专利名称：一种燃气流量表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃气流量计量装置，即燃气流量表。
现有的燃气流量计量装置，如煤气表，采用的是膜式结构，利用皮囊在煤气压力变化之下的收缩来驱动传动装置，从而带动计数器计数，达到计量之目的。这种煤气表由于皮囊容易疲劳，使用一段时间后精度下降，计量可靠性差，且易损坏、难维修。中国专利局公开的“叶轮式家用煤气表”，专利号96225001.5，提供的结构为分流气道，若干个喷嘴，微量计量时由主喷嘴-弯角喷嘴喷射驱动叶轮，大流量计量时开启分流阀，外气室的数个锥形喷嘴均喷射煤气，与主喷嘴的喷射共同驱动叶轮。随着煤气用具的开启变化，煤气进气管的气压与煤气用具端气压的压力差发生变化，喷嘴的喷射速度发生变化，即流量变化，使叶轮转速跟着变化。应使流量的变化与叶轮转速的变化成正比关系，制得的图表应使变化线成直线。由于分流阀开启和关闭时流量产生突变，流量的变化与叶轮转速的变化不可能成正比关系，且小流量时流量与叶轮转速变化的正比关系仅在一个很小的范围内才能实现，所以该专利技术的实施尚未取得成功。
本实用新型的目的是提供一种使用可靠性好、使用寿命长、计量精度高的燃气流量表。
本实用新型的技术解决方案为结构包括表体(1)、表盖(4)、叶轮(2)、叶轮盖(3)、气流控制装置、减速装置(6)和计数器(5)，表体(1)上有进气口(A)、出气口(C)和上气室(B)、下气室(D)，进气口(A)与上气室(B)相接，出气口(C)与下气室(D)相通，叶轮(2)置于上气室(B)内，其输出轴穿过叶轮盖(3)与减速装置(6)相连接，减速装置(6)与计数器(5)相连接，气流控制装置置于进气口(A)与上气室(B)之间，其技术关键是所述的气流控制装置为一自行调节开度的气门装置(7)，该气门装置(7)的出口直接对着叶轮(2)的叶片。
所述的气门装置(7)结构可包括气门(7c)、气门座(7a)、定位轴(7b)、弹簧(7d)，气门座(7a)堵住进气口(A)与上气室(B)间的通道，气门(7c)由定位轴(7b)装在气门座(7a)上，并由弹簧(7d)顶压贴在气门座(7a)的出口处。
当开启燃气使用机具使流量表出气口(C)压力下降时，气门装置(7)自行开启。具体过程为气门(7c)受燃气压差作用克服弹簧(7d)的预紧力而绕定位轴(7b)旋转，离开气门座(7a)。这时燃气的冲击力推动叶轮(2)转动，并通过减速装置(6)减速后带动计数器(5)计数。当所述的压差增大时，气门(7c)开度加大，燃气流量增大，燃气的冲击力增大，叶轮(2)转速加快。合理选择叶轮(2)的叶片形状、气门(7c)关闭时与叶轮(2)的相对位置和弹簧(7d)的弹性系数及预紧力等有关参数，使流量的变化与叶轮(2)的转速成正比关系，其变化线在较大范围内为直线。
本实用新型由于采用气门装置(7)，气门(7c)自行调节开度，即随燃气压力差的加大在弹簧(7d)作用下其开启角适当增大，这样，流量的增大不会形成流速的快速增大，易使叶轮(2)转速跟随流量的增大而成正比增大。气门(7c)开启角变化范围可设计得较大，使计量范围宽，范围可达0.1m3/h～16m3/h。由于气门(7c)启闭比较平稳，弹簧(7d)是在比较平稳的状态下工作，工作可靠性好，使得流量表使用可靠性好。同时，弹簧(7d)是在很小的压缩范围内工作，不易疲劳，叶轮(2)不易磨损，使得使用寿命长。并且，可使弹簧预紧力较小，微小压差时，也能微微开启气门，小流量燃气冲击叶轮，使叶轮低速转动，而随着流量的迅速增大，叶轮转速迅速增大，叶轮跟随流量变化的随动性能好，使得计量精度高。另外，如果反向安装不会开启和漏气，具有防逆转功能，有效地防止偷气现象的发生。本实用新型仅采用一套气门装置，结构比较简单，体积小，重量轻，制造比较方便，造价较低；外形美观、且进气口与出气口可设计成在同一直线上，安装维修方便，连接件减少，用户配套成本降低。不仅适宜于民用，而且适宜于在工业上使用。适宜于人工煤气、天然气等可燃气体的流量计量。
图1为本实用新型实施例主剖视图；图2为图1中掀开叶轮盖以上结构件的俯视图；图3为图1中掀开叶轮盖以上结构件的另一实施例俯视图。
以下结合附图对本实用新型加以详细说明。
