ES2294052T3 - Contador de gas de rueda de turbina. - Google Patents
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Abstract
Contador de gas de rueda de turbina, el cual presenta una rueda (2) de turbina, la cual se asienta sobre un árbol (5) de rueda de turbina alojado en una carcasa (1), y un rotor (10) de referencia, apoyado de forma coaxial respecto a la rueda (2) de la turbina, en el cual el árbol (5) de la rueda de la turbina está apoyado respectivamente, en sus dos extremos axiales, en un rodamiento (6, 7) de bajo rozamiento, en el cual el árbol (5) de la rueda de la turbina está acoplado con un cabezal contador a través de un engranaje (8, 9) de un mecanismo de medición, y en el cual está colocado, en la zona del rotor (10) de referencia, un sensor (12) que reacciona a un giro del mismo, caracterizado - porque el rotor (10) de referencia está apoyado de forma giratoria a través de al menos un rodamiento (14), el cual es relativamente más duro de rodadura respecto a los rodamientos 6 y 7 de bajo rozamiento, - porque el rotor (10) de referencia presenta un casquillo que aloja a uno de los rodamientos (6) debajo rozamiento del árbol (5) de la rueda de la turbina, y - porque el sensor (12) está colocado en la zona del casquillo.
Description
Contador de gas de rueda de turbina.
La invención se refiere a un contador de gas de
rueda de turbina según el preámbulo de las reivindicaciones 1 ó
3.
Los contadores de gas de rueda de turbina de
éste tipo, denominados a continuación "contadores de gas" se
utilizan a menudo debido a sus potenciales metrológicos. No
obstante, como otros contadores mecánicos, pueden ser dañados
también debido tanto al estado de los gases, como por ejemplo
impurezas, golpes de presión y sobrecarga, como debido a una mala
manipulación. Este tipo de fallos de funcionamiento conducen a
mediciones falsas, y no son reconocibles sin más, sino posiblemente
sólo en el caso de una recalibración.
A fin de solucionar ese problema, el conocido
contador de gas presenta, según el documento DE 30 21 237 C2, un
rotor de referencia en forma de una segunda rueda de turbina,
estando apoyadas ambas ruedas de turbina una detrás de otra sobre
dos árboles separados entre sí. A través de la utilización del rotor
de referencia se posibilitan una autocorrección y una visualización
de las funciones defectuosas. No obstante, el rotor de referencia
alarga la longitud constructiva del contador de gas.
El objetivo de la invención es configurar el
contador de gas descrito al principio de tal manera que haya
suficiente con una longitud normal.
Este objetivo se alcanza según las
características específicas de las reivindicaciones 1 ó 3.
A través de las medidas de las reivindicaciones
1 y 3 puede detectarse una función defectuosa del contador de gas y
visualizarse correspondientemente. Además, se ofrece la posibilidad
de seguir midiendo, aún cuando esto ocurre con una precisión
disminuida, ya que, debido a que al menos un rodamiento presenta un
rozamiento mayor, lo cual se traduce en que, en el caso de caudales
pequeños de gas, la reacción del contador de gas quede
consecuentemente reducida.
Otras configuraciones de la invención se
desprenden de la siguiente descripción, y de las reivindicaciones
subordinadas.
La invención se describe a continuación más
detalladamente a continuación según los ejemplos de ejecución
representados en los dibujos adjuntos.
La fig. 1 muestra esquemáticamente, por
secciones y en un corte, un ejemplo de ejecución de un contador de
gas.
La fig. 2 muestra esquemáticamente, por
secciones y en un corte, otra forma de ejecución de un contador de
gas.
El contador de gas de rueda de turbina
representado en la figura 1, en lo siguiente denominado como
"contador de gas", comprende una carcasa 1, la cual puede
montarse en una conexión de tubería, y en la cual se encuentra, del
lado de la entrada del flujo, una rueda 2 de turbina que soporta
paletas 3 en su perímetro exterior. La rueda 2 de turbina se apoya
con su buje 4 sobre un árbol 5 de la rueda de la turbina, el cual
está apoyado en la carcasa 1, de forma coaxial con la conexión de
tubería, sobre cojinetes 6 y 7 de alta precisión y poco rozamiento,
los cuales son por ello muy sensibles debido a las bolas
relativamente pequeñas, y que están colocados en la zona de los dos
extremos axiales del mismo, a fin de poder cubrir una zona de
medición lo más grande posible. El rodamiento 7, opuesto a la rueda
2 de la turbina, es aquí un rodamiento con apoyo libre.
