专利名称：整体式ic卡智能水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量用户水量装置，具体涉及一种IC卡计量用户用水量之水表。
背景技术：
随着社会的不断发展，科学技术不断进步，传统的机械水表由于只能先计量用水量后再收费，既增加了收费的难度，又浪费了人力、物力，目前已逐渐被IC卡智能水表所代替，但由于现有的有些IC卡智能水表传动变速机构设计不够完善，只能起变速作用，不能起控制作用，无法控制水表开关阀门，开关阀门时的启动电流、到位时的冲激电流、再加上采用自来水管道上采用各种开关阀门作IC卡智能水表开关，因此，开关阀门时难以实现准确的开关作用，如果自来水压力增大到0.5Mpa以上时，有时IC卡智能水表开关阀门会出现打不开、关不了的现象，且扭矩力很大、功耗大，而采用电控开关阀门同样功耗更大，且这种IC卡智能水表开关阀门设计特殊，与自来水管道上所采用的各种开关阀门和现有的各种IC卡智能水表开关阀门的进水口、出水口相反。同时，由于水表一般均装于厨房、卫生间等有酸性、氨性气体或其它气体且容易潮湿的地方，密封不好时，潮湿的气体会进入水表内，使电池等器件受损腐蚀电路，造成控制装置失灵或损坏，降低了水表的使用年限。另外，还有些水表表底座和开关阀门阀体之间是通过螺母来连接的，由于此位置为过水通道，为防止泄漏，其连接处必须采用较好的密封措施，密封垫损坏后更换也不方便。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种密封性好、传动变速机构设计合理、开关阀门冲击电流小且可提高水表使用年限之整体式IC卡智能水表。
本实用新型是通过下面的技术方案解决上述技术问题的。包括计量水表、IC卡控制器和与其相连接的电池，所述计量水表设有表头、表盒底座、表盒盖，其内还设有与表盒底座下部所设入水通道外接口相接之开关阀门组件，开关阀门组件中上之带齿端面凸轮与传动变速机构组件之限位输出齿轮相配合；电池装于传动变速机构组件旁，IC卡座置于表盒底座上方，其特征在于所述表盒底座与水表开关阀门体为整体结构，开关阀门组件设有微动密封阀芯，装于上下滑动轴芯上，压力弹簧套于上下滑动轴芯上，阀芯座装于开关阀门阀体内，上下滑动轴芯装入阀芯座内，轴芯套于滚套孔内，与轴芯头相接，带齿端面凸轮套入阀芯座上，轴芯头装于阀芯座孔内，与上下滑动轴芯相接，滚套与该带齿端面凸轮相触。所述传动变速机构组件由箱体、电机组件和成环状排列的齿轮组成，电机输出轴上设有可与双齿轮上大齿轮啮合之小齿轮，双齿轮上小齿轮与双齿轮相啮合，该双齿轮同轴上设有一过渡双齿轮，其上小齿轮与另一轴上双齿轮上大齿轮啮合，该双齿轮上小齿轮又与第三轴双齿轮上大齿轮啮合，该双齿轮又与第四轴上双齿轮啮合，双齿轮与限位输出齿轮啮合，限位输出齿轮同时与带齿端面凸轮上开设的齿相啮合，与控制器相接的干簧管位于限位输出齿轮对应的位置。在传动变速机构组件中，还设有可与电机输出轴上小齿轮和双齿轮相啮合之过渡双齿轮。
本实用新型开关阀门通过传动变速机构带动带齿端面凸轮起开关作用，扭矩力非常小，开关阀门冲击电流小，启闭可靠，而关闭阀门时依靠压力弹簧的压缩力关闭，电机及变速机构无负荷，功耗与同种类型的水表相比可降低60％以上。同时传动变速机构设计合理，结构紧凑，可实现两种变速方式，可适应不同口径的通水管路，水表的适应性广，且水表表底座和开关阀门阀体设计为整体结构，各关键元器件之间采用双重密封，进一步提高了水表的密封性能好，延长了水表的使用年限。
图1为本实用新型结构实施例主视图；图2为本实用新型结构实施例俯视图；图3为本实用新型传动变速机构结构主视图；图4为本实用新型传动变速机构结构左视图。