本实用新型结构包括表体(1)、表盖(4)、叶轮(2)、叶轮盖(3)、气流控制装置、减速装置(6)和计数器(5)。气流控制装置为气门装置(7)，表体(1)上有进气口(A)、出气口(C)和上气室(B)、下气室(D)，气门装置(7)置于进气口(A)与上气室(B)相接处，下气室(D)为螺旋形状，易使燃气导向出气口(C)。叶轮(2)置于上气室(B)内，由叶轮盖(3)封住，叶轮(2)输出轴穿过叶轮盖(3)与安装在叶轮盖(3)上的减速装置(6)相连接，减速装置(6)与计数器(5)相连接，并由表盖(4)封住。当叶轮(2)转动时，其转速通过减速装置(6)减速，然后带动计数器(5)计数。气门装置(7)结构包括气门(7c)、气门座(7a)、定位轴(7b)、弹簧(7d)，气门座(7a)堵住进气口(A)与上气室(B)间的通道，气门(7c)通过定位轴(7b)安装在气门座(7a)上，并由弹簧(7d)顶压贴在气门座(7a)的出口处，也即弹簧(7d)的施压端顶在气门(7c)上，并使气门(7c)贴在气门座(7a)上而关闭。这样，气门座(7a)和气门(7c)形成的气流出口对着叶轮(2)的叶片。弹簧(7d)的定位端可直接顶在表体(1)上，也可顶在调节螺钉(7e)上，调节螺钉(7e)与表体(1)螺纹连接，这时具有调节功能，可调节弹簧(7d)的预紧力。弹簧(7d)可为扭簧，也可为压簧，还可为板簧等等。当为扭簧时，弹簧(7d)套在定位轴(7b)上，如上所述，其施压端顶在气门(7c)上，其定位端可顶在调节螺钉(7e)上，见图2。当为压簧时，其定位端可顶在调节螺钉(7e)上，其施压端可直接顶在气门(7c)上，也可通过杠杆(7f)给气门(7c)施以压力，即弹簧(7d)施压端顶压杠杆(7f)、杠杆(7f)压住气门(7c)，杠杆(7f)末端有销子结构，其插入表体(1)的小孔中，具体结构如图3所示，还可在气门(7c)上制有凸出结构，易于接受杠杆(7f)的作用，杠杆的销子结构目的是形成支点，弹簧(7d)及调节螺钉(7e)尽量靠近杠杆(7f)的支点，以减少弹簧对气门的作用力，这样容易选择弹簧，可增大弹簧的强度，以进一步提高弹簧的工作可靠性和使用寿命。弹簧(7d)还可为板簧，其定位端直接固定在表体(1)上，施压端顶压在气门(7c)的凸出结构上，调节螺钉(7d)可靠近定位端与板簧相接触。
另外，气门(7c)处于关闭状态时相对叶轮(2)的位置也是一个不可忽视的因素，设计得好，可提高本实用新型的效果。如图3所示，当气门(7c)处于关闭状态时，其延长线为m--m[即图2所示的气门座(7a)出口处延长线]，气门(7c)关闭时与上气室(B)外周相交处到叶轮(2)中心的直线为n--n，直线m--m与n--n有一交角，称该交角为气门(7c)相对于叶轮(2)的预置角(α)，反映出气流起始方向偏离叶轮中心的程度，选取预置角(α)为3°～20°效果较好。通过叶轮中心的并与气门座(7a)侧面(E)垂直的直线为l-l，上述直线n--n与直线l--l的交角为β，称β为气门座(7a)偏置角，偏置角(β)反映出气流起始冲击叶轮(2)的部位，选取气门座(7a)偏置角(β)为3°～30°可达到较好的效果。减速装置(6)可采用已有技术中的蜗轮蜗杆减速，计数器(5)可采用机械式计数器，也可采用电子式计数器。叶轮(2)的叶片上背部外端为尖顶状(见图2、3)，叶片外侧面为工作面(2a)，穿过所述尖顶顶点和叶轮(2)中心的直线x-x与工作面(2a)有一个夹角(γ)。夹角(γ)反映叶片工作面(2a)偏离叶轮中心的程度。本实用新型的运作过程为当开启燃气机具时，出气口(C)气压下降，进气口(A)与上气室(B)之间产生压力差，使气门(7c)克服弹簧(7d)的预紧力而逆时针转动，燃气从气门座(7a)出口处与气门(7c)的开缝中流出，冲击叶轮(2)的工作面(2a)，叶轮(2)顺时针转动。燃气从螺旋形下气室(D)导向出气口(C)。如燃气流量不变，叶轮(2)很快达到匀速转动，其旋转力驱动减速装置(6)并带动计数器动作，其转速通过减速装置(6)减速后使计数器计数。如果开大燃气机具，进气口(A)与上气室(B)之间的压力差增大，气门(7c)又逆时针转动一个角度，气门(7c)开度增大，即气流束横截面增大，气流流速略有所增大。