměnného kolesa počítadla umožňuje jednoduchým sposobom přenos otáčok z počítadla k přídavnému zariadeniu, ktorým móže byť napr. vysielač impulzov apod.

Na připojených výkresoch je znázorněný příklad vyhotovenia turbínoyěho plynoměru pódia vynálezu, kde na obr. í je rez turbínového plynoměru a na obr. 2 čiastočný rez otočným počítadlom.

Turbínový plynoměr pódia vynálezu je vytvořený lopatkovým kolesom 1, ktorého hriadel’ je uložený v axiálnych a radiálnych ložiskách 2 a 3, pričom predné ložisko 2 je svojím vonkajším priemerom osadené priamo vo vnútornom kotúči dýzy 5, ktorý je válcovou časťou 6 centrovaný v prednom usmerňo3 vači 7. Zadné ložisko 3 je uložené svojím vonkajším priemerom v kostře prevodovej skrinky 8, ktorá je válcovou častou 9 centrovaná v nosníku 10 súose uloženou vonkajším priemerom v zadnom usměrňovači 11. Predný usměrňovač 7 s krúžkom 13 a zadný usměrňovač 11 s krúžkom 14 sú spojené skrutkami a centrované osadeniami, do ktorých zapadá priemeť vonkajšieho krúžku 12 dýzy 5. Predný usměrňovač 7 má na prednej časti vonkajšieho obvodu vytvorenú přírubu, ktorá zapadá do válcového vybrania příruby telesa 22 a je s ním spojená upevňovacími skrutkami. Zadný usměrňovač 11 je opatřený otvorom s. vybráním 68 pre ochrannú trubku 66, cez ktorú prechádza spojovací hriadel’ 65, ktorý spojuje prevodovú skřínku 8 s magnetickou spojkou, ktorá svojím deliacím kotúčom 19 s hriadel’om 2l odděluje priestor plynu od atmosférického vzduchu a cez ktorý sa známým spósobom prenášajú otáčky na valčekové počítadlo 20, uložené v kryte 27 prostredníctvom kruhovej základovej došky 29 vo valcovej ploché 28. Magnetická spojka, ktorá má v střede deliaci kotúč 19, je oddělená od telesa 22 oddělovacím kotúčom 23 z nemagnetického materiálu, obsahujúcim na čelných plochách 24 zápichy 18 pre tesniace krúžky 25. Deliaci kotúč 19 a kotúč 23 sú připevněné k telesu 22 skrutkami, z ktorých jedna má zvýšenú hlavu 80 až po kruhovú základovú došku 29. Kryt 27 je svojou vnútorinou válcovou plochou centrovaný na vonkajšiu valcovú plochu 26 deliaceho kotúča 19, na ktorom je otočné uložený. Oddělovací kotúč 23 má centricky osadené vybranie 67 pre obmedzenie pohybu ochrannej trubky 66. Vnútorný kotúč dýzy 5 a nosník 10 sú opatřené od svojho obvodu až po uloženie ložísk 2 a 3 otvormi pre rozvádzacie rúrky 60 rozvodového systému 33 maziva, ktorý je vytvořený ďalej spojovacou hlavou 67 připevněnou skrutkou s otvorom 62 napoj enej na spojovací kanálik 55 v upevňovacej koncovke 34 telesa 31 tlakovej maznice 30. Teleso 31 má pri upevňovacej koncovke 34 vytvořený nákružok 35 s čelnou tesniacou plochou 36 a vybráním 37 pre tesnenie. V strednej časti telesa 31 je zápioh 38 pre kolík 44 šikmo upevněný v tlačnéj matici 32 na vymedzenie velkosti jej posuvu. Teleso 31 je ďalej opatřené závitovou častou 39, válcovou častou 40 s drážkou 41 pre tesniaci krúžok 42 a z čela 43 spatným ventilom 50 vytvořeným závitovou hlavicou 52 so středovým otvorom 53, vybráním 54, uzatváracou guličkou 58, pre tesnenie 56 a přítlačným elementem 59. Tlačná matica 32 tlakovej matice 30 je na čele 45 v závitovém otvore 46 opatřená uzatváracím prvkom 47 s těsněním. V priestore otočného krytu 27 počítadla 20 je umiestnené převodové koleso 70 mechanického výstupu 71 otáčok, ktoré je v priamom zábere s ozubením 72 výměnného dvojkolesa 73 zaberajúceho súčasne do prvého valčeka 74 počítadla 20. Veko 75 počítadla 20 je pre upevnenie mechanického , výstupu 71 otáčok alebo krytky 76 opatřené upevňovacím prvkom 77 v kanálku 78, ktorý je zakrytý plombovacou skrutkou 79.