Sobre el árbol 5 de la rueda de la turbina se
encuentra un tornillo sin fin 8 que está engranado con una rueda
helicoidal 9, la cual está unida con una cabeza del contador, no
representada y que está situada fuera del canal de flujo de la
conexión de tubería, a través de otros elementos de una cadena
cinemática, la cual puede contener también un acoplamiento
magnético (como está descrito, por ejemplo, en el documento DE 30 21
237 C2, pudiendo estar también colocada en su caso sobre el árbol 5
de la rueda de la turbina, como en ése documento, una rueda de
medición segmentada, la cual trabaja conjuntamente con un sensor
fijado a la carcasa).
El rodamiento 6 adyacente a la rueda 2 de la
turbina está alojado aquí dentro de un rotor 10 de referencia, con
forma de casquillo, el cual está dotado con ranuras 11 en el lado
opuesto a la rueda 2 de la turbina, cuyo paso es palpado por un
sensor 12 fijado a la carcasa. El rodamiento 6 está pretensado a
través de un muelle 13 contra un tope del rotor 10 de referencia,
en la dirección hacia la rueda 2 de la turbina.
El rotor 10 de referencia está apoyado en la
carcasa 1 a través de un rodamiento 14, estando el rodamiento 14
colocado alrededor del rodamiento 6, que es adyacente a la rueda 2
de la turbina, de forma que el rotor 10 de referencia está apoyado
de forma coaxial respecto al árbol 5 de la turbina. El rodamiento 14
es relativamente más duro de rodadura respecto a los rodamientos 6
y 7, posee bolas grandes y es correspondientemente robusto. La
dureza de rodadura puede incrementarse aún en su caso a través de
medidas adicionales, como el prever un disco de recubrimiento 15
sobre el rotor 10 de referencia y/o a través de la utilización de
elementos especiales de engrase para el rodamiento 14.
Cuando aparece un rozamiento adicional, o bien
un bloqueo en el rodamiento 6, como puede ocurrir fácilmente en el
caso de golpes de presión o ensuciamiento, de forma que se sobrepasa
un rozamiento definido, comienza a girar el rotor 10 de referencia.
Este giro es vigilado a través del sensor 12, y es registrado
mediante la ranura 11, que gira al mismo tiempo. Esto puede
utilizarse para un aviso de error. Independientemente de ello, la
función del contador de gas puede mantenerse en orden.
A fin de poder enfrentarse mejor a los golpes de
presión, el árbol 5 de la turbina está dotado, en un lugar
adyacente al rotor 10 de referencia, con una sección cónica 16, a la
cual corresponde una superficie de retención 17 en forma de cono
del rotor 10 de referencia, dispuesta a corta distancia de la misma.
En el caso de un golpe de presión tiene lugar un desplazamiento
axial del rodamiento 6 junto con el árbol 5 de la rueda de la
turbina, el cual es absorbido a través del muelle 13, de forma que
el peligro de que el mismo sea dañado es disminuido
considerablemente. El muelle 13 sirve además para que tras un golpe
de presión se vuelva a recuperar la posición de partida. En el caso
de golpes extremos de presión, o bien de una destrucción total del
rodamiento 6, el árbol 5 de la rueda de la turbina, el cual está
dotado con la sección 16, es retenido a través de la superficie 17
de retención dispuesta sobre el rotor 10 de referencia.
El rotor 10 de referencia puede estar colocado
también en el lado contrapuesto a la rueda 2 de la turbina del
árbol 5 de la rueda de la turbina, y estar apoyado allí a través de
un rodamiento 14' correspondiente, señalado con línea de puntos en
la figura 1, el cual está colocado alrededor del rodamiento 7. El
rotor 10 de referencia puede estar apoyado también a través de dos
correspondientes rodamientos 14 y 14'.
En la forma de ejecución del contador de gas
representada en la figura 2, la rueda 2 de la turbina con las
paletas 3 asume directamente la función del rotor de referencia,
estando situado el rodamiento 14 entre el buje 4 y la rueda 2 de la
turbina. Además, entre el buje 4 y la rueda 2 de la turbina está
colocado un acoplamiento, especialmente un embrague magnético. No
obstante, puede tratarse también de un embrague de fricción. A
través del acoplamiento 18 están acoplados la rueda 2 de la turbina
y el árbol 5 de la rueda de la turbina. Si aparece un incremento
del rozamiento, o un bloqueo, en los rodamientos 6 y 7, en el
acoplamiento 18 o bien en el contador, entonces, a partir de un
valor de rozamiento definido, el árbol 5 de la rueda de la turbina
se gira respecto a la rueda 2 de la turbina, siendo efectuada la
detección del fallo a través de la comparación de dos generadores
de impulsos de alta frecuencia, como los sensores 12, de los cuales
uno recibe los impulsos de la rueda 2 de la turbina y el otro de un
punto discrecional de la cadena de engranajes.
