ТУРБИННО-ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ ВОДОСЧЕТЧИК Российский патент 1995 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения расхода питьевой и технической воды.

Известен счетчик жидкости, содержащий корпус, тангенциально расположенную к потоку турбинку, передающий узел, выполненный в виде двух магнитных полумуфт, разделенных герметичной перегородкой из немагнитного материала, а также редуктор и счетный механизм. Ось вращения турбинки при установке водосчетчика должна быть сориентирована вертикально [1]
Недостатком данного счетчика являются жесткие требования к ориентации турбинного узла. Ось турбинки при установке счетчика должна располагаться вертикально. Отклонение ее от вертикали приводит к ошибкам в показаниях счетчика. Это связано с использованием опорных подшипников, на которых установлена ось турбинки. Коэффициент трения возрастает с отклонением от вертикали. Использование подшипников качения или скольжения уменьшает чувствительность водосчетчика.

Ближайшим аналогом к изобретению является турбинно-тангенциальный датчик расхода, содержащий корпус, измерительную турбинку, свободно посаженную на ось, установленную в подшипниках, две дополнительные крыльчатки, жестко закрепленные на оси, передаточный и счетный механизмы [2] Дополнительные крыльчатки вращают ось измерительной турбинки и тем самым уменьшают износ подшипников измерительной турбинки. Однако данная конструкция расходомера сложна, а на рабочую турбинку воздействует только треть энергии потока жидкости, что ухудшает чувствительность расходомера.

Цель изобретения упрощение конструкции и повышение чувствительности водосчетчика.

Для этого в турбинно-тангенциальном водосчетчике, содержащем разъемный корпус с подводящим и отводящим патрубками круглого профиля, тангенциально расположенную в нем измерительную турбинку, ось которой установлена в подшипниках опор, передаточный механизм, счетный механизм, корпус выполнен разъемным, одна его часть в виде основания с центральным участком прямоугольного сечения, сопряженного с патрубками участками, выполненными с сохранением площади поперечного сечения, на центральном участке основания корпуса со стороны большей грани выполнено окно, сопряженное с окном второй цилиндрической части корпуса, лопасти турбинки выполнены Т-образного профиля по размерам прямоугольного сечения центрального участка основания корпуса, передаточный механизм выполнен в виде радиальной ведущей полумуфты, закрепленной на внутренних кромках лопастей турбинки, перегородки из немагнитного материала чашеобразной формы, цилиндрическая поверхность которой коаксиальна ведущей полумуфте, закрепленной в цилиндрической части корпуса с одной стороны турбинки, ведомой полумуфты, связанной со счетным механизмом и размещенной вместе с ним за перегородкой в цилиндрической части корпуса, с другой стороны турбинки выполнено дно корпуса, причем в перегородке и дне выполнены опоры под ось измерительной турбинки.

Упрощение конструкции водосчетчика достигается благодаря использованию разъемного корпуса осесимметричной формы и тем, что ведущая полумуфта закреплена непосредственно на вращающейся измерительной турбинке благодаря ее лопастям Т-образной формы, тем самым используется пространство Т-образного обода. Корпус легко разбирается, что удобно при профилактических и ремонтных работах. Такая конструкция лопастей турбинки обеспечивает высокую чувствительность водосчетчика.

На фиг. 1 показан водосчетчик, вид сверху; на фиг.2 то же, продольный разрез; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2.

Водосчетчик состоит из разъемного корпуса, имеющего основание 1 и цилиндрическую часть 2. В основании 1 имеются входной 3 и выходной 4 патрубки круглого профиля, связанные с центральной частью 5 прямоугольного профиля участками 6. Площадь поперечного сечения всех участков постоянна. На центральном участке 5 со стороны большой грани выполнено окно 7. Цилиндрическая часть корпуса 2 также имеет окно 8, форма и размеры которого одинаковы с окном 7. При сборке корпуса окна 7 и 8 сопряжены, а для обеспечения герметичности соединения между ними установлена эластичная прокладка 9. В цилиндрической части корпуса 2 установлена турбинка 10, лопасти которой выполнены Т-образной формы и в соответствии с размерами участка 5 прямоугольного профиля. Дно 11 цилиндрической части корпуса 2 выполнено чашеобразной формы в соответствии с формой обода турбинки 10. В горловине 12 цилиндрической части корпуса 2 установлена перегородка 13 чашеобразной формы из немагнитного материала. Дно 11 и перегородка 13 имеют гнезда 14 под опорные подшипники 15, в которые помещена ось 16 турбинки 10. Перегородка 13 закреплена в горловине 12 гайкой 17 и контргайкой 18. Для передачи крутящего момента на счетный механизм на внутренних кромках лопастей турбинки 10 со стороны перегородки 13 закреплена ведущая магнитная полумуфта 19.

