专利名称：内置步进电机阀工业膜式燃气表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计量仪表，具体说涉及一种燃气表。
背景技术：
现有的IC卡有线或无线工业膜式燃气表采用外置式阀门，如图1所示，因
直流电机转数髙，首先必须设置减速装置，然后将旋转运动变为直线运动，结构 复杂。在机械运动中机构越复杂，不可靠因素就越大，故障越多。加工精度要求 高、工艺复杂、制造成本高。阀门安装在燃气表外，总体不美观、不安全，阀门 与燃气表计数器之间有连线，施工不方便。而在出气口端安装的阀门，在关阀状
态下，进气仓的压力按国家标准最大可达到50kPa,装有胶垫的压头所承受内压 很大，开阀时需要很大驱动力，往往在设计开阀时间内，开阀不到位，甚至不开 阀，且消耗电能大，驱动电源一般为锂电池或碱电池，很难满足设计用电要求。
发明内容
针对现有工业膜式燃气表存在的缺陷，本发明提出一种无减速装置、结构 简单、运行平稳、不产生火花，不堵转、不发生自锁的工业膜式燃气表。
解决上述存在的技术问题所采取的具体技术措施是 一种内置步进电机阀 工业膜式燃气表，包括膜式燃气基表、燃气表计量控制装置，其特征是在膜式 燃气基表(1)的进气口 (3)端表内装有步进电机阀(5)，或在膜式燃气基表(1) 内的出气口 (4)端安装步进电机阀(5)，在步进电机阀(5)上端安装卸压装置
(6)，在膜式燃气基表(1)上装有计量控制装置(2);安装在膜式燃气基表上 的步进电机阀(5)其结构是永磁式步进电机(51)上的带有非标准嫘纹的电机 轴(52)，电机轴(52)的螺纹升角为4° 20° ,导程线数为l,螺纹的电机轴
(52)旋入导向螺母(54)内螺纹内，导向架(53)的直线导向槽套装在导向螺 母(54)外圆上，导向螺母(54)下端装有密封簧片(55)，密封簧片(55)装 入橡胶垫圈(56)内；橡胶垫圈(56)置于阀架(57)下端阀口内面上；永磁式 步进电机(51)联接计量控制装置(2)中电源和控制开关；在出气口 (2)安装步进电机阀(5)，在步进电机阀(5)上端装有卸压装置(6);卸压装置(6)的 结构为在阀门体(61)内装有卸压体(64),在卸压体(64)上压置卸压胶垫 (62)，卸压胶垫(62)上装有托盘(63),托盘(63)上的阀口胶垫(65)与阀 口压紧，在卸压体(64)上端装有压板(67)，在压板(67)与托盘(63)之间 装有庄簧(66),在阀门体(61)上端装有0型密封圈(68)，在卸压体下端装有 步进电机阀(5)。
燃气表阀门开关自锁决定于永磁式步进电机(51)的自锁力矩，自锁是处 于静止平衡的物体，其支承面的总反力作用线不可能越出摩擦角外。若外加作用 力的合力作用线在摩擦角以内；这一现象称为自锁。螺纹副自锁的条件是螺纹的 螺旋角等于或小于当量摩擦角(载荷作用在螺纹轴线方向)。
螺纹升角阿尔法，也称"导程角"是螺纹的中径展开的圆周长与导程的夹角。 计算方法
阿格正切阿尔法-导程/螺纹中径X3.14
导程-导程线数X螺距
螺纹中径=(螺纹外径+螺纹小径)/2
按GB/T196-2003规定标准普通螺纹M3的螺纹升角3. 405° , M6的螺纹 升角3.405° , M8的螺纹升角3.168° ，以上螺纹升角都能自锁。
本发明一种内置步进电机阀工业膜式燃气表的步进电机阀的螺纹副升角设 计在"不自锁"状态，即螺旋角大于当量摩擦角，经过大量试验证明，导程线数 为l,螺纹升角在4°至20°为不自锁升角范围。实验表明，当螺纹升角小于8 °时，存在"半导体"现象，即"自锁"与"不自锁"交替发生，致使在使用过 程中常出现自锁，工作可靠性差，而大于20°的螺纹升角虽然没有自锁发生， 但螺纹加工困难，塞规、环规很难制作，8° ~12°的螺纹升角为最佳选择。