由于气流束的动能与气流流速的平方成正比，如果气流束横截面不变，则流速增大较快，气流束的动能快速增大，叶轮(2)的转速快速增大，就不能使流量的增大与转速的增大成正比。所以本实用新型采用增大气流束横截面，以控制气流流速的增大，同时气门(7c)开度增大后，有小部分气流没有直接正面冲击叶轮(2)，达到叶轮(2)的转速与流量成正比的目的。通过调节调节螺钉(7e)，以调节弹簧(7c)的预紧力，控制气门(7c)起始开启的压力差，容易使计数器显示数值与实际流量相一致。同时，叶轮(2)叶片上背部外端为尖顶状，有利于减少叶轮的转动惯量，减少叶轮(2)因惯性在无气流或气流减小时的多余转动，和小气流时很快使叶轮(2)转速进入规定状态，使计量精度进一步提高。并且，因叶片外侧面为工作面(2a)，一旦关闭燃气机具，反馈的气流反击叶片内侧面，在内侧面和叶片上背部的下表面形成挤压，加强了反击的作用，迅速使叶轮(2)停止旋转，计量精度提高明显。
权利要求1.一种燃气流量表，结构包括表体(1)、表盖(4)、叶轮(2)、叶轮盖(3)、气流控制装置、减速装置(6)和计数器(5)，表体(1)上有进气口(A)、出气口(C)和上气室(B)、下气室(D)，进气口(A)与上气室(B)相接，出气口(C)与下气室(D)相通，叶轮(2)置于上气室(B)内，其输出轴穿过叶轮盖(3)与减速装置(6)相连接，减速装置(6)与计数器(5)相连接，气流控制装置置于进气口(A)与上气室(B)之间，其特征是所述气流控制装置为一自行调节开度的气门装置(7)，该气门装置(7)的出口直接对着叶轮(2)的叶片。
2.根据权利要求1所述的流量表，其特征是所述的自行调节开度的气门装置(7)结构包括气门座(7a)、气门(7c)、定位轴(7b)、弹簧(7d)，气门座(7a)堵住进气口(A)与上气室(B)间的通道，气门(7c)由定位轴(7b)装在气门座(7a)上，并由弹簧(7d)顶压贴在气门座(7a)的出口处。
3.根据权利要求2所述的流量表，其特征是所述的气门装置(7)中弹簧(7d)定位端顶在调节螺钉(7e)上，调节螺钉(7e)与表体(1)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的流量表，其特征是所述的气门装置(7)中弹簧(7d)为压簧，其施压端顶压杠杆(7f)，杠杆(7f)压住气门(7c)，杠杆(7f)末端有销子结构，其插入表体(1)的小孔中。
5.根据权利要求3所述的流量表，其特征是所述的气门装置(7)中弹簧(7d)为扭簧，其套在定位轴(7b)上。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的流量表，其特征是所述的气门(7c)相对于叶轮(2)的预置角(α)为3°～20°。
7.根据权利要求2、3、4或5所述的流量表，其特征是所述的气门座(7a)相对于叶轮(2)的偏置角(β)为3°～30°。
8.根据权利要求6所述的流量表，其特征是所述的气门座(7a)相对于叶轮(2)的偏置角(β)为3°～30°。
9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的流量表，其特征是所述叶轮(2)的叶片上背部外端为尖顶状，叶片外侧面为工作面(2a)，穿过所述尖顶顶点和叶轮(2)中心的直线x-x与工作面(2a)有一个夹角(γ)。
10.根据权利要求8所述的流量表，其特征是所述叶轮(2)的叶片上背部外端为尖顶状，叶片外侧面为工作面(2a)，穿过所述尖顶顶点和叶轮(2)中心的直线x-x与工作面(2a)有一个夹角(γ)。
专利摘要一种燃气流量表,属于一种燃气流量计量装置,结构包括表体、表盖、叶轮、减速装置、计数器等,在表体进气口与安装叶轮的上气室相接处置有气门装置,利用气门装置因燃气压力差变化而自行调节开启度,使叶轮转速随着流量的变化而正比变化。本实用新型计量范围宽,使用可靠性好,使用寿命长,计量精度高,结构简单,制造方便,造价较低,并具有防逆转功能,适宜于民用和在工业上使用。
文档编号G01F1/06GK2347142SQ9824509
公开日1999年11月3日 申请日期1998年10月21日 优先权日1998年10月21日
发明者黄明金, 张宗辉, 潘统国, 王汉洲, 陈世武, 邱晓来 申请人:黄明金, 张宗辉, 潘统国, 王汉洲