Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4336
.pdf
рисунке 13 показано одно крайнее положение четырехсторонней системы измерительного участка, имеющей
два шпинделя и закрытый корпус 1, но 125 без перегородки 11, а на рисунке 14 — другое крайнее положение
той же системы. Данная система может рассматриваться как комбинация двух систем, как показано на
рисунке 9.
Две секции 42 и 52 одновременно качаются вверх или вниз, но между ними остается достаточно места, чтобы
между ними могла располагаться еще одна пара секций 43, 53, которые также будут качаться вниз или вверх.
Чтобы обойтись без стационарных перегородок, таких как 32, 33 на рисунке 7, и использовать не более двух
шпинделей с общей осью, каждая пара, состоящая из наружной секции с одной стороны и внутренней секции
с противоположной стороны, крепится к одному и тому же шпинделю. В этой конструктивной форме газ
одновременно протекает под секциями 42 и 52, а также между секциями 43 и 53 и выходит из пространств 29 и
30 между секциями 42, 53 и 43, 52 до достижения положения, показанного на рисунке 13.
Как всегда, четыре односторонних измерительных секции работают одновременно, поэтому система имеет
четырехкратное действие, аналогично системе, показанной на рисунках 7 и 8.
Следует отметить, что по сравнению с конструкцией, показанной на рисунке 9, секции, закрепленные на
одном шпинделе, частично уравновешивают друг друга, так что противовес может быть уменьшен.
На рисунках 50–53 показан полный газовый счетчик с данной системой. Распределительный механизм всех
описанных выше счетчиков предпочтительно состоит из трехсекционного распределительного барабана. На
рисунках 15–17 показана одна из разновидностей такого барабана. Два внешних отсека образованы каждая
двумя выпуклыми боковыми стенками 55, 56, которые вместе с внешней стенкой 57 имеют только два
спаянных шва. Углубления по бокам доходят до припаянного шва и обеспечивают отверстие гораздо большей
площади, при этом угол качания остается таким же, как и прежде, и этот полезный результат достигается
также в центральном отсеке.
Таким образом, усовершенствованный распределительный барабан стал значительно меньше и легче, чем
прежде. Для сквозного вала используются цапфы 58, а вместо прямоугольных профилей — круглые. Для
балансировки может быть предусмотрен противовес 59. Боковые стенки срезаются в противоположных
направлениях, то есть стороны 55 вдоль линий a и b, а стороны 56 вдоль линий c и d.
В показанном среднем положении все срезы находятся ниже уровня воды x, x на расстояние, указанное
буквой t. Если теперь барабан покачнуть из его среднего положения (рис. 17) влево, то конец b (рис. 16) края
поднимется из воды, в результате чего газ может перетекать из одной из трубок 60, 61 в другую и выходить из
трубки 59. При раскачивании в противоположном направлении сначала все ребра закрываются. Поэтому в
среднем положении газ не может вытекать из трубок и поступать в них. Когда барабан качается вправо, в
точках c (рис. 16) остаются свободными отверстия, через которые газ может перетекать из одной из трубок 59,
60 в другую и выходить из трубки 61; точки a и d никогда не поднимаются над водой.
Эти барабаны используются на участке длиной 70 метров, показанном на рисунках 27 и 28, а также на
рисунках 31–34 и 42–45.
На рисунках 18–20 показан двухсекционный распределительный барабан, состоящий из центральной
перегородки 63, боковых поверхностей 62 и 75 64 и цилиндрической стенки 65. Барабан приспособлен для
качания вокруг вала 66 и в каждом из своих отсеков снабжен трубой 67, 68, выступающей над уровнем воды x,
x. Боковая грань 80 62 срезана вдоль хорды a, b, а боковая грань 64 — вдоль хорды c, d.
Центральная перегородка срезана для уменьшения веса вдоль пунктирной линии a, e, d, которая всегда
погружена в воду на глубину 85°. В среднем положении точки b и c также погружены в воду.
Однако, если барабан наклонить влево от положения, показанного на рисунке 20, то в точке b откроется один
отсек, и угол 90 позволит газу протекать через трубу 68, тогда как если барабан наклонить вправо, то точка c
выйдет из воды, в результате чего выход из трубы 67 освободится. Для увеличения площади свободного
прохода цилиндрические стенки отсека могут быть срезаны вдоль образующих, соответствующих точкам c, b,
как показано на рисунке 19, так что барабан можно сделать меньше и легче. «Вместо использования
описанных выше распределительных барабанов каждую трубу можно контролировать отдельно, установив
над ней крюк 69 (Рисунок 21), опущенный в воду. Крышка установлена на рычаге 105, приспособленном для
качания в неподвижном подшипнике, и может приводиться в действие рычажным механизмом, соединенным с
ней в точке 71, благодаря чему труба может открываться и закрываться. Поскольку, как правило, имеется две
трубы диаметром 110 мм, которые необходимо попеременно открывать и закрывать, два таких кожуха можно
объединить и установить на валу 72, как показано на рисунках 22–26, при этом значительно упрощается
рычажный механизм для привода кожухов диаметром 115 мм.
