气体控制阀和燃气表的制作方法

1.本公开的实施例涉及气体控制阀和燃气表。


背景技术：

2.诸如燃气表的气体计量设备使用超声波、机械转轮等对气体的流量进行测量。这样的气体计量设备可以设置有用于切断气体的阀门。
3.需要一种压力损失小、体积小、便于组装并且安全性高的气体控制阀。


技术实现要素：

4.本公开的至少一实施例提供一种气体控制阀，其包括壳体、开关构件和驱动机构。壳体包括气流通道，该气流通道在第一方向上延伸并且具有进气通道和出气通道。开关构件能够在垂直于第一竖直方向的第二水平方向上平移以在第一位置和第二位置之间切换。在该第一位置，开关构件位于进气通道与出气通道之间以关闭气体控制阀，在第二位置，开关构件离开进气通道与出气通道之间以打开气体控制阀。驱动机构配置为驱动开关构件在第二水平方向上平移。
5.例如，在一些实施例中，该气体控制阀还包括气体传感器。气体传感器配置为感测进气通道处的气体的一个或多个气体参数。
6.例如，在一些实施例中，气体传感器包括温压传感器，一个或多个气体参数包括气体的温度和压力。
7.例如，在一些实施例中，壳体包括第一半壳体、第二半壳体和盖体。第一半壳体和第二半壳体形成容纳驱动机构和开关构件的容纳腔室。出气通道形成于第二半壳体。进气通道形成于第一半壳体和盖体。气体控制阀还包括密封构件，其设置在第一半壳体的容纳凹槽中并且被盖体盖住，使得密封构件的中心孔口与气体通道对齐。气体传感器设置在盖体的安装凹槽中，该安装凹槽形成在盖体的背离密封构件的外表面中，并且气体传感器的感测部分通过盖体中的连通孔与进气通道连通。
8.例如，在一些实施例中，壳体还包括盖片，该盖片盖住气体传感器以将气体传感器固定到盖体上。
9.例如，在一些实施例中，安装凹槽中设置有定位柱，气体传感器和盖片设置有与改定位柱配合的定位孔。
10.例如，在一些实施例中，感测部分突出以插入连通孔，并且感测部分的形状与连通孔的开口的形状匹配。
11.例如，在一些实施例中，连通孔包括在第一竖直方向上延伸的第一孔部分和第二孔部分。感测部分突出以插入连通孔的第一孔部分中，并且感测部分的形状与连通孔的第一孔部分的形状匹配。第二孔部分与第一孔部分连接，第二孔部分配置为开口于进气通道并且沿垂直于第一竖直方向的水平面从第一孔部分偏移。
12.例如，在一些实施例中，驱动机构包括：电机；丝杠，其在第一水平方向上延伸并且
由电机驱动而旋转；以及螺纹套，其与丝杠螺纹连接。该丝杠配置为通过旋转而使该螺纹套在第二水平方向上平移。螺纹套配置为连接到开关构件以使开关构件在第二水平方向上移动。开关构件包括在垂直于第一竖直方向和第二水平方向的第三水平方向上突出的第一连接部以连接到螺纹套的第二连接部。
13.例如，在一些实施例中，第一连接部包括第一矩形壁、第二矩形壁和在第二水平方向上在第一矩形壁与第二矩形壁之间的第一矩形凹槽，第二连接部包括第二矩形凹槽、第三矩形凹槽和在第二水平方向上在第二矩形凹槽与第三矩形凹槽之间的第三矩形壁。第一连接部与第二连接部连接使得第一矩形壁容纳在第二矩形凹槽中，第二矩形壁容纳在第三矩形凹槽中，第三矩形壁容纳在第一矩形凹槽中。
14.例如，在一些实施例中，驱动构件还包括电机壳体、波纹管、第一连接件和第二连接件。电机设置在电机壳体中，丝杠从电机延伸出电机壳体，波纹管围绕丝杠设置。波纹管的一端通过第一连接件连接到电机壳体，波纹管的另一端通过第二连接件连接到螺纹套。
15.例如，在一些实施例中，波纹管具有第一凸缘部和第二凸缘部，第一连接件卡接到电机壳体以将第一凸缘部夹在电机壳体与第一连接件之间，第二连接件卡接到螺纹套以将第二凸缘部夹在螺纹套与第二连接件之间。
16.本公开的至少一实施例一种燃气表，其包括如上所述的气体控制阀。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1示出了根据本公开的一实施例的气体控制阀的立体图；
19.图2a-图2d分别示出了图1所示的气体控制阀的主视图、后视图、侧视图和仰视图；
20.图3示出了图1所示的气体控制阀的分解立体图；
21.图4示出了图1所示的气体控制阀的密封构件、盖体、气体传感器和盖片的分解立体图；
22.图5a和图5b分别示出了图1所示的盖体的立体图和俯视图；
23.图5c和图5d分别示出了沿图5b中线b-b和线a-a截取的剖视图；
24.图5e示出了图5d中圆圈部分的放大视图；
25.图6a示出了图1所示的气体控制阀安装到燃气表壳体中后在连通孔处的剖视图；
26.图6b示出了图6a的虚线框部分的放大视图；
27.图7示出了图1所示的气体控制阀的开关构件的分解立体图；
28.图8示出了图1所示的气体控制阀的波纹管的立体图；
29.图9示出了图1所示的气体控制阀的第一连接件的立体图；并且
