Способ изготовления газового счетчика и газовый счетчик, изготовленный таким способом - RU2246699C2
Код документа: RU2246699C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к способу изготовления газового счетчика, содержащего несколько измерительных камер с деформируемыми мембранами, а также центральный корпус, имеющий несколько каналов сообщения, обеспечивающих соответственно подвод газа снаружи от центрального корпуса в измерительные камеры и его отведение за пределы центрального корпуса, причем способ состоит в литье под давлением центрального корпуса с последующим освобождением его из литейной формы.
Изобретение касается также газового счетчика, изготовленного этим способом.
Известен газовый счетчик 10, часть которого схематически представлена на фиг.1-4. Газовый счетчик содержит четыре измерительные камеры (не показаны), попарно разделенные одной деформируемой мембраной, а также центральный корпус 12, определяющий четыре канала 14, 16, 18, 20 сообщения, обеспечивающих соответственно подвод газа в измерительную камеру и его удаление за пределы центрального корпуса.
Каждый из каналов сообщения связывает двумя своими противоположными концами каждую измерительную камеру с одной и той же поверхностью 22 счетчика, которая расположена в его верхней части.
На фиг.1 показан вид в плоскости, параллельной верхней поверхности газового счетчика, четырех видимых сверху каналов, распределенных вокруг центральной части 24.
Пятый канал 28 выполнен между двумя смежными каналами 18 и 20 и проходит в радиальном направлении от одного из своих концов 28а, который образует центральную часть, в направлении противоположного конца 28б, расположенного в периферийной части верхней поверхности 22. Пятый канал 28 обеспечивает отведение газа за пределы центрального корпуса газового счетчика.
На фиг.2 показан разрез по плоскости, перпендикулярной плоскости на фиг.1. Пятый канал 28 имеет U-образную форму, только два противоположных конца 28а и 28б открываются на верхней поверхности 22 датчика.
Канал 28 содержит три участка, образующих указанную U-образную форму: первый вертикальный участок 28с, проходящий от конца 28а канала и совпадающий с центральной частью по направлению внутрь центрального корпуса 12, второй горизонтальный участок 28д, который проходит в направлении периферийной части центрального корпуса, и третий вертикальный участок 28е, который связывает второй участок с противоположным концом канала.
Центральный корпус 12 газового счетчика такого типа традиционно изготавливается путем литья под давлением.
В процессе извлечения из литейной формы центрального корпуса счетчика конструктивные детали 30, 32, 34 литейной формы, формирующие пятый канал, извлекаются в два этапа - в первом направлении, показанном стрелкой В на фиг.3, для первого и третьего участков 28с и 28е пятого канала 28, и во втором направлении, показанном стрелкой С, для второго участка 28д этого канала.
После того, как извлечение элементов литейной формы завершено, предусматривается закрепление окончательным образом технологической пробки удаления литейной формы 36 (фиг.4) на одном из концов второго участка 28д пятого канала, который расположен в периферийной части центрального корпуса, чтобы обеспечить герметизацию по газу в процессе функционирования счетчика.
Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы упростить способ изготовления газовых счетчиков этого типа.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления газового счетчика, содержащего несколько измерительных камер с деформируемыми мембранами, а также центральный корпус, имеющий несколько каналов, обеспечивающих соответственно подвод газа снаружи от центрального корпуса в измерительные камеры и его отведение за пределы центрального корпуса, способ заключается в том, что осуществляют литье под давлением центрального корпуса с последующим освобождением его от литейной формы, при этом в способе, согласно изобретению, освобождают от литейной формы все каналы за одну операцию.
Там, где в известном способе требуется выполнение двух различных операций для освобождения отлитого изделия от литейной формы, в способе в соответствии с предлагаемым изобретением предусматривается выполнение только одной операции.
Кроме того, поскольку известно, что газовые счетчики представляют собой изделия, изготавливаемые в очень больших количествах, упрощение способа их изготовления выражается в снижении затрат на изготовление.