На рисунке 22 показан колпак, повернутый влево, труба 68 открыта; на рисунке 23 показано среднее
положение, обе трубы закрыты, колпаки опущены в воду на 120 градусов; на рисунке 24 показан колпак,
повернутый вправо, труба 67 открыта. Благодаря этим распределительным кожухам движение особенно
удобно, поскольку все нижние кромки каждого отсека одновременно выступают из воды на 125%. Принцип
работы аналогичен принципу работы двухсекционного распределительного барабана и будет более подробно
описан позже со ссылкой на рисунки 29, 30, 35–37 и 46 130 253,91g–53. Для уменьшения веса кожуха он
должен как можно плотнее прилегать к трубам, как показано пунктирными линиями на рисунке 22.
- 5 Для каждой из описанных выше систем измерительных секций может использоваться либо
трехсекционный распределительный барабан (рис. 15), либо два двухсекционных распределительных
барабана (рис. 18), либо четыре распределительных колпака (рис. 21), либо два двойных колпака (рис. 22). На
рисунках 27–30 показаны два различных варианта расположения измерительных элементов и
распределительных устройств. Измерительный элемент представлен в виде односторонней секции 5 с
неподвижной секцией 1. Газ выходит в точке А и поступает в точку Е.
Распределительные элементы могут быть расположены различными способами в зависимости от того,
находятся ли они внутри измерительного участка или за его пределами.
На рисунке 27 показан трехсекционный распределительный барабан, расположенный вне измерительной
секции. На рисунке 28 трехсекционный распределительный барабан расположен внутри стационарной
измерительной секции 1. Следовательно, газ не может поступать в средний отсек распределительного
барабана, а только в боковой отсек, из которого труба ведет к выходному каналу. Конструкция
распределительного барабана при этом не изменяется. В конструктивных вариантах, показанных на рисунках
31–34 и 42–45, используется именно такое расположение.
На рисунке 29 измерительные участки аналогичны показанным на рисунке 27, но вместо трехсекционного
распределительного барабана одновременно могут работать два двойных распределительных кожуха,
соединенных кривошипами и звеном 73 для синхронного перемещения. Крышки 74, закрывающие кожухи и
герметизированные водой, уровень которой достигает ,,,.v, представляют собой элементы,
взаимодействующие с кожухами. Аналогично, измерительный участок с соответствующим стационарным
участком формируется из измерительного барабана 1. Крышку 74 с двойным распределительным колпаком
или с двухсекционным распределительным барабаном можно представить полученной из трехсекционного
распределительного барабана путем удержания неподвижно одной из секций.
Во всех случаях вместо двойного распределительного кожуха может использоваться двухсекционный
распределительный барабан. В данной конструкции преимущества заключаются лишь в том, что благодаря
этим барабанам можно избежать пересечения труб, меняя местами нижние кромки распределительных
барабанов. Преимущество трехсекционного распределительного барабана, заключающееся в
одновременном контроле притока и оттока, компенсируется тем фактом, что при одинаковой площади
свободного прохода вес двух двойных распределительных колпаков все же меньше, чем вес трехсекционного
распределительного барабана при той же производительности. 70 Таким образом, уменьшаются качающиеся
массы, а неподвижные части могут быть изготовлены из любого материала, даже с большим удельным весом
и сравнительно недорогого, например, листового свинца, тогда как подвижные части, поскольку они должны
быть как можно легче, должны быть изготовлены из тонкого, легкого материала, такого как диоксид
британского, который, однако, в целях долговечности должен лучше противостоять коррозии и,
следовательно, стоит дороже.
На рисунке 30 показано, как можно обойтись без крышек 74 (рисунок 29), непосредственно используя уже
существующие в газовых счетчиках пространства для выполнения их функций. Рисунок 30 соответствует
рисунку 28.
Как уже говорилось, вместо двойного распределительного кожуха можно использовать двухсекционный
распределительный барабан. Но здесь, как и на рисунках 35–37, показаны двойные распределительные
колпаки, поскольку их проще и нагляднее изобразить.
На рисунках 31–34 изображен четырехсекционный газовый счетчик с односторонними качающимися
измерительными секциями и внутренними трехсекционными распределительными барабанами.
Рисунок 32 представляет собой поперечное сечение счетчика, выполненное примерно через середину 100
переднего распределительного барабана; рисунок 34 представляет собой горизонтальное сечение,
выполненное примерно на уровне воды a, x'; рисунок 33 представляет собой горизонтальное сечение,
выполненное через комплект труб; и рисунок 31 представляет собой продольное сечение 105, при этом
механизм управления счетчиком, измерительный участок и распределительные барабаны опущены.
Основные характеристики этого счетчика показаны на рисунках 3, 15–17 и 110 (рисунок 22).
В корпусе 1 установлена крышка 13, разделенная перегородкой 11 на две неподвижные измерительные
секции и снабженная сверху углублением 75 для 115, позволяющим газу поступать в выпускную трубу 76 и
для размещения коленчатого вала 77. Внутри крышки 13 центральная камера образована сегментным щитом
14, соединенным с перегородкой 11 и боковыми стенками 120 крышки. Эта центральная камера разделена
поперечной стенкой 78 (рис. 34) на два равных отсека, каждый из которых сообщается через отверстия 15,
расположенные по периферии камеры 125 выше уровня воды a, x, с одним из стационарных измерительных
участков, образованных в крышке 13. В каждую из этих неподвижных секций вмонтирована качающаяся
измерительная секция, как показано на рисунке 3 130 253,913:
с достаточным люфтом и приспособлен для качания в подшипниках 80, 2 посредством рычагов 79, 17.
