G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表设计

符蓉

摘 要：为满足不同领域燃气用户需求，依据机械原理、理论力学和材料力学等理论知识，设计一款G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表。使其流量范围满足使用量较大的居民和使用量较小的商户的需求。

关键词：燃气表；设计原理；贸易结算

1 燃气表简介

燃气表又名气体流量计，从工作原理上可分为：差压式流量计、容积式流量计、速度式流量计和质量流量计。其中，容积式流量计因其测量精度高、性价比高等优点被广泛应用于家庭和小商户。膜式燃气表属于容积式流量计的一种。其内部由皮膜和壳体构成一个标准空间，通常称其为“计量室”。当气体流过燃气表时，气体不断充满这个标准体积的计量室，由于在燃气表进出气口之间存在一定压力差，燃气表的传动部件在压力差下进行运动，并将气体由燃气表的入口拍向出口。在这个过程中，气体一次次充满“计量室”，然后又不断被送往出口。在给定的气体条件下，该计量空间的体积是一定的，并推动膜片做往复运动。所以，只要测得传动部件的运动次数，再由计数器累计气体充满计量室的次数就可以得到通过燃气表的气体体积的总体积值。

隨着科技水平和人们物质生活水平的不断提高，燃气表的种类也日益增加。为满足燃气使用量较大的居民和使用量较小的商户的需求，作者设计一款G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表。此设计采用高压压铸铝质外壳，壳体包含计量部分和分配室，采用高压压铸的方法制造燃气表壳体，减少加工工艺，提高整机的耐腐蚀性，可用于室外安装使用。G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表的流量范围在（0.06～0.1）m3/h，同时满足燃气使用量较大的居民和使用量较小的商户的双重需求。

2 G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表设计过程

2.1 原始数据

（1）初始压力损失最大允许值：P=200Pa。（2）始动流量：8L/h。（3）管网压力：3kPa。

2.2 皮膜设计

2.5.2 齿轮几何尺寸计算

经过以上计算和实际中心距数值a'=15.64mm和a'=22.2mm可得出，齿轮3-4（15-22）的齿数为z3=15 z4=22，齿轮5-6（14-20）的齿数为z5=22 z6=32模数均为m=0.8。

2.5.3 计算调整齿轮

调整齿轮z4齿数分别为21、22、23，z5齿数分别为21、22、23、24。由z4和z5组成的双联调节齿轮共12组。

3 应用与发展前景

G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表作为容积式流量计，气体流量范围能基本满足燃气用量较大的家庭用户和小商户的使用需求。区别于机芯独立的膜式燃气表，G6.0型压铸铝壳式膜式燃气表具有外观小巧，连接方式简单，流量稳定等特性。待基表投放市场并且技术成熟后，考虑加装IC卡电子控制模块，使其成为IC卡机电一体化智能型燃气表。智能膜式燃气表是一种根据用户够气量自动计量计费、自动控制用气的智能化燃气表。具有传统人工定期上门抄表收费无可比拟的优越性。期望日后此款燃气表能够更好地适应燃气计量工作，为计量部门提供更加完善的燃气贸易结算器具。