專利名稱：高精度容積式活塞流量計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流動液體的流量計量領域，特別是涉及一種高精度容積式活塞水表。
目前大量使用的水表都是旋翼式水表，水流量的示值由指針顯示。這樣的水表存在一些不足之處(1)水表的滑流量較大，計量精度較低，特別不適應小流量水流的準確計量；(2)結構復雜，體積較大，重量較重；(3)讀數不直觀；(4)水表在水路管道上只能水平安裝，大大限制了它的安裝方式和位置；(5)旋翼式水表的外殼通常采用銅材，成本增加；(6)水表中通常沒有防止水流反向流動的回止閥。
本實用新型發明創造的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種計量精度高，示值準確，讀數十分直觀，使用壽命長，結構簡單，體積小，重量輕，可任意方位安裝，并設有防止水流反向流動的回止閥的容積式活塞水表。
本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的本容積式流量計主要由上殼體、下殼體、水室體系統和計數器系統構成，水表下殼體內設有水室體系統，該系統由水室體、活塞、隔板、水室蓋、撥桿、輸出臂、撥叉、密封圈、濾網、壓環和回止閥構成，所述的活塞位于水室體內，活塞圓心處的撥桿與水室蓋圓心處的可轉動的輸出臂、撥叉相耦合，撥叉與計數器系統中的T形凸軸耦合連接。在水表上殼體內設有計數器系統，該系統是一個有效數字位數為九位的字輪式計數器系統，它由減速齒輪總成和計數器總成組裝而成，兩總成之間可拆卸，所述減速齒輪總成由齒輪裝配支架、T形凸軸、蝸桿、1#組合齒輪、2#組合齒輪構成；所述計數器總成由計數器殼體、殼體口蓋、斜齒輪、一個數碼頭輪、七個數碼輪、七個進位撥動齒輪、數碼輪支架蓋、主傳動軸組件、顯示片、密封膠圈、密封膠套和密封墊構成。
下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型實施例提供的容積式活塞流量計的總體結構示意圖。
圖2為本實用新型水室體系統結構示意圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為本實用新型活塞的主視圖。
圖5為圖4的B-B剖視圖。
圖6為圖4的俯視圖。
圖7為本實用新型字輪式計數器系統主視結構示意圖。
圖8為圖7的D向視圖。
圖9為圖8的C-C剖視圖。
圖10為本實用新型減速齒輪總成主視結構示意圖。
圖11為圖10的俯視圖。
參看附圖。本實用新型實施例提供的容積式活塞流量計，由表殼系統100、水室體系統300、字輪式計數器系統200三大系統構成。所述表殼系統包括設有出水口106的上殼體103和設有進水口107的下殼體104，上、下殼體螺紋緊固連接，借助于密封圈303防止螺紋連接處漏水。上表殼103正面有一觀察計數器讀數的窗口蓋102是蓋著計數器的。窗口蓋102通過銷軸105與上殼體103之間活動連接。在上殼體103的出水口106上蓋有一個防塵蓋101。
水室體系統300包括水室體304、活塞305、水室蓋302、隔板308、濾網309、壓環310、回止閥311、密封圈303等部件。在水室體304的底部外沿有一個半月牙形的水室入口321，在水室體304的底部中心有水室中心軸320和水室中心環319。在活塞305中間是蝶形輪輻316，外部是筒形輪輞317。在活塞碟形輪輻316上開有活塞擺動曲線槽312和多個透水圓孔313，在筒形輪輞317上開有一軸向條口318，活塞擺動曲線槽312的出口處在軸向條口318上，在軸向條口318兩邊開有對稱的四個腰形透水孔314(見圖6)。