Центральный подшипник 2 с обеих сторон несет штифты для рычагов 17 и крепится к поперечной стенке 78, в
то время как наружные подшипники 80 крепятся к боковым поверхностям крышки и снабжены отверстиями,
через которые выступают шарнирные штифты, прикрепленные к рычагам 79, из крышки. Каждый из шатунных
пальцев крепится к кривошипу 81. Между рычагами 17 и 79, расположенными в одной центральной камере,
закреплен трехсекционный распределительный барабан 57 для каждого измерительного участка, который,
следовательно, качается вместе с соответствующим измерительным участком. Для обеспечения равновесия
внешние рычаги вытянуты в противоположную сторону и несут там противовесы 82. Чтобы эти противовесы
не мешали измерительным участкам, их несколько укоротили, как показано на рисунке 34. При монтаже
деталей вся крышка вместе с установленными на ней секциями и барабанами может быть установлена
поверх труб в камере 12 и может быть закреплена на последней с помощью растяжек 18 снаружи кожуха 1.
После соединения этих частей вся конструкция помещается в корпус 1.
Коленчатый вал 77 (рис. 31) опирается на подшипники 83 на крышке и несет на концах кривошипы 84,
установленные под углом 90°, каждый из которых соединен звеном 85 (рис. 32) с качающимся кривошипом 81
на измерительных участках.
Длинный кривошипный палец передней секции входит в паз вспомогательного кривошипа 86 (рис. 31),
приводящего в действие счетный механизм известным способом посредством червяка и червячного колеса
87.
Камера 12 предпочтительно крепится к передней стенке 88 корпуса таким образом, чтобы после снятия
передней стенки система могла быть извлечена из корпуса и затем свободно доступна. На задней торцевой
стенке расположен подшипник 89, который удерживает камеру 12 в нужном положении с помощью штифта,
закрепленного на ней после ее вдавливания в корпус.
Сначала счётчик заполняется водой через трубку 90. Вода заполняет все пространство внутри корпуса и
доходит до переливного края канала 91, затем протекает по этому каналу в карман 92 (рис. 33), а оттуда через
трубку 93 (рис. 31) в камеру 12 и заполняет ее до тех пор, пока не выйдет через сливную пробку 94. После
этого счетчик готов к использованию.
Газ, поступающий через входную трубу 95, сначала поступает известным образом в корпус клапана, а затем
проходит мимо клапана, открытого поплавком 97 при заполнении счетчика водой, в корпус 96, который
закрывает поплавок 97 и переливной канал 91 и герметично закрыт водой. Затем газ протекает по каналу 91 и
попадает в карман 92 (70), который окружает трубы 98 и 99, а также упомянутую ранее выпускную трубу 93,
герметично закрытую водой. Трубы 98 и 99 ведут в передние камеры переднего и заднего передних
распределительных барабанов 57 соответственно (рис. 34).
Как показано на рисунке 32, правая измерительная секция и связанный с ней задний распределительный
барабан находятся в среднем положении 80°, то есть все отсеки заднего распределительного барабана
закрыты, и газ не может вытекать из трубы 99°. Напротив, левая измерительная секция находится в самом
нижнем положении (85°), а в переднем распределительном барабане, связанном с ней, открыты правые
порты. Таким образом, газ может поступать из трубы 98 в передний центральный отсек, а затем через
отверстие 15 (90) в правый стационарный измерительный отсек. Газ толкает вниз правый качающийся
измерительный участок и перемещает рукоятку в направлении стрелки, одновременно выталкивая газ из
правого качающегося измерительного участка в канал 100, сообщающийся с трубой 102 через воздуховод 101
и, следовательно, также с центральным отсеком переднего распределительного барабана 100. При открытом
правом отверстии, ведущем к трубе 103, газ проходит через это отверстие и трубу 103 в камеру 12 и выходит
через канал 104 в пространство 105 корпуса снаружи крышки 13, а затем через выпускную трубу 76.
Уровень воды в камере 12 понижается в зависимости от давления газа, а избыток воды выходит через трубы
11it и пробку 94.
Одновременно с этим, при перемещении вниз правой измерительной секции, связанный с ней задний
распределительный барабан поворачивается по часовой стрелке, в результате чего его левые порты
поднимаются из воды.
Поэтому и здесь газ может поступать из трубы 99 в трубу 106, которая сообщается через воздуховод 107 с
трубой 108, благодаря чему газ может протекать ниже левого измерительного участка 120. Последняя
L-образная деталь качается вверх, вращая рукоятку в направлении стрелки и выталкивая газ, содержащийся
в левом неподвижном измерительном блоке, через отверстие 125 в заднюю центральную камеру, а оттуда
через левое приподнятое отверстие заднего отсека распределительного барабана в трубу 109. Последний
ведет в камеру 1? соединены каналом 104 1,30 1 - 2,53,9i3 с пространством в корпусе и с выходной трубой 76.
Как только правая измерительная секция достигает своего нижнего положения, ее распределительный
барабан разворачивается левой измерительной секцией, когда она проходит через свое среднее положение,
то есть входной и выходной патрубки меняются местами. Правая измерительная секция поднимается и в
обратном направлении в своем среднем положении меняет направление движения левой измерительной
секции в тот момент, когда последняя находится в своем самом верхнем положении.