На горловине 12 установлен цилиндрический корпус 20 счетного узла, в котором закреплен счетчик 21, связанный с редуктором 22, взаимодействующим с ведомой магнитной полумуфтой 23 через валик 24. В полумуфте 23 имеется выемка под гнездо 14. На гнезде 14 установлен подшипник 25. Таким образом ведомая полумуфта 23 закреплена на двух опорах, что обеспечивает жесткость конструкции и повышает надежность в работе. Герметизация счетного узла обеспечивается установкой стекла 26 с прокладкой, которые крепятся гайкой 27. Экран счетного механизма защищается поворотной крышкой 28. На фиг.2 показан вариант крепления цилиндрической части корпуса 2 к его основанию 1 с помощью проволочной струбцины, состоящей из проволочных хомутов 29, платформы 30 и винтов 31. Во входной патрубок 3 вставлен фильтр (не показан), предохраняющий прибор от засорения.

Водосчетчик работает следующим образом. Через трубопровод вода поступает во входной патрубок 3 круглого профиля и очищается фильтром. Через участок 6 вода попадает в центральный участок 5 прямоугольного профиля. Гидродинамический напор воды вращает лопасти турбинки 10. Ведущая магнитная полумуфта 19, закрепленная на лопастях турбинки 10, приводит во вращение ведомую полумуфту 23 и через валик 24 редуктор 22 и счетчик 21, фиксирующий расход воды.

Использование: для измерения расхода питьевой и технической воды. Сущность изобретения: корпус прибора выполнен из двух частей: первой в виде основания с центральным участком прямоугольного профиля, сопряженного с входным и выходным патрубками участками с сохранением площади поперечного сечения. В первой части выполнено окно, сопряженное с окном второй части корпуса, выполненной цилиндрической формы с дном чашеобразной формы, в которой размещена перегородка чашеобразной формы из немагнитного материала. Лопасти турбинки выполнены Т-образной формы, на внутренних кромках которых со стороны перегородки закреплена ведущая магнитная полумуфта, ведомая полумуфта размещена за перегородкой и кинематически связана со счетным узлом. 3 ил.

ТУРБИННО-ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ ВОДОСЧЕТЧИК, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками круглого сечения, тангенциально расположенную в нем измерительную турбинку, ось которой установлена в подшипниках опор, передаточный механизм, счетный механизм, отличающийся тем, что корпус выполнен разъемным, одна его часть в виде основания с центральным участком прямоугольного сечения сопряжена с патрубками участками, выполненными с сохранением площади поперечного сечения патрубков, на центральном участке основания корпуса со стороны большей грани выполнено окно, сопряженное с окном второй цилиндрической части корпуса, лопасти турбинки выполнены Т-образного профиля по размерам прямоугольного сечения центрального участка основания корпуса, передаточный механизм выполнен в виде радиальной ведущей полумуфты, закрепленной на внутренних кромках лопастей турбинки, перегородки из немагнитного материала чашеобразной формы, цилиндрическая поверхность которой коаксиальна ведущей полумуфте, закрепленной в цилиндрической части корпуса с одной стороны турбинки, ведомой полумуфты, связанной со счетным механизмом и размещенной вместе с ним за перегородкой в цилиндрической части корпуса, с другой стороны турбинки выполнено дно цилиндрической части корпуса, причем в перегородке и дне выполнены опоры под ось измерительной турбинки.