专利名称：凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种膜式燃气表，尤其是指一种凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温 度转换装置的膜式燃气表。
背景技术：
膜式燃气表是一种通过内部可柔变的内膜仓(俗称回转体积)来测量燃气体积的 计量装置；它具有计量准确、安全可靠、使用周期长等特点。温转膜式燃气表，就是在普通膜式燃气表内部的机芯组上增设机械温度转换装 置，它具有普通膜式燃气表的特点，而且实现了不同温度条件下燃气热值等效计量。是新一 代燃气计量装置。普通膜式燃气表的计量性能是在特定条件(20°C )下检定的，且以体积计量，然而 在不同温度下使用，由于燃气体积变化很大，其计量就不准确了。一般燃气表无论安装在室外，还是室内，气温都会随着地区不同、季节不同变化很 大；尤其北方，冬季气温在0°c以下，长达5个月以上，夏季气温在30°C以上，不到3个月。 这样用普通膜式燃气表来计量燃气体积，就不科学、不合理了。温转膜式燃气表在不同温 度下工作时，机械温度转换装置中补偿片，随温度变化而发生偏移，改变了膜片往复运动距 离，也就是改变了计量容积-内膜仓的大小，就可以实现不同温度条件下燃气量质等效计 量。保障了供需双方经济利益。目前市场上的膜式燃气表有多种结构。按滑阀运动方式分第一种结构是方形滑 阀，分在两边往复直线运动；第二种结构是方形滑阀设在一端，中心设有凸轮、拨叉和可调 的曲柄盘，当曲柄盘转动时，凸轮驱动拨叉，拨动滑阀往复直线运动；第三种结构也是方形 滑阀成扇形往复运动；第四种结构是圆形滑阀在中心上，旋转滑阀。前者结构简单，性能较 差；后三种为新型结构，体积小，结构合理紧凑，被广泛选用。中国专利曾公开了一种“温度补偿煤气表”(CN2748876，公告日2005. 12. 28 ZL200420105291. 2)，它包括大拉杆、小拉杆、立轴、皮膜；大拉杆与立轴连接，立轴经折板与 皮膜连接，大拉杆上由连接螺钉连接热双金属片制成的大拉杆支架，该大拉杆支架经调节 杆与小拉杆销连接；通过温度补偿装置即大拉杆支架和调节杆的采用，来实现温度补偿。这 是用的第一种结构煤气表。中国专利曾公开了一种“机械温度补偿燃气表” CN200941058，公告日2007. 08. 29 ZL200620106802. 1)，壳体内具有独立机芯，其上联有阀座和转阀，设有连杆其两端分别连 有肘节，在转阀上轴向联有芯轴盘，芯轴盘上联有热敏螺旋弹簧片，芯轴盘的偏心孔中设置 具有内、外叉的拨叉，所述拨叉内叉夹持于所述螺旋弹簧片的外端，设有变位轴其下端部置 于所述拨叉外叉内，变位轴上端与所述连杆相连。这种设置在第二种结构燃气表上可能实 现，而把它放在第三种结构燃气表上是难以实现的，因为两者变位轴中心距，相差很大。中国专利曾公开了一种“带机械温度转换装置膜式燃气表”CN1091404，公告日 2008. 08. 27ZL200720191265. X)，壳体内具有独立机芯，机芯上有阀座和阀盖，中心齿轮与旋转盘钢性联接，旋转盘上设置具有内、外叉的拨叉和螺旋状的热敏复合双金属簧片，所述 拨叉外叉夹持于所述螺旋状的热敏复合双金属簧片的直线端，变位连杆柱其中部置于所述 拨叉内叉内，变位连杆柱上端由所述连杆与摇臂相连。这种用拨叉来定位固定变位连杆柱 是不可靠的，计量性能也受到影响。由于上述前两个专利还存在结构缺陷，不实用。第三个专利仍选用拨叉结构，同样 存在结构缺陷A.计量精度降低；B.可靠性也差。总之，到目前为止，尚未见到具有机械式温度转换装置的燃气表问世，也未见类似 报道。