在活塞碟形輪輻316上面圓心處有一金屬輸出撥桿306，碟形輪輻316下面圓心處有活塞中心軸315。水室蓋302下部有一伸入水室體304內的水室蓋中心環323，其大小與水室中心環319一致。在水室蓋中心環323的圓心處，設置有一可轉動的輸出臂307，輸出臂307主軸的上端伸出水室蓋302外面的部分是一輸出撥叉301，輸出臂307與撥叉301之間系固接裝配成一體。在水室蓋302緊靠園周邊緣處開有一個半月牙形水室出口322，其形狀、大小與水室入口321一致。
水室體系統300的組裝狀態和運轉狀態如下活塞305位于水室體304中間，在水室中心環319外壁和水室體304內壁上沿著軸向各開有一長條口，兩個長條口分別垂直于水室體底部半月牙形水室入口321的直線邊。隔板308沿著活塞軸向條口318通過上述兩個長條口插入水室體304中，把水室隔開為流入側和流出側兩個部分，并對活塞305的運動軌跡加以限定。水室蓋302扣裝到水室體304時，使水室出口322與水室入口321一上一下的交錯的對稱于隔板平面，并由隔板308的上端對水室蓋302定位。在使用狀態時，由于水室入口321與水室出口322交錯的對稱于隔板平面，隔板308把水室入口321與水室出口322隔開成流入側和流出側，在水流驅動下活塞305因其運動軌跡被限定，只能圍繞水室中心軸320和隔板308半面所限定的軌跡同時作轉動和擺動。這樣，水流驅動活塞305運動，通過活塞園心處的輸出撥桿306帶動設置在水室蓋302園心處的可轉動的輸出臂307和撥叉301，并借助于撥叉301與計數器系統中的T形凸軸212耦合連接，完成水室體系統內的流動液體的容積計量值向計數器系統的計量傳遞。活塞305由于受流體壓力的作用，同時作轉動的擺動，隨著流體從水室入口321流入，活塞305繼續受壓旋轉，使充滿活塞305流出側的流體經水室出口322流了出去。這樣，活塞305在連續不斷的轉動、擺動的旋轉運動中，把充滿水室內的流體從流入側送到流出側，猶如用量杯一次一次地盛水測量，借助于活塞中心軸315、輸出撥桿306的旋轉次數，測量出流過水室內的流體的容積，并通過八位字輪式計數器系統顯示其讀數，從而實現了流體的精確計量。
活塞305在水室體304內有兩處位置屬于“死角”位置，例如圖3所示的活塞位置即是兩種“死角”狀態中的一種。為了確保活塞305處于“死角”位置時流體的暢通流動，本實用新型在活塞軸向條口318和兩側對稱地開有四個相同大小的腰形透水孔314(參見圖6)，當活塞305處于圖6所示的“死角”狀態時，腰形透水孔314是流體流進活塞內的進水孔；當活塞305處于水室內另一“死角”狀態時(即圖6中活塞305處于最下方位置時)，腰形透水孔314是流體從活塞內流入水室的出水孔。正是由于在活塞筒形輪輞317上的軸向條口318兩側對稱地開有四個腰形透水孔314，才完美地確保了流體的暢通流動。
在水表上殼體103內設有計數器系統200，該計數器系統是一個有效數字位數為九位的字輪式計數器系統，它由減速齒輪總成和計數器總成組裝而成，兩個總成之間可拆卸。所述減速齒輪總成由齒輪裝配支架213、T形凸軸212、蝸桿216、1#組合齒輪214、2#組合齒輪215構成；所述計數器總成由計數器殼體202、殼體口蓋203、斜齒輪(蝸輪)206、一個數碼頭輪209、七個數碼輪207、七個進位撥動齒輪208、數碼輪支架蓋210、主傳動軸組件211、顯示片204、密封膠圈205、密封膠套218和密封墊201構成。