30.图10示出了图1所示的气体控制阀的第二连接件的立体图。
31.附图标记列表
32.第一半壳体111
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密封表面134，1221
33.容纳凹槽1111
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气体传感器140
34.第二半壳体112
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感测部分141
35.盖体113
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电机壳体151
36.径向凸缘1131
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卡接凹槽1511
37.安装凹槽1132
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电机152
38.连通孔1133
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传动组件153
39.第一孔部分11331
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丝杠154
40.第二孔部分11332
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螺纹套155
41.定位柱1134
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第二矩形凹槽1551
42.盖片114
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第三矩形凹槽1552
43.进气通道115
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第三矩形壁1553
44.出气通道116
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轴承156
45.基座121
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波纹管157
46.第一矩形壁1211
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第一凸缘部1571
47.第二矩形壁1212
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第二凸缘部1572
48.第一矩形凹槽1213
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第一连接件158
49.封板122
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第一凸耳1581
50.密封构件130
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第一突起部1582
51.第一环形部分131
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第二连接件159
52.第二环形部分132
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第二凸耳1591
53.中心孔口133
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卡接开口1592
具体实施方式
54.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
55.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排出其他元件或者物件。“上”、“下”、“竖直”、“水平”等仅用于表示相对准置关系，当被描述对象的绝对准置改变后，则该相对准置关系也可能相应地改变。
56.图1示出了根据本公开的一实施例的气体控制阀的立体图，图2a-图2d分别示出了图1所示的气体控制阀的主视图、后视图、侧视图和仰视图，图3示出了图1所示的气体控制阀的分解立体图，图4示出了图1所示的气体控制阀的密封构件130、盖体113、气体传感器140和盖片114的立体图，图5a和图5b分别示出了图1所示的盖体113的立体图和俯视图，图5c和图5d分别示出了沿图5b中线b-b和线a-a截取的剖视图，图5e示出了图5d中圆圈部分的放大视图，图6a示出了图1所示的气体控制阀安装到燃气表壳体中后在连通孔1133处的剖视图，图6b示出了图6a的虚线框部分的放大视图，图7示出了图1所示的气体控制阀的开关