发明的内容为解决凸轮拨叉驱动的方形滑阀往复运动的膜式燃气表在不同温度下等效计量 燃气量值误差的问题，本实用新型的目的是提供一种凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度 转换装置的膜式燃气表。这种温转表同普通基表一样，具有结构简单、安全可靠、计量准确、 使用周期长等特点。为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是一种凸轮拨叉驱动并带内藏式 机械温度转换装置的膜式燃气表，由壳体部份和机芯组部份组成；机芯组部份包括计量室 组、计量室盖、膜片压板、膜片组、凸轮组、立轴、折板、立轴皮碗、立轴套、摇臂、拉杆、拨叉A、 拨叉B、阀盖、拔杆齿轮组、拨叉支架、阀栅、基板；其中凸轮组装在凸轮轴上，由凸轮齿轮与 拔杆齿轮组联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器字轮转动，实现机械计数；由 凸轮推动拨叉A和拨叉B拔动阀盖来回往复平动，分配进出气；其中凸轮组还包括补偿 片、补偿片座、活动拉杆柱、指针、曲柄盘；凸轮顶面与曲柄盘通过指针成刚性连接，曲柄盘 上设有补偿片、补偿片座和可移动的活动拉杆柱；补偿片的螺旋中心一端由补偿片座固定 在曲柄盘上，外部延伸直线端直接插在可移动的活动拉杆柱中部缺口中；活动拉杆柱下部 圆轴卡在曲柄盘弧形槽中，活动拉杆柱的上部由拉杆与摇臂联接；补偿片随温度变化而伸 缩，其直线端向里外偏移，直接拔动活动拉杆柱沿弧形槽向内外移动，从而通过拉杆改变着 膜片组往复运动距离，实现了温度的补偿。上述补偿片是用热敏复合双金属片绕制成阿基米德螺旋形簧片，补偿片本身钢性 很好，使活动拉杆柱定位可靠；活动拉杆柱下部的圆轴卡在曲柄盘弧形槽内，沿弧形槽可以 滑动；活动拉杆柱上部由拉杆与摇臂连接。当温度变化时，补偿片直线端向内外偏移，拔动 活动拉杆柱移动。温度不变，补偿片也不动，对活动拉杆柱起到定位和固定作用。由于活动拉杆柱在曲柄盘槽弧形内可以滑动，并在一定温度时由补偿片定位、固 定。这样，在特定温度(20°C )条件下，活动拉杆柱的位置中心距，就是普通基表曲柄齿轮拉 杆柱的中心距；也就是活动拉杆柱的位置中心距和曲柄齿轮拉杆柱中心距一样，其大小决 定了膜片组往复运动行程距离，也就是决定了燃气表计量容积——回转体积的大小。所述膜式燃气表属于容积式计量装置，是用一种可柔变的内膜仓，来测定燃气体 积。也就是膜片来回往复运动一次所包容的体积——内膜仓(俗称回转体积)。标准规定， 在特定条件(20°C)下，燃气表实际回转体积与理论计算回转体积之差不超过士5%。实 际上，普通基表在不同温度(T)时，其回转体积也要发生微小变化，而且，温度高时缩小，温 度低时增大。我们知道气体体积与温度、压力有关，不同温度、不同压力时，气体体积变化 很大。因此，在不同温度时，就是回转体积不变，以体积来计量，也会产生很大的量质误差。
4现以天然气为例从燃气热值角度来分析在压力为101. 325kPa不变情况下，温度为20°C 时，其密度为0. 723kg/m3，温度为0°C时，其密度为0. 7758kg/m3，也就是温度从20°C降到0°C 时，天然气的体积，就要缩小6. 8%。所以，用普通基表计量天然气的体积，在低温条件下，实 际上，天然气(热值)就损失很大。本实用新型利用热敏复合双金属片对温度敏感特性，绕制成阿基米德螺旋形簧 片一一补偿片，补偿片中心端固定，外部直线端直接插在活动拉杆柱中部缺口中，拔动活动 拉杆柱移动，实际上就是把普通基表曲柄齿轮上拉杆柱改为可以移动的活动拉杆柱，其定 位、固定由补偿片决定。这样，当温度从20°C降到0°C时，补偿片外部直线端向里偏移，拔动 活动拉杆柱向里移动，使活动拉杆柱中心距减小，从而使膜片组往复运动距离减小，改变了 燃气表计量容积——内膜仓的大小，也就是使回转体积缩小了 6. 