Способ в соответствии с предлагаемым изобретением предусматривает освобождение от элементов литейной формы всех каналов газового счетчика вдоль одного направления.
В соответствии с одним из вариантов реализации предлагаемого изобретения все каналы счетчика открываются на одной и той же поверхности центрального корпуса и направление освобождения от литейной формы перпендикулярно к поверхности центрального корпуса.
Вследствие этого больше не возникает необходимости предусматривать дополнительной операции закрепления дополнительной детали герметизации - пробки на участке одного из каналов, который был сформирован при удалении элементов литейной формы в направлении, отличном от направления, в котором были освобождены от элементов этой литейной формы все другие каналы.
Таким образом, способ изготовления счетчика более прост и его себестоимость также ниже.
Объектом предлагаемого изобретения также является газовый счетчик, изготовленный описанным выше способом.
Этот газовый счетчик содержит несколько измерительных камер с деформируемыми мембранами, а также центральный корпус, имеющий несколько каналов, обеспечивающих соответственно подвод газа снаружи от центрального корпуса в измерительные камеры и его отведение за пределы центрального корпуса, причем все каналы открываются на одной и той же поверхности центрального корпуса и характеризуются тем, что все каналы видимы с поверхности центрального корпуса.
Изготовленный таким образом газовый счетчик оказывается более простым и более надежным, чем известный счетчик, поскольку опасность утечки газа, которая может быть обусловлена неудовлетворительным выполнением операции закрепления герметизирующей пробки, в данном случае исключена.
Крышка распределения содержит четыре выреза, каждый из которых имеет форму четверти кругового сектора и которые отделены друг от друга радиальными перемычками для герметизации, причем каждый из этих вырезов сообщен с открывающимися свободными концами четырех каналов, сообщенных с измерительными камерами, и круглый обод, определяющий совместно с радиальными перемычками четыре отверстия, сообщающиеся с открывающимся свободным концом пятого канала, который предназначен для отведения газа.
Кроме того, крышка распределения содержит деталь, которая проходит по одну и по другую стороны от одной из радиальных перемычек и в той ее части, которая расположена между двумя вырезами, чтобы перекрыть участок свободного конца пятого канала и обеспечить герметичность между каналами, открывающиеся концы которых сообщаются с двумя упомянутыми вырезами.
Пятый канал выполнен между двумя смежными каналами и один из его концов расположен в центральной части, вокруг которой распределены четыре других канала.
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 изображает вид сверху центрального корпуса известного газового счетчика;
фиг.2 изображает вид верхней части известного газового счетчика, показанного на фиг.1 (частичный разрез по линии II-II);
фиг.3 изображает частичный разрез различных частей известной литейной формы, необходимых для изготовления пятого канала;
фиг.4 изображает частичный разрез пятого канала, снабженного пробкой освобождения от литейной формы после изготовления;
фиг.5 изображает общий вид газового счетчика, где показаны каналы для подвода и отвода газа согласно изобретению;
фиг.6 изображает общий вид газового счетчика с мембраной и крышкой, присоединенной к центральному корпусу счетчика, согласно изобретению;
фиг.7 изображает общий вид газового счетчика с крышкой распределения, пластиной и осями согласно изобретению;
фиг.8 и 9 изображают общий вид и вид снизу устройства распределения согласно изобретению;
фиг.10 изображает вид сверху различных частей литейной формы, используемой для формирования каналов согласно изобретению;
фиг.11 изображает общий вид в разрезе пятого канала и соответствующей части литейной формы согласно изобретению.
Газовый счетчик 38 (фиг.5 и 6) в соответствии с предполагаемым изобретением содержит центральный блок 40 и две боковые крышки, одна из которых 42 показана на фиг.6.
Центральный блок 40 содержит две камеры, только одна из которых 44 показана на фиг.5. Каждая из этих камер ограничена центральным блоком 40 и деформируемой мембраной 46 (фиг.6).