計數器系統200的各組件的結構特征及運動狀態如下在減速齒輪總成中，所述T形凸軸212與蝸桿216之間系組裝而成的一個固定連接的整體，T形凸軸212伸出齒輪裝配支架213外面，與水室體系統中的輸出端——撥叉301耦合連接；所述蝸桿216是一個四頭蝸桿，它與1#組合齒輪214下端的蝸輪耦合，1#組合齒輪214上端的齒輪又與2#組合齒輪215下端的齒輪耦合；所述2#組合齒輪的輸出端(上端)是一個四頭蝸桿，它與計數器總成中的斜齒輪(蝸輪)206耦合連接。正是由于精心設計了兩對四頭蝸桿蝸輪的減速機構，才提高了計數器系統200的靈敏度，為計數器系統實現九位有效數字的高精度流量計量鋪平了道路。在計數器總成中，數碼頭輪209、七個數碼輪207都通過主傳動軸組件211組裝在計數器殼體202內，主傳動軸組件211的另一端伸出計數器殼體口蓋203之外并與斜齒輪206同定連接。這樣，數碼頭輪209的轉動角速度完全與斜齒輪206的轉動角速度一致，從而實現了計數器系統的高靈敏度。在計數器總成中，除數碼頭輪209的撥動輪與主傳動軸之間是固定組裝外，其余七個進位撥動齒輪208與其撥動齒輪軸220之間都是滑動裝配。七個數碼輪207、一個數碼頭輪209與七個進位撥動齒輪208之間相互交錯嚙合，按照設定的轉速比完成十進制數字的轉換與累進。
計數器總成的裝配作業如下先將一個數碼輪207套裝在數碼輪裝配支架219的外面，再把一個進位撥動齒輪208從裝配支架219上的進位撥動齒輪軸220上套裝進去，并使進位撥動齒輪208與數碼輪207相互嚙合，然后依照上述次序依次將余下的六個數碼輪207、一個數碼頭輪209和六個進位撥動齒輪208依次分別套裝入裝配支架219和撥動齒輪軸220上，并互相嚙合。把數碼輪支架蓋210從數碼頭輪209這一端扣裝到數碼輪裝配支架219上，使八個數碼輪207、209和七個進位撥動齒輪208定位在數碼輪裝配支架219上，不能滑出來。將主傳動軸組件211的主傳動軸從數碼輪支架蓋210的中心孔穿過去，并從數碼輪裝配支架219的底盤中心孔穿出來。將標有讀數起始刻線、小數點和M3標記的顯示片204插入計數器殼體202預先設計好的縫穴中，再將上述已經組裝好的數碼輪組件裝入計數器殼體202內。在計數器總成下端套上密封膠套218，并用卡環217卡緊，在操作時排除氣體之用。在計數器殼體202內充滿欲計量液體的純凈液體，例如，流量計作水表使用時，則在計數器殼體202內充滿純凈水。扣上計數器殼體口蓋203，并使殼體口蓋203與計數器殼體202之間密封之。把密封膠圈205裝入計數器殼體口蓋203預設的中心孔內，再將斜齒輪206從主傳動軸的頂端壓裝入主傳動軸上，使兩者之間成為緊配合的固定連接，并緊壓住密封膠圈205。這樣，就完成了計數器總成的裝配。再將計數器總成與已經裝配好的減速齒輪總成組裝在一起(注意，可以拆卸)，就完成了本實用新型整個計數器系統200的裝配。
容積式活塞流量計總裝時按如下次序進行。先將回止閥311裝入下殼體104的進水口107中，再將已安上了濾網309、密封圈303和壓環310的水室體304裝入下殼體104內。在水室體304中的設定位置(前述水室體304內的兩個長條口)插入隔板308，再將活塞擺動曲線槽312出口處的軸向條口318對準隔板308把活塞305放入水室體304內。在計數器殼體202觀察數碼輪207、209九位數字的部位，是一個具有放大鏡作用的柱面凸臺221。將密封墊201套在此柱面凸臺221上，再將整個計數器系統200裝入上殼體103內，使柱面凸臺221剛好裝入上殼體的窗口內，然后借助于夾鉗等鉗工工具，使用專用定位組件把計數器系統200固定在上殼體103內。最后，將裝好了計數器系統200的上殼體103與裝好了水室體系統300的下殼體104螺紋連接起來。借助于密封圈303，擰緊上殼體103與下殼體104之間的螺紋連接，實現了上、下殼體之間的密封。在出水口106上蓋上防塵蓋101，從而完成整個高精度容積式活塞流量計的總裝。