构件的立体图。
57.如图3所示，这里，限定“第一竖直方向”(用“z”表示)、垂直于第一竖直方向z的“第二水平方向”(用“x”表示)和垂直于第一竖直方向z、第二水平方向x的“第三水平方向”(用“y”表示)。
58.如图1至图7所示，气体控制阀包括壳体、开关构件、驱动机构、密封构件130和气体传感器140。壳体包括第一半壳体111(这里，也称为“上壳体”)、第二半壳体112(这里，也称为“下壳体”)和盖体113。第一半壳体111和第二半壳体112通过诸如螺钉的紧固件接合以形成容纳腔室，开关构件、驱动机构、密封构件130可以容纳在该容纳腔室中。盖体113通过诸如螺钉的紧固件接合到第一半壳体111。此外，壳体还包括沿第一竖直方向z延伸的气流通道。气流通道贯穿壳体形成并且具有进气通道115和出气通道116。进气通道115穿过盖体113和第一半壳体111而形成，出气通道116穿过第二半壳体112而形成。因此，诸如燃气的气体可以从进气通道115进入容纳空间并且从出气通道116离开。进气通道115和出气通道116均是在第一竖直方向z上延伸的柱形通道，其彼此同轴地布置。
59.如图3和图7所示，开关构件包括基座121和设置在基座121上的封板122。开关构件由驱动机构驱动以在第二水平方向x上在第一位置和第二位置之间移动。在第一位置，开关构件位于进气通道115与出气通道116之间以关闭气体控制阀。在第二位置，开关构件离开进气通道115与出气通道116之间以打开气体控制阀。
60.由于气流通道在第一竖直方向z上延伸，而开关构件在垂直于第一竖直方向z的第一水平方向上移动以关断气流通道，即关断从进气通道115到出气通道116的气体流动。因此，气体的流动不需要改变方向，减小了气体的压力损失。
61.密封构件130包括第一环形部分131和第二环形部分132以及延伸穿过第一环形部分131和第二环形部分132的中心孔口133，该第一环形部分131从第二环形部分132径向延伸。上壳体111围绕进气通道115设置有容纳凹槽1111。盖体113具有围绕进气通道115的径向凸缘1131。密封构件130的第一环形部分131容纳在容纳凹槽1111中并且被盖体113的径向凸缘1131盖住，使得第一环形部分131被夹在容纳凹槽1111的底部壁和盖体113的径向凸缘1131之间并且使得密封构件130的中心孔口133与气流通道对齐以供气体流动通过。密封构件130的第二环形部分132朝向出气通道116延伸。当开关构件移动到第一位置，即进气通道115与出气通道116之间时，密封构件130被开关构件的封板122压靠，从而密封气流通道。
62.具体地，密封构件130与开关构件彼此面对的密封表面134，1221相对于第二水平方向x和第三水平方向y所在的平面倾斜地设置。具体地，密封构件130的密封表面134和开关构件的密封表面1221在从第二位置到第一位置的方向上逐渐朝向出气通道116倾斜。因此，当开光构件从第二位置移动到第一位置以关断气流通道时，开关构件可以逐渐地楔入进气通道115与出气通道116之间的空间中，从而压靠密封构件130。由于开关构件采用楔入的方式由第二位置切换到第一位置，因此，保证了开关构件顺利地进入第一位置并且可靠地压靠密封构件130以实现气体控制阀的完全关闭。
63.气体传感器140配置为感测进气通道115处的气体的一个或多个气体参数。如图3-图6b所示，气体传感器140设置在盖体113的形成在盖体113的径向凸缘1131的背离密封构件130的外表面中的安装凹槽1132中。盖体113还具有连通孔1133，其一端设置在安装凹槽1132中以开口于气体传感器140的感测部分141，另一端延伸到径向凸缘1131的面向密封构
件130的内表面以与进气通道115连通。气体传感器140的感测部分141通过连通孔1133与进气通道115的气体连通以感测气体的诸如温度和压力的气体参数。在本实施例中，连通孔1133弯折地延伸，而不是沿直线延伸，这有助于防止燃气的泄漏。具体地，连通孔1133包括在第一竖直方向z上延伸的第一孔部分11331和在第一竖直方向z上延伸并与第一孔部分连接的第二孔部分11332。感测部分141突出以插入连通孔1133的第一孔部分11331，并且感测部分141的形状与连通孔1133的第一孔部分11331的形状匹配，以避免气体的泄漏。第二孔部分11332配置为开口于径向凸缘1131的面向密封构件130的内表面以与进气通道115连通。为了使连通孔1133弯折地延伸，第二孔部分11332沿垂直于第一竖直方向的水平面从第一孔部分11331偏移。此外，可以利用盖片114盖住气体传感器140以将气体传感器140固定到盖体113上。在本实施例中，安装凹槽1132中设置有定位柱1134，气体传感器140和盖片114设置有与定位柱1134配合的定位孔。这样，可以方便地定位和保持气体传感器140和盖片114。
