ИЗМЕРИТЕЛЬ ОБЪЕМА Российский патент 2006 года по МПК G01F3/18 B67D5/18 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителю объема жидкости, и может быть использовано в топливораздаточных колонках (ТРК) для измерения выдаваемого потребителю топлива.

Известен поршневой измеритель объема жидкости (измеритель объема), приведенный в техническом описании и инструкции по эксплуатации «Колонка 1КЭД-50-0.5-1 «Нара-22». Измеритель объема содержит корпус со вставкой, четыре радиально расположенных цилиндра, четыре поршня, соединенных попарно двумя кулисами, с которыми связан коленчатый вал, соединенный с распределительным золотником, имеющим общую рабочую поверхность со вставкой, уплотнительный узел на выходе коленвала в виде манжеты с одной кромкой, служащей для уплотнения вала, а уплотнение корпуса осуществляется цилиндрической посадочной поверхностью манжеты.

Измеритель объема работает следующим образом:

Жидкость (в частности, топливо) поступает под давлением во входное отверстие корпуса, далее через впускное окно золотника по каналу в корпусе измерителя попадает в один из четырех цилиндров и заставляет находящийся там поршень перемещаться. В это время выпускное окно золотника открыто, и жидкость из противоположного цилиндра выталкивается другим поршнем в выходную полость корпуса. Такое же движение совершает и другая пара поршней и соединенная с ними кулиса. Поступательное движение поршней и связанных с ними кулис преобразуется во вращательное движение коленчатого вала и сцепленного с ним золотника. Золотник при вращении своими окнами периодически соединяет входную и выходную полости измерителя. Пружина прижимает золотник к вставке корпуса, обеспечивая постоянный контакт между ними. На выходе коленчатого вала из корпуса установлена резиновая манжета, изготавливаемая по ГОСТ 8752-79.

В качестве прототипа выбран измеритель объема, представленный в описании полезной модели №98121068, RU 10874 U1, 6 G 01 F 22/00, и который по своей конструкции и принципу работы аналогичен предыдущему.

Оба измерителя имеют следующие недостатки: в качестве уплотнительного элемента на выходе коленчатого вала применена резиновая манжета по ГОСТ 8752-79; внутренняя кромка манжеты уплотняет вал, а наружная цилиндрическая поверхность уплотняет корпус, при этом резиновая поверхность кромки в агрессивных средах (в том числе, в высокооктановых бензинах) быстро набухает, истирается и в месте уплотнения появляется течь; имеющаяся в манжете поджимная винтовая цилиндрическая пружина не обеспечивает компенсацию износа.

Сущность изобретения состоит в том, что в измерителе объема, состоящего из корпуса со вставкой, из четырех радиально расположенных цилиндров, из четырех поршней, соединенных между собою попарно двумя кулисами, из коленчатого вала, находящегося в непрерывном зацеплении с распределительным золотником, имеющим общую рабочую поверхность со вставкой, в месте выхода коленчатого вала установлена уплотнительная пластмассовая манжета с поджимной тарельчатой пружиной, причем манжета выполнена в виде усеченного конуса. В малом основании конуса имеются две кромки, полученные пересечением внутренней и наружной коническими поверхностями манжеты с другой конической поверхностью, ось которой совпадает с осью манжеты, а угол при вершине составляет 90°, при этом обе кромки служат одновременно для уплотнения места выхода коленчатого вала, одна для уплотнения коленчатого вала, другая для уплотнения корпуса. Все это позволяет надежно герметизировать вращающийся коленчатый вал, выполнить компактно узел уплотнения, значительно повысить срок службы изделия. Примененная поджимная тарельчатая пружина позволяет компенсировать износ манжеты, а сама манжета выполнена из химически стойкого полимерного материала (например, из композиции на основе фторопласта).