8%左右。所以，从燃气热 值角度看，温转膜式燃气表在0°C时读数和在20°C时读数一致，其燃气热值就等效。无论燃气表都安装在哪里，一年四季不同温度下都要使用。且夏季气温高，需要负 补偿，但是时间短；且冬季气温低，需要正补偿，但是时间长。温转膜式燃气表，就可以做到 不同温度条件下，进行补偿，实现燃气热值等效计量。本实用新型燃气表的工作原理和普通基表一样当用户打开用气阀门，燃气表内 膜片组两边产生压差，形成作用力，推动膜片组运动，通过折板、立轴、摇臂、拉杆、活动拉杆 柱带动曲柄盘旋转，凸轮拨叉推动阀盖(也叫滑阀)往复直线运动，分配进出气，交替进出 左右气室；另外，凸轮齿轮与拔杆齿轮联接，通过磁耦合传动，经齿轮组带动计数器转动，实 现机械计数。

附图1是本实用新型结构——机芯组部分示意图；附图2是本实用新型结构——凸轮拔拨叉连杆机构示意图；附图3是本实用新型结构——凸轮组部分示意图；附图4是本实用新型结构——曲柄盘组示意图。图中1、计量室体，2、膜片压板，3、膜片组，4、基板，5、拔杆齿轮组，6、拨叉支架， 7、凸轮组，8、凸轮轴，9、立轴，10、折板，11、立轴皮碗，12、立轴衬套，13、摇臂，14、拉杆，15、 拨叉A，16、拨叉B，17、阀盖导杆，18、导杆支架，19、阀盖，20、阀栅，21、计量室盖，22、螺钉， 23、曲柄盘组，24、凸轮，25、凸轮齿轮，26、补偿片，27、补偿片座，28、活动拉杆柱、29.指针、
30.曲柄盘等。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型再作描述。参见附图，图中的凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表，由 壳体部份和机芯组部份组成；机芯组部份包括计量室组1、计量室盖21、膜片压板2、膜片组 3、凸轮组7、立轴9、折板10、立轴皮碗11、立轴套12、摇臂13、拉杆14、拨叉A15、拨叉B16、 阀盖19、拔杆齿轮组5、拨叉支架6、阀栅20、基板4 ；其中的凸轮组7装在凸轮轴8上，由凸 轮齿轮25与拔杆齿轮组5联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器字轮转动，实现 机械计数；由凸轮24推动拨叉A15和拨叉B16拔动阀盖来回往复平动，分配进出气；其中
5凸轮组7还包括补偿片26、补偿片座27、活动拉杆柱28、指针29、曲柄盘30 ；凸轮24顶面 与曲柄盘30通过指针29成刚性连接，曲柄盘30上设有补偿片26、补偿片座27和可移动的 活动拉杆柱28 ；补偿片26的螺旋中心一端由补偿片座27固定在曲柄盘30上，外部延伸直 线端直接插在可移动的活动拉杆柱28中部缺口中；活动拉杆柱28下部圆轴卡在曲柄盘30 弧形槽中，活动拉杆柱28的上部由拉杆14与摇臂13联接；补偿片26随温度变化而伸缩， 其直线端向里外偏移，直接拔动活动拉杆柱28沿弧形槽向内外移动，从而通过拉杆改变着 膜片组3往复运动距离，实现了温度的补偿。上述结构中所述计量室组1包括计量体、折板10、立轴9、立轴皮碗11、立轴套 12、摇臂13 ；所述膜片组3包括夹膜板、膜片和平行板；计量室体1腔内安装膜片组3和折 板10，膜片组3使计量室体1内腔形成两个气室；折板10与摇臂13通过立轴9压装后成 钢性连接；摇臂13由拉杆14与曲柄盘组23上的活动拉杆柱28连接。所述凸轮24与上面曲柄盘30由指针底部的偏心柱与凸轮上对应的条孔插接固定 成钢性联接；转动指针可改变凸轮中心线与拉杆柱中心线的夹角，从而改变拉杆的力臂方 向，通过拉杆改变了膜片组3往复运动距离而实现补偿。参见附图2，所述凸轮24拨叉驱动机构，拨动阀盖19直线往复运动。参见附图3，所述凸轮24与上面曲柄盘组23由指针29固定，实现刚性连接。参见附图4，所述热敏复合双金属螺旋补偿片26是由两种膨胀系数不同的热敏复 合双金属片被绕成阿基米德螺旋线形状。它在温度变化时涨缩敏感，升温时，向膨胀系数小 的一边偏移；降温时，向收缩系数大的一边偏移。偏移大小就与温度变化大小有关。