图中1-计量水表；2-开关阀门组件； 3-表盒底座；4-表盒盖； 5-表头； 6-透明镜；7-固定圈； 8-O型密封圈；9-密封固定圈；10-密封固定圈； 11-O型密封圈； 12-密封压盖；13-防震密封圈； 14-O型密封圈； 16-O型密封圈；17-电池盒压盖； 18-电池；19-透明镜；20-传动变速机构组件； 21-控制盒； 22-控制器；23-IC卡座； 24-IC卡密封盖； 25-密封条；26-密封条； 27-IC卡座密封盖；28-密封圈；29-O型密封圈； 30-密封盖； 31-控制线插头；32-开关阀门阀体； 37-密封垫； 38-O型密封圈；39-O型密封圈； 40-阀芯座； 41-带齿端面凸轮；42-密封圈； 43-开关阀芯；44-密封圈；45-微动密封阀芯座； 46-钢丝挡圈；47-O型密封圈；48-微动密封阀芯； 49-上下滑动轴芯；50-铆销；51-压力弹簧； 52-压力垫圈；53-梯形密封圈；54-O型密封圈； 55-螺钉；58-轴芯；
59-滚套； 60-轴芯头；61-箱体；62-电机组件； 63-双齿轮；64-限位输出齿轮；65-双齿轮；66-双齿轮；67-固定板；68-小齿轮；69-双齿轮；70-过渡双齿轮；71-双齿轮；72-固定板；73-O型密封圈；74-箱体盖板； 75-干簧管；76-过渡双齿轮；82-密封圈；83-垫圈； 87-自攻螺钉。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括计量水表1、IC卡控制器22和与其相接的电池18、传动变速机构组件20、IC卡座23，计量水表1为现有技术中常用的机械水表。该表下部为表盒底座3，该底座上装有表头5，表头5上装有透明镜6，可通过该镜查看用户的用水量，表盒底座3上分别装有定位用固定圈7、O型密封圈8和密封固定圈9，并通过表盒底座3孔内下部设置多条固定筋，上部设置多个固定齿，将水表叶轮座和表头5装入其孔内，旋紧固定定位，孔上部装有密封固定圈10、O型密封圈11，通过密封压盖12套进孔内之固定齿旋转，使O型密封圈8、O型密封圈11、水表叶轮座和表头5之间压紧压牢，以保证严格的密封。在表头5和透明镜6之间设防震密封圈13，透明镜6槽内装有O型密封圈14，电池盒密封盖17槽内装有O型密封圈16，电池18装入电池盒内，通过电池盒压盖17压紧密封，IC卡控制器22装入透明控制盒21内，用绝缘密封胶密封，IC卡密封盖24盖上部装有密封条25密封，下部槽内装有密封垫28密封，IC卡座23装入IC卡盒内，可通过IC卡密封盖24盖压后固紧密封。当IC卡插进密封条26插槽内时，密封条25可紧贴于IC卡，避免各种潮湿气体和水进入，IC卡抽出时可自动密封，IC卡座密封盖27和密封条26起保护作用。
在表盒底座3底部装有水表叶轮座，表盒底座3与水表开关阀门体32设计成整体结构，可减少泄漏点，进一步提高密封性能。表底座3通过螺钉55与水表开关阀门体32相接，两者之间设密封垫37，叶轮座进水口和开关阀门阀体32出水口分别接于自来水管道上，自来水从叶轮座进水口进入内腔，推动叶轮流到开关阀门32腔内，控制水的流量，由传动变速机构组件20输出齿轮与开关阀门组件2上带齿端面凸轮41啮合转动，带动上下滑动轴芯上下滑动起开关作用。
本实用新型传动变速机构组件20置于水表中间上部位置，采用全密封式密封，盒内所有控制线穿线孔采用密封胶密封，O型密封圈29装入表盒盖槽内，盖合表盒底座后，用密封圈82、垫圈83套进自攻螺钉87，装入表盒底座3孔内，把表盒盖4固紧密封。上述表盒盖4内部件和表头5均采用两次密封装置，密封性能好，不受各种气体潮湿水浸入，保证质量。