На чертеже представлен предлагаемый измеритель объема. На чертеже обозначены: пружина 1, узел уплотнения 2, тарельчатая пружина 3, промежуточная шайба 4, коленчатый вал 5, распределительный золотник 6, выпускное окно 7 золотника 6, вставка 8, цилиндр 9, канал 10, поршни 11, кулисы 12, подшипники 13 коленвала 5, выходная полость 14, канал 15, общая рабочая плоскость 16 золотника 6 и вставки 8, впускное окно 17 золотника 6, входная полость 18 корпуса 19, внутренняя поверхность 20 манжеты 22, наружная поверхность 21 манжеты 22, уплотняющие кромки 23 и 25 манжеты 22, коническая поверхность 24 манжеты 22.

Измеритель работает следующим образом.

Жидкость (в частности, топливо) поступает под давлением через отверстие корпуса 19 во входную полость 18, далее через впускной канал 17 золотника 6 по каналу 15 в корпусе измерителя попадает в один из четырех цилиндров 9 и толкает поршень 11. В это время выпускное окно 7 золотника 6 совпадает с каналом 10 корпуса 19, и жидкость смежным поршнем выталкивается из цилиндра 9 в выходную полость 14 корпуса 19 измерителя объема. Поступательное движение поршней 11 и связанных с ними кулис 12 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 5, цапфа которого с подшипниками 13 входит в пазы кулис 12. Золотник 6 разделяет входную полость 18 и выходную полость 14 измерителя. Уплотнение между вращающимся золотником 6 и неподвижной вставкой 8 корпуса 19 происходит по общей рабочей плоскости 16 и работает по принципу торцового уплотнения. Тарельчатая пружина 3 прижимает золотник 6 к вставке 8, обеспечивая постоянный контакт между ними.

На выходе из корпуса 19 коленчатого вала 5 имеется узел уплотнения 2, состоящий из манжеты 22, промежуточной шайбы 4 и тарельчатой пружины 3. Манжета 22 имеет форму усеченного конуса, а в малом основании конуса имеется другая коническая поверхность 24, образующая при пересечении с наружной 20 и внутренней 21 коническими поверхностями манжеты 22 две уплотняющие кромки 23 и 25. Тарельчатая пружина 3 через промежуточную шайбу 4 поджимает манжету 22 одновременно к коленчатому валу 5 и к корпусу 19 кромками 23 и 25, предотвращая перетечку жидкости из внутренней полости в наружную и компенсируя износ кромок в процессе эксплуатации.

Изобретение может быть использовано в топливораздаточных колонках для измерения выдаваемого потребителю топлива. Измеритель объема жидкости содержит корпус, четыре радиально расположенных цилиндра, четыре поршня, соединенных попарно двумя кулисами, с которыми связан коленчатый вал, соединенный с распределительным золотником, имеющим общую рабочую плоскость со вставкой корпуса. Уплотнительный узел на выходе коленчатого вала выполнен в виде пластмассовой конусообразной манжеты. В малом основании манжеты образованы две кромки, полученные пересечением ее внутренней и наружной конических поверхностей с конической поверхностью, ось которой совпадает с осью манжеты, а угол при вершине составляет 90°. Манжета снабжена тарельчатой пружиной, установленной с возможностью поджатия кромок одновременно к коленчатому валу и корпусу. Изобретение имеет повышенную надежность при эксплуатации в агрессивных средах. 1 ил.

Измеритель объема, содержащий корпус со вставкой, четыре радиально расположенных цилиндра, четыре поршня, соединенных попарно двумя кулисами, с которыми связан коленчатый вал, соединенный с распределительным золотником, имеющим общую рабочую плоскость со вставкой, уплотнительный узел на выходе коленчатого вала в виде манжеты с кромкой для уплотнения вала, отличающийся тем, что манжета выполнена пластмассовой конусообразной, имеет вторую кромку, служащую для уплотнения корпуса, и снабжена тарельчатой пружиной, установленной с возможностью поджатия манжеты кромками одновременно к коленчатому валу и корпусу, при этом обе кромки выполнены в малом основании манжеты и получены пересечением ее внутренней и наружной конических поверхностей с конической поверхностью, ось которой совпадает с осью манжеты, а угол при вершине составляет 90°.