ДВУХПОРШНЕВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПРОТЕКАЮЩЕЙ ПО ТРУБАМ ЖИДКОСТИ Советский патент 1933 года по МПК G01F3/16 

Изобретение относится к измерителям протекающей по трубам жидкости, в особенности для измерения количества воды предназначенной для питания парового котла, в которых измеряемая жидкость проводится попеременно двумя механически связанными поршнями, передающими свое движение счетчику. С целью того, чтобы механизм такого измерителя жидкости работал по возможности легко и, чтобы возможно было таким образом применять большие числа оборотов и получать соответственно небольшие размеры измерителя, привод, соединяющий поршни, состоит или из установленной на каждом поршневом штоке поперечины, в которой скользит ползун, причем оба ползуна соединены с кривошипным валом, или же каждый поршень снабжен проходящим через цилиндр отдельным уплотняющим поршнем, на который действует непосредственно шатун, соединенный с кривошипным валом. Механизм как в одном, так и в другом случае уравновешен.

Впускные окна поршней, с одной стороны, и выпускные, с другой стороны, находятся в разных поперечных плоскостях сечений. Для того, чтобы можно было исправить неточности механизма, которые могут произойти от незначительных неточностей в размерах, или с течением времени от износа, между валом, соединяющим поршни, и приводимым им в движение счетчиком, включен еще один привод с изменяющимся соотношением передачи. Измеритель снабжен двумя пишущими приспособлениями, из которых одно служит для вычерчивания диаграммы количеств протекающей жидкости, а другое - скоростей движения жидкости.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез и частично наружный вид предлагаемого измерителя; фиг. 2 -разрез по 1-1 на фиг. 1; фиг. 3 - горизонтальный разрез по 2-2 на фиг. 1; фиг. 4 - отдельные части поршня и поперечный разрез, направляющих втулок; фиг. 5 - другую форму выполнения механизма, соединяющего поршни; фиг. 6 - видоизменение передаточного механизма к счетчику, и фиг. 7 - форму выполнения пишущего приспособления.

Измеритель состоит из двух цилиндров 1, выполненных за одно целое с фундаментной плитой и имеющих втулки 2. Эти втулки 2 снабжены окнами 3, 3¹, лежащими в двух расположенных одна над другой плоскостях. Двигающиеся в цилиндрах 1 поршни состоят (фиг. 1-3) из четырех или больше тарелок 4 снабженных уплотняющими кольцами 5. Тарелки 4 каждого поршня соединены между собой водонепроницаемо помощью нарезки, так что каждые две таких тарелки образуют камеру с окнами 16, относительное расположение которых видно на фиг. 4. На наружной стороне цилиндров имеется впускной патрубок 19 и выпускной 20. Камера между двумя цилиндрамя 1 разделяется впереди и сзади посредством двух косых стен 24 и вертикальной стенки 23 на камеры 21 и 21′ и 22 и 22′.

Шток 8 каждого из поршней снабжен (фиг. 1 и 2) направляемой головкой 9, которая скользит по двум направляющим стойкам 30 (фиг. 2) и имеет наверху поперечину 31 для ползуна 32. С каждым ползуном 32 связана посредством шарикового подшипника 33 цапфа 34 кривошипа 35; оба кривошипа 35 соединены один с другим посредством расположенного в шариковых подшипниках 36 общего приводного вала 14. Шариковые подшипники 36 (фиг. 1) установлены на кронштейне 13, на котором помещается также смазочный насос 26, приводимый в движение тем же валом 14. Механизм 4, 8, 9, 31, 32, 14 уравновешен противовесами 15. Число оборотов кривошипного вала 14 регистрируется счетчиком 37, приводимым им в движение и показывающим в зависимости от числа оборотов в минуту или в час количество протекающей жидкости. Для исправления получившихся при изготовлении неточностей или неточностей происшедших с течением времени от износа, счетчик 37 соединен с валом 14 посредством привода с изменяющейся скоростью. Этот привод состоит (фиг. 1) из двух конических барабанов 38 и 39, из которых барабан 38 приводится во вращение валом 14 и передает движение барабану 39, посредством фрикционного диска 40 переставляемого по шпинделю 41.

На фиг. 6 изображено видоизменение передаточного механизма, состоящее из двух фрикционных дисков 42 и 43, из которых первый вращается валом 14, а фрикционный диск 43 перемещается радиально на диске 42 посредством передвижного по оси шпинделя 44, так что правильное соотношение передачи устанавливается посредством радиального перемещения диска 43 относительно диска 42. Для противодействия скольжению фрикционных дисков барабаны 38, 39 и диск 42 имеют шероховатую поверхность. С целью получения равномерного, постоянного давления диск 42 (фиг. 6) нагружен центральной пружиной 50, а для устранения действия на диск 42 защемляющих усилий со стороны диска 43, диск 42 снабжен двумя расположенными по бокам пружинами 51.