本发明的有益效果本发明在膜式燃气基表内进气口装有步进电机阀或在出 气口装有步进电机阀并装有卸压装置，由于采用永磁式步进电机，在不用减速装 置下获得低转速、大转矩，直接驱动负载。步进电机阀结构件少、精度高，装配 质量容易控制，阀门运行平稳。阀门螺纹副的螺纹升角应用在"不自锁角度"范 围中，在实际运行中只要有脉冲和标准电流，阔门就能开关。步进电机靠脉冲驱 动，不产生火花，不堵转，不会出现不开关阀现象。内置燃气基表内，外观造型美观。
在出气口装有卸压装置，卸压速度快，确保运行平稳安全。
图1是现有外置阀工业膜式燃气表结构示意图。
图2是实施例1内置歩进电机阀工业膜式燃气表结构示意图。 图3是实施例6内置步进电机阀工业膜式燃气表结构示意图。 图4是图2中的步进电机阈结构示意图。 图5是图3中的卸压装置与步进电机阀连接结构示意图。 图6是图5中的A—A视图。
图中l.膜式燃气基表；2.计量控制装置；3.进气口； 4.出气口； 5.步进电机阀；6.卸压装置。
具体实施例方式
结合
本发明的结构。
实施例l进气口端内置步进电机阀工业膜式燃气表，如图2所示。 在CG-L-LMN1(KM膜式燃气基表1的进气口 3端表内装有步进电机阀5, 在膜式燃气基表1上装有计量控制装置2;步进电机阀5其结构，如图4所示 25BY24L016D永磁式步进电机51上的带有非标准螺纹的Tr3电机轴52，电机 轴52的螺纹升角为12° ，导程线数为l,电机轴52旋入导向螺母54内螺纹内， 导向架53的直线导向槽套装在导向螺母54外圆上，导向螺母54在导向架53 的直线导向槽内上下移动，将旋转运动变成直线往复机械运动，导向螺母54下 端装有密封簧片55，密封簧片55装入橡胶垫圈56内；橡胶垫圈56置于阀架57 下端阀口内面上，橡胶垫圈56的平面随着导向螺母54上下移动，与阀架57上 的阀口平面58形成接触为关阀、脱离为开阀。永磁式步进电机51按常规方式联 接计量控制装置2中电源和控制开关。开关控制器单片机输出数字信号，将电脉 冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号,永磁式步进电机转子就转动一个角度。 运行平稳没有自锁发生。
实施例2按实施例1燃气表步进电机阀结构，永磁式步进电机51的电机 轴52为Tr6电机轴52，电机轴的嫘纹升角为10.03° ，导程线数为1。运行中 没有自锁发生。实施例3按实施例1燃气表步进电机阀结构，永磁式步进电机51的电机 轴52为Tr8电机轴52，电机轴的螺纹升角为8° ，导程线数为1。运行中没有 自锁发生。
实施例4按实施例1燃气表步进电机阀结构，永磁式步进电机51的电机 轴52为Tr8电机轴52，电机轴的螺纹升角为4。，导程线数为1。运行中偶有 自锁发生。
实施例5按实施例1燃气表步进电机阀结构，永磁式步进电机51的电机 轴52为Tr6电机轴52,电机轴的螺纹升角为20° ，导程线数为1。运行中没 有自锁发生，螺纹加工困难、成本高。
实施例6出气口端内置步进电机阀工业膜式燃气表，如图3所示。
在CG-WL-LMN-25-S膜式燃气基表1的出气口 4端表内安装步进电机阀5 时，在步进电机阀5上端需安装卸压装置6。