En las dos formas de ejecución, la sección 16
cónica centra al árbol 5 de la rueda de la turbina cuando el
rodamiento 6 es destruido y la fuerza ejercida sobre el árbol 5 de
la rueda de la turbina es mayor que la fuerza del muelle 13. En el
caso de la forma de ejecución representada en la figura 2, la
superficie cónica 17 de retención puede ser configurada en la
carcasa 1.
En el caso de los sensores 12, puede tratarse de
contactos de relés de láminas flexibles, de generadores inductivos
o capacitivos de impulsos, o bien cables Wiegand.
Claims (5)
1. Contador de gas de rueda de turbina, el cual
presenta una rueda (2) de turbina, la cual se asienta sobre un
árbol (5) de rueda de turbina alojado en una carcasa (1), y un rotor
(10) de referencia, apoyado de forma coaxial respecto a la rueda
(2) de la turbina, en el cual el árbol (5) de la rueda de la turbina
está apoyado respectivamente, en sus dos extremos axiales, en un
rodamiento (6,7) de bajo rozamiento, en el cual el árbol (5) de la
rueda de la turbina está acoplado con un cabezal contador a través
de un engranaje (8,9) de un mecanismo de medición, y en el cual
está colocado, en la zona del rotor (10) de referencia, un sensor
(12) que reacciona a un giro del mismo, caracterizado
- porque el rotor (10) de referencia está
apoyado de forma giratoria a través de al menos un rodamiento (14),
el cual es relativamente más duro de rodadura respecto a los
rodamientos 6 y 7 de bajo rozamiento,
- porque el rotor (10) de referencia presenta un
casquillo que aloja a uno de los rodamientos (6) de bajo rozamiento
del árbol (5) de la rueda de la turbina, y
- porque el sensor (12) está colocado en la zona
del casquillo.
2. Contador de gas de rueda de turbina según la
reivindicación 1, caracterizado porque el árbol (5) de la
rueda de la turbina presenta, en un lugar adyacente a la rueda (2)
de la turbina, una sección cónica (16) que puede ser llevado a
encastrar con una superficie correspondiente de retención (17),
cónica y axialmente distanciada, del rotor (10) de referencia,
estando el rodamiento (6), adyacente con la rueda de la turbina,
pretensado en la dirección de la rueda (2) de la turbina mediante un
muelle (13).
3. Contador de gas de rueda de turbina, el cual
presenta una rueda (2) de turbina, la cual está colocada sobre un
árbol (5) de rueda de turbina alojado en una carcasa (1), y un rotor
(10) de referencia, apoyado de forma coaxial respecto a la rueda
(2) de la turbina, en el cual el árbol (5) de la rueda de la turbina
está apoyado respectivamente, en sus dos extremos axiales, en un
rodamiento (6,7) de bajo rozamiento, en el cual el árbol (5) de la
rueda de la turbina está acoplado con un cabezal contador a través
de un engranaje (8,9) de un mecanismo de medición, el cual
comprende un dispositivo sensor (12) que reacciona a un giro
relativo entre la rueda de la turbina y el rotor de referencia,
caracterizado
- porque el rotor (10) de referencia está unido
con el árbol (5) de la rueda de la turbina, y está apoyado en el
buje (4) de la rueda (2) de la turbina a través de un rodamiento
(14), el cual es relativamente más duro de rodadura respecto a los
rodamientos (6 y 7) de bajo rozamiento, y
- porque además de esto está previsto un
acoplamiento (18) entre la rueda (2) de la turbina y el rotor (10)
de referencia.
4. Contador de gas de rueda de turbina según la
reivindicación 3, caracterizado porque el acoplamiento (18)
es un embrague magnético.
5. Contador de gas de rueda de turbina según
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque están
previstos como sensores dos generadores de impulsos de alta
frecuencia, de los cuales uno recibe los impulsos de la rueda (2)
de la turbina y el otro de un punto discrecional de la cadena de
engranajes, siendo comparables las señales de ambos sensores para
la determinación de fallos, o bien para la corrección de los valores
de medición.
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