В том случае, когда боковые крышки присоединены к центральному блоку 40, они определяют вместе с каждой деформируемой мембраной другую измерительную камеру. Две измерительные камеры расположены по одну и по другую стороны от каждой деформируемой мембраны и объем этих камер изменяется в зависимости от положения мембраны.
Центральный блок 40 (фиг.5) имеет четыре канала 48, 50, 52, 54, каждый из которых сообщается с одной измерительной камерой.
Так, например, канал 48 сообщается с измерительной камерой 44, а канал 50 сообщается с измерительной камерой (не показана), которая симметрична измерительной камере 44 по отношению к центральному блоку 40.
Упомянутые выше каналы 48-54 распределены вокруг центральной части.
Центральный блок 40 определяет также пятый канал 56, который позволяет обеспечить отведение газа за пределы центрального блока.
Канал 56 выполнен между двумя смежными каналами 52 и 54 и проходит в радиальном направлении от одного из своих концов 56а, который образует центральную часть, в направлении конца 56б, расположенного в периферийной части центрального блока 40.
Все пять каналов открываются одним концом на поверхности 58 центрального корпуса.
Каждый канал (фиг.5) является свободным от препятствия и является видимым с поверхности 58.
На верхней поверхности 58 (фиг.7) счетчика расположена плоская металлическая пластина 60, которая приклеена к этой поверхности для герметичности по отношению к газу и закрывает концы каналов 48-56. Одно отверстие выполнено в этой металлической пластине и центрировано на конце 56а пятого канала 56, совпадающем с центральной частью.
Диаметр этого отверстия превышает диаметр отверстия пятого канала, чтобы оставить свободной часть открывающихся концов четырех других каналов 48-54.
Деталь 62 по существу круглой формы, называемая крышкой распределения, установлена на металлической пластине 60 против этого отверстия.
Крышка 62 содержит четыре выреза 64, 66, 68, 70, каждый из которых имеет форму четверти кругового сектора и которые отделены друг от друга радиальными перемычками (64а-64д) для герметизации.
Каждый из этих вырезов сообщен с концами четырех каналов 48-54.
В центральной части крышки 62 распределения круглый обод 64е определяет вместе с радиальными перемычками 64а-64д четыре отверстия 72, 74, 76, 78, расположенные точно против конца 56а пятого канала 56, совпадающего с центральной частью, причем каждое из отверстий сообщается с этим концом.
Цилиндрическая опора 80 (фиг.5), ось которой перпендикулярна верхней поверхности 58 счетчика, жестко связана с центральным блоком 40 и расположена в пятом канале на его конце 56а.
В центре крышки 62 поворотная ось 82 установлена на опоре 80 вдоль оси этой опоры и предназначена для размещения на ней устройства 84 распределения газа (фиг.8 и 9).
Это устройство распределения установлено с возможностью поворота на поверхности крышки 62 распределения и содержит четыре круговых сектора, выполненных таким образом, чтобы сформировать отверстие 84а и выпуклую зону 84б, отделенные друг от друга двумя плоскими зонами 84с и 84д. Каждая зона перекрывает угол величиной 90°.
Устройство 84 распределения содержит также одну центральную зону 84е, которая сообщена с полой выпуклой зоной и содержит подшипник 84f для поворотной оси 82.
Отверстие 84а, определяемое устройством распределения, предназначено для последовательного сообщения каждого выреза 64-70, то есть каждого из четырех каналов 48-54, с внешним по отношению к центральному корпусу 40 пространством, чтобы газ мог проникнуть в соответствующую измерительную камеру.
Выпуклая зона 84б и центральная зона 84е устройства распределения обеспечивает сообщение одного из четырех каналов 48-54 с пятым каналом 56 посредством соответствующего выреза и соответствующего отверстия в крышке распределения, изолируя при этом систему от внешнего по отношению к центральному корпусу пространства. Две плоские зоны 84с и 84д перекрывают оставшиеся вырезы.