权利要求一种凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表，由壳体部份和机芯组部份组成；机芯组部份包括计量室组(1)、计量室盖(21)、膜片压板(2)、膜片组(3)、凸轮组(7)、立轴(9)、折板(10)、立轴皮碗(11)、立轴套(12)、摇臂(13)、拉杆(14)、拨叉A(15)、拨叉B(16)、阀盖(19)、拔杆齿轮组(5)、拨叉支架(6)、阀栅(20)、基板(4)；其中凸轮组(7)装在凸轮轴(8)上，由凸轮齿轮(25)与拔杆齿轮组(5)联接，再通过磁耦合传动，经过齿轮组带动计数器字轮转动，实现机械计数；由凸轮(24)推动拨叉A(15)和拨叉B(16)拔动阀盖来回往复平动，分配进出气；其特征是凸轮组(7)还包括补偿片(26)、补偿片座(27)、活动拉杆柱(28)、指针(29)、曲柄盘(30)；凸轮(24)顶面与曲柄盘(30)通过指针(29)成刚性连接，曲柄盘(30)上设有补偿片(26)、补偿片座(27)和可移动的活动拉杆柱(28)；补偿片(26)的螺旋中心一端由补偿片座(27)固定在曲柄盘(30)上，外部延伸直线端直接插在可移动的活动拉杆柱(28)中部缺口中；活动拉杆柱(28)下部圆轴卡在曲柄盘(30)弧形槽中，活动拉杆柱(28)的上部由拉杆(14)与摇臂(13)联接；补偿片(26)随温度变化而伸缩，其直线端向里外偏移，直接拔动活动拉杆柱(28)沿弧形槽向内外移动，从而通过拉杆改变着膜片组(3)往复运动距离，实现了温度的补偿。
2.根据权利要求1所述的凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表， 其特征在于所述凸轮(24)与上面曲柄盘(30)由指针底部的偏心柱与凸轮上对应的条孔 插接固定成钢性联接；转动指针可改变凸轮中心线与拉杆柱中心线的夹角，从而改变拉杆 的力臂方向，通过拉杆改变了膜片组(3)往复运动距离而实现补偿。
3.根据权利要求1所述的凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表， 其特征在于所述补偿片(26)是由两种膨胀系数不同的热敏复合双金属片绕成的阿基米 德螺旋线形状。
专利摘要一种凸轮拨叉驱动并带内藏式机械温度转换装置的膜式燃气表，由壳体和机芯组组成；其中机芯组的凸轮组还包括补偿片、补偿片座、活动拉杆柱、指针、曲柄盘；凸轮顶面与曲柄盘通过指针成刚性连接，曲柄盘上设有补偿片、补偿片座和可移动的活动拉杆柱；补偿片的螺旋中心一端由补偿片座固定在曲柄盘上，外部延伸直线端直接插在活动拉杆柱中部缺口中；活动拉杆柱下部圆轴卡在曲柄盘弧形槽中，活动拉杆柱的上部由拉杆与摇臂连接；补偿片随温度变化而伸缩，其直线端向里外偏移，直接拔动活动拉杆柱沿弧形槽向内外移动，从而通过拉杆改变着膜片组往复运动距离，实现了温度的补偿。本实用新型由于上述结构，结构简单、安全可靠、计量准确、使用周期长。
文档编号G01F15/04GK201697670SQ20102024080
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者熊涛, 馨堃 申请人:重庆市山城燃气设备有限公司