При измерителе применен регистрирующий прибор с двумя пишущими приспособлениями: одно, приводимое в движение от привода 54 измерителя пишущее приспособление 52 (фиг. 7), которое, соответственно числу оборотов или числу ходов измерителя, постоянно продвигается и, суммируя, показывает все пройденное через измеритель количество жидкости, и другое, записывающее приспособление 53, которое показывает исключительно данные скорости течения жидкости, проходящей через измеритель, и дает возможность судить об изменении скорости. Зачерченные обоими пишущими приспособлениями кривые a′ и b′ находятся в определенной зависимости одна от другой, так как большей линии скорости на кривой b′, соответствует более крутая линия на кривой a′, и наоборот, а также нулевой линии на кривой b′ - горизонтальная линия на кривой а′.

В форме выполнения измерителя, изображенной на фиг. 5, применены для уплотнения цилиндров и для прямого направления поршневых штоков 8, вместо сальников, укрепленные на поршневых штоках 8 и снабженные уплотняющими кольцами 46 поршни 45, которые скользят в продолжении 47 цилиндров. 1. На этот крестообразный поршень действуют непосредственно вращающие кривошипы вала 14 шатуны 48. В целях разгрузки уплотняющих поршней 45 от защемляющих боковых усилий, они снабжены (фиг. 5) направляющими ползунами 49.

Действие измерителя протекающей жидкости следующее. В положении поршня, изображенном на фиг. 1, жидкость, проходящая по чертежу слева через патрубок 19, входит через верхние окна 3 левой втулки 2 и через оба окна 16 левой и самой верхней поршневой тарелки I, через камеру 21, под правый поршень, а жидкость, находящаяся над правым поршнем, проходит через окно 25 камеры 22′, через окна в тарелке II левого поршня и окна 3′ левой втулки 2 в выпускной патрубок 20. Если левый поршень двигается дальше вверх, так что его вторая тарелка окажется на высоте верхних окон 3 втулки 2, то жидкость проходит через патрубок 19, через окна в тарелке III правого поршня, находящегося тогда в своем верхнем мертвом положении, и через камеру 22 под левый поршень, а находящаяся над ним жидкость направится через камеру 21′ и окна в таралке IV правого поршня к патрубку 20. Если левая поршневая тарелка III подойдет к верхним отверстиям левой втулки 2, то жидкость проходит через левый поршень и камеру 22′ над правым поршнем, а жидкость под правым поршнем, который, подвигаясь теперь вниз, находится снова в изображенном на фиг. 1 положении, потечет через камеру 21 и тарелку IV левого поршня в патрубок 20. Если после этого левый поршень идет вниз так, что его тарелка II будет опять находиться перед верхними окнами левой втулки, то жидкость выходит через, патрубок 19, окна в тарелке I правого поршня и камеру 21′ поверх левого поршня, а под ним находящаяся жидкость идет через камеру 22 и тарелку II правого поршня в патрубок 20. Таким образом, как указано стрелками на фиг. 4, окна в тарелках I и III поршня служат для входа жидкости, а окна в поршневых тарелках II и IV - каждый раз для выхода жидкости и, следовательно, направляют таким образом жидкость автоматически.

1. Двухпоршневый измеритель протекающей по трубам жидкости, в котором измеряемая жидкость проводится попеременно в прямом и обратном направлении через проходы в поршнях двойного действия, отличающийся тем, что поршни 4-4 (фиг. 1) образованы рядом свинченных между собою, установленных одна на другую пустотелых тарелок и уравновешены противовесами 15-15, укрепленными на общем для обоих поршней кривошипном валу 14.

2. Форма выполнения измерителя по п. 1, отличающаяся тем, что поршневой шток каждого цилиндра снабжен направляемой головкой 9 (фиг. 1, 2), имеющей поперечину 31 для ползуна 32, несущего подшипник для пальца кривошипа вала 14.

3. Форма выполнения измерителя по п. 1, отличающаяся тем, что шток 8 каждого поршня связан с шатуном 48 (фиг. 5) посредством уплотняющего поршня 45, заменяющего собою сальник и несущего, в целях разгрузки его от защемляющих боковых усилий, ползун 49.

4. Применение при двухпоршневом измерителе по п.п. 1 и 2 фрикционной с переменным числом оборотов передачи от кривошипного приводного вала к счетчику, состоящей либо из двух конических барабанов 38 и 39 (фиг. 1), находящихся во фрикционном сцеплении друг с другом посредством диска 40, переставляемого по шпинделю 41, либо из двух находящихся во фрикционном сцеплении дисков 42 и 43 (фиг. 6), из коих диск 42 нагружен несколькими пружинами 51, 51, 50 для устранения защемляющих усилий со стороны диска 43, переставляемого по шпинделю 44.

5. Применение при двухпоршневом измерителе по п.п. 1 и 2 регистрирующего прибора с двумя пишущими приспособлениями, из коих одно 52 служит для вычерчивания диаграммы количеств протекающей через измеритель жидкости, а второе 53 - скоростей движения жидкости.