Газ, присутствующий в одной из измерительных камер, выходит из этой камеры, проходит по соответствующему каналу, преодолевает соответствующий вырез, проходит через выпуклую зону 84б устройства распределения, а затем через его центральную зону 84е, проходит через четыре отверстия 72-78 крышки распределения, попадает в пятый канал 56 и выходит из него через отверстие 86, выполненное в металлической пластине 60 и совпадающее с противоположным концом 56б канала.
Крышка 62 содержит также деталь 87, которая проходит по одну и по другую стороны от радиальной перемычки 64с для герметизации в той части этой перемычки, которая размещена между двумя вырезами 68 и 70.
Деталь 87 перекрывает часть открывающегося конца, чтобы обеспечить герметичность между пятым каналом и каналами 52, 54, концы которых, открывающиеся на поверхности 58, сообщаются с вырезами 68 и 70.
Вращение устройства распределения позволяет управлять впуском газа в различные измерительные камеры и его выпуском из этих камер. Счетчики с четырьмя измерительными камерами и вращающимся устройством распределения хорошо известны сами по себе, например, из американского патента №3161049. Поэтому здесь нет необходимости подробно описывать работу счетчика.
Следует упомянуть, что такой газовый счетчик содержит средства передачи, предназначенные для обеспечения кинематической связи устройства распределения с деформируемыми мембранами.
Упомянутые средства (фиг.5 и 7) передачи содержат две оси 88 и 90, которые проходят через центральный блок на части своей высоты и которые связаны с измерительными камерами счетчика. На фиг.7 часть оси 88 видна в камере 44. Каждая из этих осей связана с одной деформируемой мембраной и при перемещении мембраны совершает соответствующее вращательное движение.
Средства передачи содержат также две системы рычагов (не показаны), которые связывают каждую ось 88, 90 с другой осью, вставленной в отверстие 92, выполненное в устройстве 84 распределения. Таким образом, перемещение деформируемых мембран в процессе впуска газа в измерительные камеры и его выпуска из этих камер передается средствами передачи к устройству 84 распределения, которое в результате совершает соответствующее вращательное движение.
Изготовление центрального корпуса 40 газового счетчика осуществляется по известным технологиям, например, под высоким давлением, например 1000 бар, посредством поршня, жидкого расплавленного алюминия в металлическую литейную форму, состоящую из нескольких частей.
После отвердевания алюминия различные части формы удаляются (операция снятия литейной формы). Как показано на фиг.10, удаляются части 94, 96, 98, 100 и 102, которые служат для формирования каналов 48-56.
Части литейной формы 94-102 удаляются в процессе осуществления одной единственной операции, выполняемой вдоль направления, перпендикулярного поверхности 58 центрального корпуса 40 и показанного на фиг.10 стрелкой D.
Такая операция удаления литейной формы выполняется просто.
Следует отметить, что части литейной формы 94-102 также могут быть выполнены в виде одной детали.
Каждая из частей литейной формы 94-102 на фиг.10 искусственно соединена сплошной линией с соответствующим каналом 48-56, чтобы показать ее место в центральном блоке 40.
На фиг.11 схематично в разрезе по плоскости, перпендикулярной поверхности 58 центрального блока 40 и проходящей через опору 80, показана часть литейной формы 102, которая извлекается из пятого канала 56.
Предлагаемое изобретение по сравнению с существующим уровнем техники, представленным на фиг.3 и 4, где необходимо использовать два направления снятия литейной формы, а также устанавливать затем пробку герметизации 36, позволяет существенно упростить способ изготовления счетчика.
Реферат
Изобретение относится к способам изготовления газовых счетчиков. Газовый счетчик содержит несколько измерительных камер с деформируемыми мембранами, а также центральный корпус, имеющий несколько каналов. Каналы центрального корпуса обеспечивают подвод газа снаружи в измерительные камеры и его отведение за пределы центрального корпуса. Центральный корпус изготовляют методом литья под давлением с последующим освобождением его от литейной формы. Освобождение от элементов литейной формы всех каналов осуществляют за одну операцию. Технический результат: упрощение способа изготовления газового счетчика. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.