Затем последняя начинает опускаться и в своем среднем положении меняет направление движения правой
измерительной секции в тот момент, когда та достигает своего верхнего положения, и сама достигает своего
нижнего положения, когда правая измерительная секция достигает своего среднего положения. Исходное
положение, показанное на рисунке 32, восстановлено, и кривошип совершил полный оборот. Для регулировки
счетчика с целью получения точных показаний кривошипные пальцы 81 регулируются таким образом, что
можно изменять угол наклона секций и, следовательно, газовую емкость секций.
На рисунке 32 показано, что две измерительные секции в каждый момент времени совершают разные
движения. Таким образом, становится возможным контролировать расстояние между измерительными
участками во время оборота кривошипа, изменяя это расстояние от минимального до максимального
значения, чтобы в кривошипно-шатунном механизме не было мертвых зон. На рисунке 36 эта система
схематически изображена для трехсекционного счетчика, причем все приводные кривошипы показаны в
среднем положении. Соединительная тяга двух секций 110, 111 воздействует на единый шатун, общий для
них; его шатун показан в преувеличенном виде для наглядности, а соединительные тяги опущены. Обе секции
функционируют оперативно только во время движения вверх. Предполагая, что направление вращения
соответствует указанному стрелками, левая секция будет обеспечивать подачу газа снизу в секцию из
положения I через II, III, IV, V, N до VI, а правая секция будет обеспечивать подачу газа из положения X через
W через I, II, III, IV до V.
Фазы VI, VII, VIII, IX, X соответствуют положению системы в режиме ожидания. Теперь в положении
коленчатого вала N, соответствующем наибольшему сближению секций, газ может поступать в кожух или
крышку, окружающую секцию, и тем самым вызывать отступление секций друг от друга, что оказывает
воздействие на коленчатый вал, поворачивая его из положения N в положения VI, VII, VIII, IX и далее. X и W
соответствуют наибольшему расстоянию между участками. Таким образом, холостой ход отменяется, и в
точке W правая секция 111 снова начинает движение. Таким образом, существует система, в которой
контролируются три отсека. Это может быть реализовано с помощью двойных распределительных колпаков
или двухсекционных распределительных барабанов таким образом, что каждая секция соединена с входом,
когда объем газа 75 минимален, и с выходом, когда объем газа максимален, то есть соответствующий
распределительный элемент должен точно реверсировать в своем среднем положении, то есть он должен
управляться 80° с разницей углов поворота кривошипа 90°.
На рисунке 36 в уменьшенном масштабе показано, при каких положениях коленчатого вала начинают
работать распределительные колпаки. Распределительные колпаки 112, 113, 114 связаны с секциями 110,
111 и пространством между секциями соответственно, причем объем газа в последнем минимален в точке,
соответствующей N, и максимален в точке, соответствующей W: На рисунке 35 схематически показана
конструктивная форма такого газового счетчика. Для наглядности распределительные элементы показаны
над корпусом 95. Левая измерительная секция находится в самом верхнем положении, а распределительный
двойной колпак 112 — в среднем или реверсивном положении. Правая измерительная секция перемещается
на 100 вниз, и связанный с ней распределительный колпак 113 открывает выход газа. Центральный двойной
кожух 114 соединен с пространством корпуса трубой 115 и приводится в действие щелевым рычагом,
взаимодействующим с шатунным пальцем 105, таким образом, что он находится в среднем положении и
поворачивается в обратном направлении в самом верхнем и самом нижнем положениях шатунного пальца.
На рисунке 35 показано положение деталей после того, как шатунный палец 110 частично прошел свое
верхнее положение, при этом левая измерительная секция находится в крайнем положении. Центральный
распределительный кожух 114 слегка приоткрыт со стороны впуска, и поток газа 115 поступает в пространство
корпуса между двумя измерительными секциями. Поскольку крутящий момент, создаваемый правой секцией
111 на кривошип, больше, кривошип вращается в направлении стрелки 120. В следующий момент левый
распределительный кожух 112 открывает выходную сторону левого измерительного элемента 110, и оба
элемента приводят в движение кривошип в одном направлении. 125 Частный случай возникает, когда две
секции, как в четырехсекционном счетчике, взаимодействуют с кривошипом с угловым сдвигом в 90 градусов.
В этом случае распределительный элемент для каждого участка может напрямую управляться другим
измерительным участком. 130 26g,918 9
Данный случай схематически проиллюстрирован на рисунке 37 способом, аналогичным тому, который
использован на рисунке 36. Полная конструкция показана на рисунках 38–41.
Этот газовый счетчик можно рассматривать как трехсекционный качающийся газовый счетчик с
односторонними измерительными секциями и внутренними двухсекционными распределительными
барабанами. Она в некоторой степени напоминает структуры, показанные на рисунках 4, 18-20. Корпус,
включающий цилиндрическую стенку 1 и переднюю и заднюю торцевые стенки 88 и 116 соответственно,
опирается на основание 117 и разделен на две части поперечной перегородкой 118, простирающейся до
уровня v, v. В большей задней части находится камера 12, на которой измерительные секции крепятся к
передней стороне перегородки 118. Горизонтальная пластина 119 закреплена на уровне z, z, и на ее
переднем конце расположена вертикальная стенка 120, значительно выступающая над уровнем воды x, w.