Funkcia turbínového plynoměru podlá vynálezu spočívá v meraní pretekajúceho množstva plynu na principe snímá,nia rychlosti plynu axiálnym lopatkovým kolesem 1, kterého lopatky sú postavené šikmo k směru prúdu. Plynoměr sa uvedie do činnosti, keď energia prúdiaceho plynu vytvoří na lopatkovom kolese 1 krútiaci moment váčší, ako je krútiaci moment všetkých mechanických odporov mechanizmu plynoměru.

Na lopatkové koleso 1 pósobí prúdiaci plyn usměrněný predným usměrňovačem 7 a medzikruhovou dýzou s vnútorným kotúčom dýzy 5 a vonkajším krúžkom 12. Otáčky lopatkového (kolesa 1 sú v určitom rozsahu prietokov (Qmin. až Qmax) priamo úměrné rýchlosti plynu a počet otáčok přetečeného objemu v medziach dovolených ohýb správnosti. Z lopatkového kolesa 1 sa redukujú otáčky ozubenými .prevodmi v prevodovej skrinke 8, prenášajú spojovacím hriadelom 65, magnetickou spojkou s čelnými magnetmi otočnými na hriadeli 21 deliaceho kotúča 19 a výměnnými převodovými kolesami s dvojkolom 73 na prvý valček 74 počítadla 20, ktoré sčituje a ukazuje přetečený objem plynu.

Celkový převod je riešený tak, že počítadlo 20 sčituje a ukazuje přetečené množstvo plynu v objemových jednotkách (napr. m³). Deliaci kotúč 19 magnetickej spojky odděluje počítadlo 20 od priestoru plynu, čo umožňuje použiť počítadlo z velkosériovej výroby domových plynomerov. Kryt počítadla 27 je otočné uložený na deliacom kotúči 19, takže sa tým móže počítadlo 20 natočiť v prevádzke do 1’ubovol’nej polohy, aby sa ulahčilo odčítáme stavu počítadla 20. Zvýšená hlava skrutky 80 pósobí ako doraz a zabraňuje trvalému otáčaniu krytu 27, a tým nežiadúcemu odčítaniu stavu počítadla 20. Mazanie ložísk 2 a 3 hriadela lopatkového kolesa 1 mazacím systémom s tlakovou maznicou podía vynálezu sa uskutečňuje tak, že sa demontuje uzatvárací prvok 47, tlačná matica 32 sa vyskrutkuje, až kolík 44 dorazí na čelo zápichu 38. Spatným pohybom tlačnej matice 32 nastaví sa plniaei otvor 46 do hornej polohy. Priestor, ktorý vznikol medzi čelom 43 telesa 31 a dnom tlačnej matice 32 sa naplní olejom napr. injekčnou striekačkou. Namontuje sa uzatvárací prvok 47, obsahujúci čelné tesnenie a tlačná matica 32 sa dotiahne až po doraz. Tým sa Vstrekne přesná dávka oleja až do ložísk 2, 3. Uzatvárací prvok 58, napr. .gulička zabraňuje spatnému vystreknutiu oleja, keď je plynoměr v .prevádzke vystavený z vnútra přetlaku plynu.