64.例如，该气体传感器140可以为压力传感器。例如，气体控制阀可以设置在燃气表的壳体中，使得气体控制阀的进气通道与壳体的进气口连通。当燃气表被拆卸时(例如，在非正常操作的情况下)，气体传感器140的感测部分141将失压。当气体传感器140感测到该失压时，可以指示燃气表被拆卸或改装。例如，该气体传感器140可以为温压传感器。由于气体的压力和温度彼此相关，因此可以同时感测感测部分141处的气体的压力和温度。通过分析气体的该温度和该压力二者，可以更准确地判断燃气表是否被拆卸和改装。
65.驱动机构包括电机壳体151、电机152、传动组件153、丝杠154和螺纹套155。电机152经由传动组件153驱动丝杠154旋转。传动组件153例如包括减速齿轮组。丝杠154在第二水平方向x上延伸并且由轴承156支承。电机152、传动组件153和轴承156设置在电机壳体151中，丝杠154则从电机壳体151内延伸到电机壳体151的外部以与螺纹套155螺纹连接。螺纹套155连接到开关构件的基座121。由此，电机152经由传动组件153、丝杠154和螺纹套155驱动开关构件在第二水平方向x上延伸。由于螺纹套155连接到基座121，螺纹套155被限制为只能在第二水平方向x上移动而不能绕丝杠154旋转。因此，丝杠154的旋转转换为螺纹套155在第二水平方向x上的平移。
66.具体地，开关构件的基座121包括在第三水平方向y上突出的第一连接部，其连接到螺纹套155的第二连接部。因此，开关构件和螺纹套155在垂直于第二水平方向x的第三水平方向y上连接。因此，减小了气体控制阀在第二水平方向x上的尺寸。由于电机152在第三水平方向y上延伸的距离较大，因此在减小气体控制阀在第二水平方向x上的尺寸的同时，气体控制阀在第三水平方向y上的尺寸没有显著增大。
67.具体地，第一连接部包括第一矩形壁1211、第二矩形壁1212、在第二水平方向x上在第一矩形壁与第二矩形壁之间的第一矩形凹槽1213，第二连接部包括第二矩形凹槽1551、第三矩形凹槽1552和在第二水平方向x上在第二矩形凹槽1551与第三矩形凹槽1552之间的第三矩形壁1553。第一连接部与第二连接部连接使得第一矩形壁1211容纳在第二矩形凹槽1551中，第二矩形壁1212容纳在第三矩形凹槽1552中，第三矩形壁1213容纳在第一矩形凹槽1553中。第一连接部和第二连接部有利于基座121与螺纹套155的可靠连接和简单装配。
68.此外，驱动机构还包括波纹管157、第一连接件158和第二连接件159。图8示出了图
1所示的气体控制阀的波纹管的立体图，图9示出了图1所示的气体控制阀的第一连接件的立体图，图10示出了图1所示的气体控制阀的第二连接件的立体图。如图3和图8-10所示，波纹管157围绕丝杠154设置，使得其一端通过第一连接件158连接到电机壳体151，其另一端通过第二连接件159连接到螺纹套155。具体地，波纹管157具有第一凸缘部1571和第二凸缘部1572，第一连接件158卡接到电机壳体151以将第一凸缘部1571夹在电机壳体151与第一连接件158之间，第二连接件159卡接到螺纹套155以将第二凸缘部1572夹在螺纹套155与第二连接件159之间。第一连接件158具有第一圆盘形主体和至少两个(例如，两个、三个或更多个)第一凸耳1581，每个第一凸耳具有径向向内突出的第一突起部1582。电机壳体151具有圆柱形部，承载丝杠154的一个轴承156可以容纳在该圆柱形部中。该圆柱形部的外表面上设置有与第一突起部1582对应的卡接凹槽1511。第一连接件158的第一突起部1582卡接到该卡接凹槽1511中使得波纹管157的第一凸缘部1571被固定到圆柱形部与第一圆盘形主体之间。第二连接件159具有第二圆盘形主体和至少两个(例如，两个、三个或更多个)第二凸耳1591，每个第二凸耳1591中设置有卡接开口1592。螺纹套155的外表面上设置有与卡接开口1592对应的卡接突起1554。螺纹套155的卡接突起1554卡接到卡接接口1592中使得波纹管157的第二凸缘部1572被固定螺纹套155与第二圆盘形主体之间。波纹管157通过第一连接件158和第二连接件159连接在电机壳体151与螺纹套155之间，使得波纹管157的装配更加方便、可靠。
69.本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。