Сбоку от счетчика над горизонтальной пластиной 119 расположена поплавковая камера 96, которая
погружается в воду и соединена со стенкой 1 и стенкой 120. В поплавковой камере расположен поплавок 97,
который управляет клапаном, находящимся в коробке 121 над поплавковой камерой.
Клапанный блок соединен с впускным патрубком 95 и посредством клапана с камерой 96 (Рисунок 38). В
поплавковой камере 96 предусмотрена труба 91, проходящая ниже пластины 119 и соединенная там с
центральным каналом 92 в камере. С этой целью поперечная перегородка 118 снабжена отверстием таким
образом, чтобы через него могла проходить камера 12, открытая спереди. Воздуховод 92 соединен с
воздуховодом 93, простирающимся почти до самого низа. Второй центральный канал 123 также соединен с
направленным вниз каналом 124 и соединен поперечным каналом 125 с трубой 104, которая проходит
непосредственно через пластину 119 и цилиндрическую стенку 1 к выпускной трубе 76.
Заправочная трубка 90 проходит внутри вертикальной стенки 120 ниже уровня воды x, x. Пространство
корпуса перед поперечной перегородкой и под пластиной 119 сообщается с внутренней частью камеры 12,
которая закрыта с задней стороны и образует вместе с ней резервуар для воды.
На верхней части камеры 12 в подшипниках 127 опирается вал 126, на котором установлены две
измерительные секции и три распределительных барабана. Каждый измерительный участок снабжен
радиальным рычагом 17, одновременно приводящим в действие распределительный барабан, и удлиненным
радиальным рычагом 79 с уравновешивающим грузом 82. Кроме того, для распределительных барабанов
предусмотрены более короткие опорные рычаги 128. Для поддержки распределительного барабана,
расположенного в передней части, предусмотрены короткие рычаги 70 58. Для предотвращения перемещения
системы вдоль вала, помимо подшипников 127, используются шайбовые кольца 129. Каждый измерительный
участок снабжен сегментным удлинителем, например, 75, показанным на рисунке 4; эти удлинители
расположены в противоположных направлениях, и каждый из них охватывает распределительный барабан,
приводимый в действие другим измерительным участком (см. рисунок 37). В камере 12 установлено шесть
труб диаметром 80 мм, три из которых соединены с каналом 92, а три — с каналом 123, и все они выступают
над уровнем воды.
В каждый из отсеков трех двухсекционных распределительных барабанов вводится одна из трех входных и
трех выходных труб; на рычагах 79 измерительного участка и на рычаге 58 распределительного барабана на
переднем конце от него отходят штифты 81, от которых отходят звенья 85; 85, 130 ведут к коленчатому валу
77 (рис. 41), поддерживаемому подшипниками 83 на крышке корпуса. Два звена 85, приводимые в действие
измерительными секциями, воздействуют на кривошипы 96, 84 и 131, которые расположены под таким углом
друг к другу, что с учетом различных направлений вращения они работают с разностью фаз 90°. Для привода
распределительного барабана в переднем пространстве с помощью механизма 130 I00 предусмотрена
рукоятка 132.
Вал 77 приводится в движение червяком и червячным колесом, образующими противовес.
Вода, подаваемая в трубку 90, течет 105 в переднее пространство и в пространство измерительных секций,
заполняя эти пространства до уровня x, затем поступает в конец трубки 91, определяя этот уровень, и
проходит через канал 122 1.10 в центральный канал 92, а оттуда через воздуховод 93 в резервуар, заполняя
его до верхней части трубы 133, образующей водное пространство, затем поднимается в трубах 133 и 134 и
выходит 1,5 через сливную пробку 94. После этого счетчик готов к работе, поплавок 97 поднимается, и клапан
открывается. Следовательно, газ, подаваемый под номером 95, может проходить через 121, 96, 91, 122, 92 в
три приемные камеры распределительных барабанов, с помощью которых он распределяется, как показано
на диаграмме на рисунке 37. Переднее пространство находится в непосредственном сообщении с
пространством, окружающим измерительные секции, при этом расстояние между последними регулируется
распределительным барабаном, установленным в переднем пространстве, но измерительные секции
приводят в действие свои распределительные барабаны с фазовым сдвигом 90°.
В показанном положении 130 левая измерительная секция находится в самом нижнем положении, и,
следовательно, правая измерительная секция, находясь в среднем положении, при значении -5 происходит
инверсия другой измерительной секции. Внутренняя часть правого измерительного участка соединена с
водосбросной трубой, и этот участок как раз опускается вниз. Распределительный барабан для пространства
между измерительными секциями открыт для подачи воды, но вот-вот начнет вращаться в обратную сторону,
в результате чего правая секция опустится, а в следующий момент левая измерительная секция поднимется.
Таким образом, кривошип вращается в направлении стрелки. Распределительный барабан в передней части
камеры может напрямую или косвенно приводить в действие ковш 135, который забирает воду из резервуара
для поддержания уровня воды в передней камере.
Преимущества этих трехсекционных счетчиков по сравнению с четырехсекционными весьма существенны.