需要特別說明一點，即本實用新型高精度容積式活塞流量計不僅僅適用于自來水流量的計量，只須對水室體系統和計數器系統的有關零部件的材質作相應的適當改變，同樣可以適用于其它粘滯性較小的流體的計量，例如，用于對汽油、煤油、飲料等流體的計量。這亦應屬于本實用新型發明創造的保護范圍之內。
本實用新型比較現有應用很廣的旋翼式水表具有如下優點(1)靈敏度高，計量精度高，特別適用于小流量的準確計量，作為最小流量水表使用，其精確度可達國家標準GB/T778-1996中的C級計量等級標準；(2)結構比較簡單，體積小，重量輕；(3)讀數十分直觀、醒目，不受水垢浸泡和污染，能保持永久性的清晰度；(4)在水路管道上可以任意方位安裝；(5)節省了價格昂貴的銅材；(6)有回止閥，可防止水流的反方向流動；(7)使用壽命長，至少使用十年以上。
權利要求1.一種容積式活塞流量計，主要由上殼體103、下殼104、水室體系統300和計數器系統200構成，其特征在于(1)水表下殼體104內設有水室體系統300，該系統300由水室體304、活塞305、隔板308、水室蓋302、撥桿306、輸出臂307、撥叉301、密封圈303、濾網307、壓環310和回止閥311構成，所述的活塞305位于水室體304內，活塞305園心處的撥桿306與水室蓋302園心處的可轉動的輸出臂307、撥叉301相耦合，撥叉301與計數器系統200中的T形凸軸212耦合連接；(2)水表上殼體103內設有計數器系統200，該計數器系統是一個有效數字位數為九位的字輪式計數器系統，它由減速齒輪總成和計數器總成組裝而成，兩總成之間可拆卸，所述減速齒輪總成由齒輪裝配支架213、T形凸軸212、蝸桿216、1#組合齒輪214、2#組合齒輪215構成；所述計數器總成由計數器殼體202、殼體口蓋203、斜齒輪206、數碼頭輪209、七個數碼輪207、七個進位撥動齒輪208、數碼輪支架蓋210、主傳動軸組件211、顯示片204、密封膠圈205、密封膠套218和密封墊201構成。
2.根據權利要求1所述的容積式活塞流量計，其特征在于所說的活塞305中間是碟形輪輻316，外部是筒形輪輞317，在碟形輪輻316上開有活塞擺動曲線槽312和數個透水園孔313，在筒形輪輞317上開有一軸向條口318，擺動曲線槽312的出口處在軸向條口318上，在軸向條口318兩邊開有對稱的四個腰形透水孔314。
3.根據權利要求1所述的容積式活塞流量計，其特征在于所說的減速齒輪總成中的2#組合齒輪215的輸出端是一個四頭蝸桿，與計數器總成的斜齒輪206相耦合，所說的蝸桿216是一個四頭蝸桿，與1#組合齒輪214的斜齒輪相耦合，蝸桿216的輸入端是T形凸軸212，其間為固定連接。
專利摘要一種容積式活塞流量計主要是由表殼系統、水室體系統、計數器系統三大部分構成。活塞位于水室體內,活塞圓心處的撥桿與水室蓋圓收處的可轉動的輸出臂、撥叉相耦合,撥叉與計數器系統中的T形凸軸耦合連接。計數器系統是一個八位字輪式計數器系統,它由減速齒輪總成和計數器總成組裝而成,兩總成之間可拆卸。本實用新型比現有的旋翼式水表具有計量精度高,性能穩定,壽命長,結構簡單,讀數十分直觀醒目,可任意方位安裝,可防止反方向流動等優點,具有十分廣闊的市場前景。
文檔編號G01F11/04GK2387515SQ9924340
公開日2000年7月12日 申請日期1999年9月17日 優先權日1999年9月17日
發明者樊世英 申請人:重慶金剛儀表廠