Claims (10)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Turbínový plynoměr s lopatkovým kolesom, magnetickou spojkou, valčekovým počítadlem a tlakovou maznicou, vyznačujúci sa tým, že lopatkové koleso (1) má centricky uložené ložiska (2, 3), pričom predné ložisko (2) je vonkajším priemerom osadené vo vnútornom kotúči dýzy (5), ktorý svojou válcovou časťou (6) je centrovaný v prednom usměrňovači (7), pričom vnútorný kotúč dýzy (5) má od predného ložiska (2) smerom k obvodu osadený otvor pre rozvádzaciu trubku (60) rozvodového systému (33) maziva tlakovej maznice (30) a zadné ložisko (3). uložené vonkajším priemerom v kostře prevodovej skřínky (8), ktorá je svojou válcovou časťou (9) centrovaná v nosníku (10) súose uloženom vonkajším priemerom v zadnom usměrňovači (11), ktorý je svojím vonkajším krúžkom (14) a prostredníctvom vonkajšieho krúžku (12) dýzy (5) centricky uložený s krúžkom (13) predného usmerňovača (7), pričom zadný usměrňovač (11) je opatřený otvor om s vybráním (68), pre ochrannú trubku (66) spojovacieho hriadel’a (65) na přenos otáčok lopatkového kolesa (1) z prevodovej skřínky (8) prostřední ctvom magnetickej spojky a jej deliaceho kotúča (19) na valčekové počítadlo (20).
2. 2. Turbínový plynoměr podía bodu 1, vyznačujúci sa tým, že teleso (31) tlakovej maznice (30) má na jednej straně upevňovaciu koncovku (34), nákružok (35) s čelnou tesniacou plochou (36) a vybráním (37) pre tesnenie, na valcovej časti zápich (38), závitová časť (39) ukončenu válcovou časťou (40) s drážkou (41) pre tesniaci krúžok (42), pričom čelo (43) telesa (31) je opatřené spatným ventilom (50) a spojovacím kanálom (55) k rozvodovému systému (33) maziva.
3. 3. Turbínový plynoměr podía bodu 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že tlačná matica (32) tlakovej maznice (30) je opatřená oproti zápichu (38) telesa (31) kolíkom (44), pre vymedzenie velkosti posuvu tlačnej matice (32), opatrenej na čele (45) otvorom (46) s uzatváracím prvkom (47).
4. 4. Turbínový plynoměr podía bodu 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že spatný ventil (50) telesa (31) tlakovej maznice (30) pozostáva zo závitovej hlavice (52) so středovým otvorom (53) s vybráním (54) a těsněním (56) proti spojovaciemu kanálku (55), pričom medzi spojovacím kanálkom (55) a závitovou hlavicou (52) v priechodnom otvore (57) je uložená uzatváracia gulička (58) s přítlačným elementom (59).
5. 5. Turbínový plynoměr podía bodu 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že rozvodový systém (33) maziva pozostáva z rozvádzacích rúrok (60) spoj ovace j hlavy (61) opatrenej skrutkou s otvorom (62), napojenej na spojovací kanálik (55) v upevňovacej koincovke (34) telesa (31) tlakovej maznice (30).
6. 6. Turbínový plynoměr podía bodu 1, vyznačujúci sa tým, že magnetická spojka má deliaci kotúč (19) upevněný na teleso (22) plynoměru prostredníctvom vložky (23) z nemagnetického materiálu opatrenej na dosadacích čelných plochách (24) drážkami (18) s tesniacimi krúžkami (25), pričom vonkajšia válcová plocha (26) deliaceho kotúča (19) centruje kryt (27) počítadla (20), ktorý svojou válcovou plochou (28) centruje kruhovú základová došku (29) počítadla (20).
7. 7. Turbínový plynoměr podía bodu 1, vyznačujúci sa tým, že prevodoÝý spojovací hriadél (65) medzi převodovou skřínkou (8) a magnetickou spojkou je opatřený ochrannou trubkou (66), ktorá je jedným koncom osadená vo vybraní (67) vložky (23) z nemagnetického materiálu a druhým koncom osadená vo vybraní (68) žádného usmerňovača (11).
8. 8. Turbínový plynoměr podía bodu 1 a 6, vy·* značujúci sa tým, že v priestore otočného krytu (27) počítadla (20) je umiestnené převodové koleso (70) mechanického výstupu (71) otáčok, ktoré je v priamom záběre s ozubením (72) výměnného kolesa (73), zaberajúceho do valčeka (74) počítadla (20).
9. 9. Turbínový plynoměr podía bodu 1 a 8, vyznačujúci sa tým, že veko (75) počítadla (20) má k upevneniu mechanického výstupu (71) otáčok alebo krytky (76) upevňovací prvok (77) v kanálku (78), ktorý je zakrytý plombovacou skrutkou (79).
10. 10. Turbínový plynoměr podía bodu 1, vyznačujúci sa tým, že predný usměrňovač (7) má na vonkajšom obvode vytvorenú přírubu, ktorá zapadá do válcového vybrania příruby telesa (22).