Крышка, перегородка 11 и два канала исключены, расположение трубопроводов значительно упрощено, что
позволяет экономить материал. Таким образом, появляется пространство для увеличения диаметров труб, а
также может быть использована передняя камера, что также снижает потери давления и, следовательно,
обеспечивает увеличение производительности, то есть объема газа, проходящего через аппарат за единицу
времени.
Кроме того, повышается функциональность измерительных элементов, поскольку подвижные секции могут
качаться даже за пределы положения перегородки 11, упомянутой выше.
На рисунках 42–45 показан двухсекционный качающийся газовый счетчик с двумя осями и трехсекционным
распределительным барабаном, реверсирующимся под действием силы тяжести, а также двухсторонние
измерительные секции.
Рисунки 9, 15–17 и 28 иллюстрируют их основные особенности. Поскольку принципы работы данного счетчика
уже были объяснены в описании, относящемся к рисункам, и общая конструкция в значительной степени не
отличается от конструктивных форм, описанных далее, будет описан распределительный механизм и
принцип его работы.
К валу 49 прикреплен рычаг 162, несущий сегментное ребро 160, к которому шарнирно прикреплен маятник
183. На штифте 58 распределительного барабана также установлен рычаг 163 с сегментным ребром 161 (рис.
45), который сконструирован таким образом, что сегментное ребро 161 может войти в зацепление с ребром
160 рычага 162, причем каждое из ребер способно перемещаться мимо другого ребра только в том случае,
если последнее находится в крайнем положении. Кроме того, к рычагу 163 прикреплен короткий рычаг 184, к
одному концу которого шарнирно закреплено звено 185, а другой конец входит в зацепление с маятником 183
таким образом, что маятник 70 может быть отброшен.
На валу 49 также установлен небольшой рычаг 186, который приводится в действие посредством звена 187,
рычага 188. Последний проходит вверх через отверстие в крышке 75 передней части в отдельный карман 189,
а его опорный штифт входит в корпус счетчика 191 через сальник 190. К этому опорному штифту крепится
двухрычажный рычаг 192, на котором расположены 80 двух собачек 194, шарнирно закрепленных на штифтах
193 и удерживаемых в зацеплении с храповым колесом пружинами 196. Когда система качается, две собачки
попеременно вращают храповое колесо 195. Ведущее колесо 197 85, которое в определенных целях может
быть заменено колесом с другим числом зубьев, приводит в действие противовесный механизм.
Счетчик заполнен водой, а газ 90 поступает по трубе 95 и течет в клапанный блок 121, а затем через открытый
клапан в поплавковую камеру по трубе 91, поперечным каналам 122 и трубе 61 в передний отсек 95
распределительного барабана. В этот момент, когда корпус был повернут по часовой стрелке, левое
отверстие центрального отсека поднялось из воды, и газ мог поступить в центральный отсек. Затем вода
протекает по трубе 60 и трубам 179 и 6 в оба боковых канала 8 и 41 и ниже обоих измерительных участков,
поднимая их. С помощью муфты 105 вал 49 и рычаг 162 качают сегментное ребро 160, скользящее по
сегментному ребру 161. Таким образом, последний зафиксирован в нужном положении, и рычаги 163 и 184 не
могут двигаться. 110 Таким образом, звено 185 останавливает маятник 183, который должен подняться или
раскачаться под действием рычага 162, и поэтому действует как пружина под напряжением. Если рычаг 162
достиг своего крайнего левого положения (115), сегментарное ребро 160 освобождает сегментарное ребро
161 (рисунки 42 и 45).
Груз 183 маятника теперь вращает распределительный барабан, внезапно отпуская его, и сегментное ребро
161 оказывается над сегментным ребром 160, так что последнее теперь может скользить мимо ребра 161.
В качестве груза для маятника, очевидно, можно использовать пружину, например, спиральную пружину 125.
В результате обратной установки входной и выходной патрубки поменялись местами. Правые отверстия
распределительного барабана поднялись из воды. Для обеспечения надежного трения используются
зажимные губки, в которых обеспечивается автономное зажимание.
На рисунках 46–49 показан двухкамерный счетчик двойного действия, имеющий 70-градусную одноосевую
конструкцию и внешние распределительные колпаки, в которых для привода счетчика используется
фрикционный механизм.
Корпус, образованный передней стенкой 88, задней стенкой 116 и стенкой цилиндра 175, разделен
перегородками, расположенными в основном радиально или параллельно оси и простирающимися ниже
максимально возможного уровня воды с некоторым дополнительным наклоном в целях безопасности.
Перегородка 221, параллельная задней стене 80, отделяет измерительное пространство от переднего
пространства. Перегородка изогнута таким образом, чтобы с обеих сторон цилиндрической стенки
образовывались прямые углы 222 для подключения труб к измерительному помещению. s5 Радиальная
вертикальная перегородка 11, начинающаяся от задней стенки и частично проходящая через перегородку
221, делит измерительное пространство на две равные половины 223, 224; нижний край перегородки 11
находится ниже самого низкого возможного уровня воды, а ее верхний край разветвляется, образуя канал 75 с
цилиндрической стенкой 1. Передняя сторона передней коробки образована стенкой 120, перпендикулярной
оси и образующей глубокое углубление в своей средней части для обеспечения необходимого пространства
для зубчатой передачи 225.