卸压装置6其结构，如图5、图6所示在阀门体61内装有卸压体64，卸 压体64上制有缺面，缺弓形面积不少于卸压体64截面积的4%。在卸压体64 上压置卸压胶垫62，卸压胶垫62上装有托盘63,托盘63上的阀口胶垫65与阀 口压紧，在卸压体64上端装有压板67，在压板67与托盘63之间装有压簧66， 在阀门体61上端装有0型密封圈68，在卸压体64下端安装步进电机阀5,步进 电机阀5螺纹升角、导程线数按实施例1~5选择。
使用时当驱动步进电机阀5的电机轴52、通过导向螺母54使卸压体64上 的卸压胶垫62立即与托盘63气口平面脱离，产生间隙，并不断扩大，进气仓高 压气体沿卸压体64三个弓形缺面槽迅速进入低压侧仓，瞬间两仓等压，压簧66 使托盘63复位在卸压体64上，托盘63不再承受压力，托盘63上阀口胶垫65 在托盘63的自重与导向螺母54继续作用做开阀旋转下，脱离阀口，在设计时间 内准确开阀到位。
在出气口装有卸压装置，卸压速度快，确保运行平稳安全。
权利要求
1、一种内置步进电机阀工业膜式燃气表，包括膜式燃气基表、燃气表计量控制装置，其特征是在膜式燃气基表(1)的进气口(3)端表内装有步进电机阀(5)，或在膜式燃气基表(1)内的出气口(4)端安装步进电机阀(5)，在步进电机阀上端安装卸压装置(6)，在膜式燃气基表(1)上装有计量控制装置(2)。
2、 根据权利要求1所述的一种内置步进电机阀工业膜式燃气表，其特征是: 安装在膜式燃气基表上的步进电机阀(5)其结构是永磁式步进电机(51)上的 带有非标准螺纹的电机轴(52),电机轴(52)的螺纹升角为4° 20° ，导程 线数为l,螺纹的电机轴(52)旋入导向螺母(54)内螺纹内，导向架(53)的 直线导向槽套装在导向螺母(54)外圆上，导向螺母(54)下端装有密封簧片(55), 密封簧片(55)装入橡胶垫圈(56)内，橡胶垫圈(56)置于阀架(57)下端阀 口内面上；永磁式步进电机(51)联接计量控制装置(2)中电源和控制开关。
3、 根据权利要求2所述的一种内置步进电机阀工业膜式燃气表，其特征是 非标准螺纹的电机轴(52)的螺纹升角为8。 12° ，导程线数为l。
4、 根据权利要求1所述的一种内置步进电机阀工业膜式燃气表，其特征是 在出气口 (2)安装步进电机阀(5)，在步进电机阀(5)上端装有卸压装置(6); 卸压装置(6)的结构为在阀门体(61)内装有卸压体(64),在卸压体(64) 上压置卸压胶垫(62)，卸压胶垫(62)上装有托盘(63)，托盘(63)上的阀口 胶垫(65)与阀口压紧，在卸压体(64)上端装有压板(67)，在压板(67)与 托盘(63)之间装有压簧(66)，在阀门体(61)上端装有O型密封圈(68)，在 卸压体下端装有步进电机阀(5)。
全文摘要
一种内置步进电机阀工业膜式燃气表，在膜式燃气基表的进气口表内安装步进电机阀或在基表的出气口安装步进电机阀，同时在步进电机阀上端安装卸压装置。步进电机阀是由永磁式步进电机的电机轴旋入导向螺母内，导向架套装在导向螺母上，导向螺母下端安装带有橡胶垫圈的密封簧片组成。卸压装置在阀门体内装有卸压体，在其下压置卸压胶垫，上有托盘、压板，在压板与托盘间装有压簧。由于装有步进电机阀，省去减速装置直接驱动负载，阀门螺纹副的螺纹升角在“不自锁角度”范围中，电机靠脉冲驱动，不产生火花，不堵转，不会出现不开关阀。在出气口装有卸压装置，卸压速度快，确保运行平稳安全，外观造型美观。
文档编号G01F15/10GK101514913SQ20091001106
公开日2009年8月26日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者周家槟, 李陆军, 孚 郑 申请人:丹东思凯电子发展有限责任公司