本发明提出皮膜式气表气阀的配置方法及其外形,能使气阀控制的气道阻力减小。 现有气阀为弓形截面平板阀,每只表有2只,各控制1个气囊的2个气室,共有4个气室。
各种表的气阀配置方法略有不同。典型的配置方法是两个气阀对中心轴相交成90°,气阀外形可以是矩形,作往复直线运动,其导向器为前后伸出的杆,杆在固定的孔中滑动,保持运动的方向。气阀外形也可以是扇形,扇形阀只能以一点为中心作摆动,其导向器为在旋转中心的轴与孔。
气阀控制的气道一般为气流通道中截面最小处,其形状不符合流体动力的要求,在一定的气表阻力限制下,一般气流速度为最大4m3/S即流量为1.5m3/h。
气表体积越来越小,省工省料,是工业生产中刻意追求的目标。为了增大流量减小阻力,则应该在缩小体积的条件下,相对地要增大气阀控制面积。
有的表采用较大的气阀,其运动方向与气表横截面长轴方向平行,气阀控制的4个气口的长轴与4个气室气口的长轴相交成90°,每个气阀气口只能与1个对应的气室相通,相通处的截面显然比气阀控制截面小得多,最大阻力不在气阀控制截面上,而在相通处的截面上,所以气阀虽大,但并未有减小阻力。目前国内丹东、天津、重庆、沈阳等地的表都是这样地。
有的表采用了较大的扇形阀,但是仍然是没有充分利用空间。
本发明目的在于充分利用气表内部空间,使气阀控制面最大,而且与气室气口相吻合,气流阻力最小。
为了解决上述问题,采用的方法是:1、使气阀运动方向与气表横截面短轴平行,从而使气道与气室气口相互吻合,减少了气流阻力;2、尽量扩大气流通道截面;3、减少气阀重量,减少摩擦阻力。
本发明将气阀横向宽度加长,同时也加长了气室气口的长度,可以长到气表横截面长边的3/5,而气口宽度,可以达到气表横截面短边的1/14,即每一个气口截面积可达到气表横截面总面积的1/23。这些气口是上下对应,完全吻合的,其形状也完全适合流体流动的要求。
气阀行程缩短,降低了弓形凸起部的高度,在相同的底面积上,重量减轻了,摩擦阻力也减少了,机械损失功也少了。
为了使行程短、宽度大的气阀运动时保持一定方向,可采用任何一种导向器。
为了使长的气阀不易变形,易于制造,也可分为两个或三个小气阀,并列排列,通过导向器的臂一致运动,起到一个大的整体阀的作用。
根据本发明提供的气阀配置方法而设计的气表。其流量大,重量轻,造价低,节约材料。
从附表中某些表的参数对比中可以看到气阀配置方法的重要。
以下结合附图对本发明进一步说明:
图1为矩形气阀与中心轴相交成90°的位置图。
图2为扇形气阀与中心轴相交成90°的位置图。
图3为目前国内表多数采用的气阀气口位置图。其气阀在长轴方向往复运动,实线是气阀气口,虚线是并列4个气室气口,气阀气口在气道上口,气室气口在气道下口,气道在图中斜线部分将气阀气口与气室气口相连通,连通处实际上可大于斜线部分,但总不能使气阀口与气室口完全吻合。
图4,为一种尽可能大的扇形阀,其气阀口与气室口,比较吻合,但气口截面一端较宽一端较窄,截面仍受影响。
图5,为本发明提出的气阀气口位置图,由图中可见气道上下气口完全吻合,截面可以达到设计最大值。
图6,为本发明所用特别短而宽的气阀及导向器。图中拉杆(8)与气阀(5)用销钉(7)连接,气阀(5)两侧面各有一道垂直的滑槽,两个臂(4)上的销钉(6)可在槽内滑动,臂(4)是固接在轴(1)的两端,轴(1)两个端面上各有一短轴(3),在固定架(2)的轴孔中转动,轴(1)及两臂(4)结合成刚性构架,所以气阀(5)运动时不会倾斜。
图7,为弓形平板阀构造示意图,图8为平板阀的A向视图。
气阀作用如下:在图7实线位置时,气体经过气道(11)流入气室(10),推动皮膜(15)将气室(9)内之气体经过气道(14)及气阀(13)的底面中间半圆形的密封槽,进入管道(12)而排出。如气阀(13)推向另一方虚线位置时,则气体经过气道(14)进入气室(9)推动皮膜(15)将气室(10)之气体经过气道(11)及气阀(13)的底部凹槽进入管道(12)而排出。气道(11)与(14)需要有一定的高度,以保持气道(12)的通路。