Передняя часть корпуса разделена перегородкой 96, расположенной между перегородкой 221 и стенкой 120 и
простирающейся ниже уровня воды в приемную и выпускную камеры. В камере подачи находится клапанный
блок 121 с клапаном, поплавковая камера с поплавком 97 и распределительные элементы, управляющие
подачей, а в камере спуска установлены распределительная тяга и рычажный механизм, элементы,
управляющие спуском, и заправочная трубка 90. Последний, длиной 110 метров, простирается ниже самого
нижнего уровня воды, при котором поплавок закрывает клапан.
На передней стенке установлены водяной затвор 136 с переливным краем 226, труба 134 и сливная пробка
94. 115 Под перегородкой 11 расположен вал 227, к которому подсоединены измерительные секции 228, 229,
каждая из которых качается в отдельном измерительном пространстве 223, 224. Эти секции имеют
преимущественно цилиндрическую форму и открыты снизу (см. рисунок 5). В нижней части измерительного
пространства, в которую измерительные секции не входят в камеру 12, расположен 12, основная часть
которого находится ниже уровня воды и снабжена в верхней части двумя центральными каналами 6, 7, от
которых трубы или воздуховоды 8, 9 ведут внутрь измерительных секций, и 130 течет из трубы 61 в переднюю
камеру, а затем через отверстие над измерительной секцией, выталкивая последнюю вниз. Однако, если
раньше газ протекал по открытой трубе 59 и каналам 125, 104 к выпускной трубе 76, то теперь газ протекает
по трубе 60 к трубе 59, то есть внутренняя часть измерительного участка соединена с выпускной трубой.
Описанный выше измерительный прибор обладает значительно большей пропускной способностью, чем
описанные ранее, поскольку измерительные секции имеют двойное действие, а также уменьшается импульс
при изменении направления вращения, то есть при изменении направления качания. Как и во всех
двухсекционных счетчиках, где исключено использование кривошипно-шатунного механизма для получения
вращательного движения, для передачи колебательного движения измерительных секций на счетчики с
вращательным движением необходимо использовать специальную зубчатую передачу. В существующих
счетчиках этого класса, как и прежде, используются зубчатые передачи с храповым механизмом, причем две
храповые передачи установлены под углом для предотвращения люфта. Однако эти механизмы позволяют
лишь неточно настроить измерительный прибор, поскольку зависят от шага зубчатого колеса. В обычном
газовом счетчике с барабаном Кросслэй регулировка осуществляется путем повышения и понижения уровня
воды при максимальной нагрузке. Любое изменение нагрузки приводит к изменению уровня воды в
соответствии с потерей давления и, следовательно, к изменению результатов измерений.
В газовых счетчиках с качающимся механизмом уровень воды не может использоваться для регулировки,
поскольку в основном необходимо учитывать только угол качания.
Поскольку угол качания изменить нельзя, передача в счетчике должна быть такой, чтобы счетчик точно
показывал количество газа, протекающего через измерительный прибор.
415 Однако угол качания в некоторой степени изменяется в зависимости от ускорения качающихся масс в
соответствии с нагрузкой на газовый счетчик, то есть, когда нагрузка мала и счетчик работает медленно, а
количество газа, проходящего через него, невелико, угол качания будет меньше, чем когда нагрузка велика и
счетчик работает с высокой скоростью. Следовательно, передача данных на счетчик должна быть такой,
чтобы угол качания в любой момент времени точно передавался на счетчик в определенных пределах, иначе
счетчик будет показывать разные значения при разных нагрузках, как и барабан Кросслэй.
В соответствии с нашим изобретением, вместо храпового механизма и зубчатой передачи используется
фрикционная зубчатая передача, в которой колесо можно считать имеющим бесконечное число зубьев.
Теперь в порядке 253,913 l i 1 i 1 i 1 1 - 253,913 -= 12 поперечных каналов 122, 125, расположенных под нижней
пластиной 119 передней камеры и -проводящих под входным и выходным отсеками. Из каждого из этих
поперечных каналов 122 труба 230, 231 выступает во входной отсек, труба 232, 233 — в выходной отсек, а
труба 234, 235 — в измерительные помещения 223, 224 над измерительными секциями. Трубы 230, 231 и 232,
234, ведущие соответственно во входную и выходную камеры, управляются одним двойным
распределительным колпаком 236, 237 для каждой пары труб, причем оба колпака надежно соединены друг с
другом. Труба 230, ведущая в приемную камеру из поперечного канала 122, и труба 233 поперечного канала
125, ведущая в выпускную камеру, одновременно закрываются распределительными колпаками 236, 237, в то
время как трубы 231, 232 остаются открытыми.
Затем, при раскачивании, трубы 231 и 232 закрываются, а трубы 230 и 233 открываются.
Валы распределительных кожухов установлены в переднем корпусе и несут на своем переднем конце
кривошип 238, 239, пальцы которого соединены звеном 73. В средней части устройства имеется
вертикальный паз 240, в который входит штифт 241, соединенный звеном 242 с кривошипом 156,
закрепленным на валу 227 измерительных секций. Этот кривошип снабжен двумя собачками 162, несколько
напоминающими спусковой механизм часов. Защелки взаимодействуют с ребрами 161, расположенными на
звене 73; штифт 241, работающий в пазу 240 звена, закреплен на толкателе 243, который соединен со звеном
и рычагом 225 поршня заправочного устройства посредством двойного рычага 244, шарнирно закрепленного
на поплавковой камере 96. Устройство для пополнения состоит из поршня 246, свободно перемещающегося
во втулке 245, через полый поршневой шток 225, из которого жидкость может течь вверх. Чтобы избежать
заклинивания в описанной рычажной системе, звено 242 поднимает поршень насоса и само не имеет штифта,
а охватывает штифт кривошипа 156 и штифт толкателя 243.
Кроме того, последний изогнут таким образом, что точка его соединения с рычагом 244 и звеном 242
находится в вертикальной плоскости (рис. 48). Кроме того, шатун 156 соединен с звеном 187, которое
приводит в движение рычаг 188, воздействующий на счетчик (рис. 47). Счетчик заключен в коробку 191,
которая установлена на цилиндрической стенке 1 и передней стенке 88 таким образом, что снаружи корпуса
находятся только крышка и передняя стенка этой коробки.
Таким образом, доступ к прилавку становится легким, поскольку после снятия крышки корпус прилавка
становится доступен без снятия передней стенки. Точка опоры рычага 188 плотно проходит через конический
сальник 190 в задней стенке корпуса счетчика 70 и удерживает регулировочный рычаг 200 с прорезью, в
прорези которого штифт 201 регулируется для изменения амплитуды движений звена и рычажного
механизма, приводящего в действие счетчик. 75 К этому штифту прикреплены две толкающие планки 202,
203, более короткие изогнутые части которых сближаются друг с другом под действием пружины 247, в то
время как другие части поворачиваются к свободным концам зажимных губок 80 204, 205. Другие концы этих
зажимов шарнирно соединены со своими направляющими дисками 206, 207, способными качаться вокруг
приводного вала счетчика.
Эти диски снабжены болтами с расстоянием между ними 85 градусов. Зажимные губки вращаются только в
одном направлении и находятся в фрикционном зацеплении с зажимным диском 195, соединенным с
приводным валом счетчика, так что колебательное движение рычага 90 преобразуется во вращательное
движение приводного вала счетчика.
Перед подачей газа в счетчик его заполняют жидкостью (маслом, водой). Жидкость поступает через
заправочную трубку 90 95 в выходное отверстие и в приемные отсеки переднего ящика 120, затем сначала
поступает в пространство, содержащее измерительные секции, поднимается в последних и в переднем ящике
и протекает через 100 одну из труб 230–233 в соединительные каналы 122, 125 и из последних через каналы
6, 7 в карманы 8, 9 и через трубы 93 и 124 соответственно, соединенные ниже 105 каналами в камеру 12 и на
нижней части цилиндрической стенки 1.
Затем жидкость поднимается в резервуаре выше переливного края 226 в жидкостное уплотнение 136,
поднимается в трубе 134 110 и выходит через отверстие 94. Счетчик заполнен жидкостью, поплавок 97
поднят, и тем самым клапан открыт, так что внутри счетчика создается давление газа. В результате уровень
воды 115 в уплотнении 136 понижается, поднимаясь в трубе 134, так что избыток воды вытекает через пробку
94.
Счетчик готов к использованию.
Передний блок и измерительные отсеки 120 находятся в непосредственном сообщении друг с другом и
отделяются друг от друга только после заполнения водой перегородками 221, погруженными в жидкость.
Таким образом, после заполнения водой, она достигает в обоих пространствах 125 уровня открытых верхних
концов труб 230, 233, так что измерительные секции, а также распределительные колпаки (последние только
в закрытом положении) постоянно закрыты водой 130 253,913 8 j:
печатей. Аналогичным образом, два измерительных отсека 223, 224 разделены друг от друга после
заполнения водой путем погружения перегородки 11 в воду. Камера 12 и резервуар находятся в
непосредственном сообщении друг с другом, и в обеих вода достигает уровня переливного края 226 водяного
затвора 136, так что выпускные трубы 93, 124 карманов постоянно герметизированы водой и ведут почти к
нижней части цилиндрической стенки, предотвращая случайную утечку газа. Газ, поступающий через впускной
патрубок 95, при открытом клапане проходит через клапанный короб 121 в поплавковую камеру 96, а оттуда, в
положении распределительных колпаков, через трубу 231 в канал 125. Отсюда он, с одной стороны, течет по
трубе 235 в правый измерительный отсек 224 над измерительным участком 229, а с другой стороны, через
канал 7 и карман 9 под левым измерительным участком 228. Когда этот измерительный участок находится в
самом нижнем положении, он поднимается под действием поступающего газа.
В то же время, однако, измерительный участок 229, качающийся в измерительном отсеке 224 и жестко
соединенный с первым указанным измерительным участком, будет перемещаться вниз под действием газа,
воздействующего на него сверху. Эти два давления, действующие в одном направлении, суммируются (см.
рисунок 5) и служат для вытеснения газа, уже присутствующего в измерительном участке 229 и в
измерительном отсеке 223 над измерительным участком 228. Кроме того, при проталкивании вниз секции 229
содержащийся в ней газ вытесняется через карман 8 в трубы 6 и канал 122, в то время как газ, содержащийся
в отсеке 223, вытесняется при подъеме секции 228 через трубу 234 в трубный канал 122. Затем измеренный
Соседние файлы в папке патенты