本实用新型开关阀门组件2包括开关阀门阀体32，密封出水口台阶依次装有密封圈42、开关阀芯43、密封圈44、微动阀芯密封座45、钢丝挡圈46、O型密封圈47，微动密封阀芯48装于上下滑动轴芯49轴芯上，下端用铆销50铆接，压力弹簧51套于上下滑动轴芯49上，且其上依次套有压力垫圈52、梯形垫圈53、O型密封圈54，阀芯座40装于开关阀门阀体32内，上下滑动轴芯49装入阀芯座40之轴孔内，轴芯58套于滚套59孔内，再铆接于轴芯头60铆孔内，带齿端面凸轮41套入阀芯座40头部台阶轴芯上固定，轴芯头60装于阀芯座40孔内，与上下滑动轴芯49上端相接，滚套59与该带齿端面凸轮41轨迹相触，与开关阀门阀体32构成一个整体。
如图3、图4所示，所述传动机构组件20包括将各零件包覆于其内之箱体61和电机组件62，箱体61上设有箱体盖板74，通过O型密封圈73密封，套入阀芯座40台阶上，与表盒底座3座部螺柱台阶相接，用螺钉55固紧，其限位输出齿轮64与带齿轮端面凸轮41啮合。组件内各齿轮轴均固定在箱体61、箱体盖板74、固定板67、72上，成环形排列，可使其组件整体结构紧凑，其电机输出轴上设有小齿轮68，与双齿轮69上大齿轮啮合，其小齿轮与另一轴上双齿轮71啮合，该轴上同时设有一过渡双齿轮70，其小齿轮与第三轴上双齿轮66上大齿轮啮合，双齿轮66小齿轮又与双齿轮65大齿轮啮合，双齿轮65又与双齿轮63啮合，双齿轮63同时与限位输出齿轮64啮合，限位输出齿轮64为磁钢齿轮，可与开关阀门组件2上带齿端面凸轮48上开设的齿相啮合，与控制器22相接的干簧管75位于限位输出齿轮64对应的位置。上述齿轮中，双齿轮69、71由固定板72固定，双齿轮65、66由固定板67固定。在固定板74上，还装有一过渡双齿轮76，可与双齿轮69上大齿轮和电机输出轴上小齿轮68啮合。当控制器22发出开、关信号时，电机旋转，带动各级齿轮啮合、旋转，达到所需的速度值。如果水表开关阀门口径加大，需要加大扭矩力时，可将过渡双齿轮76装于齿轮固定板72上，通过螺柱定位销定位，用螺钉固紧，使其与双齿轮69上大齿轮和电机输出轴上小齿轮68啮合，可改变限位输出齿轮64之转速，使输出扭矩力增大，以达到开关阀门所需之扭矩力，实现了传动变速机构组件20的两种不同的输出转速功能。
传动变速机构组件20之箱体61与箱体盖板74通过密封槽密封，盖四周设置多个钩，压合时可钩住箱体61使其固定密封，电机电源线和控制线引出盖线孔用密封胶全密封式密封。盒内齿轮采用工业塑料聚甲醛制成，耐磨性好，强度大，比铜制成的齿轮强度大，耐磨性好。
在表盒底座3内还可设置远程自动抄表预备控制线插头座，与控制器22相接。如果采用远程自动抄表系统，可将IC卡控制器22换成远程自动抄表控制器，并通过密封盖组件密封，可实现远程控制，等于一表两用。液晶显示与开关阀门开关控制采用双电池供电，电池工作可达十年以上。
本实用新型水表开关阀门机构与自来水管道上所用各种开关阀门和现有的各种IC卡智能水表开关阀门进出水口相反，进水口改成出水口，采用三次开关。水表开关阀门的开关是通过干簧管75上接触片与控制器22之间的相互连接以及带齿端面凸轮41、轴芯头60和上下滑动轴芯49与传动变速机构组件20的配合来实现的。阀门关闭时，滚套58停在带齿端面凸轮41中心位置，即零点位置。把IC卡插入IC座时，水流入后，控制器22发出电机驱动脉冲信号，使电机转动，从而带动传动变速机构组件20运动，各级齿轮传动，带动齿轮端面凸轮41转动，可不带负荷转动，到一定角度时才带负荷，这样可减少启动冲激电流，滚套58从零点位置才沿着凸轮端面轨迹往上走，带动上下滑动轴芯49向上移动，使轴芯49的下端头、微动密封阀芯48脱开微动密封阀芯座45密封孔，微小水泄荷，使上下滑动轴芯49和微动密封阀芯48减少开阀门的向上移动负荷，功耗小，微动密封阀芯座45脱开开关阀芯43，水从开关阀芯43密封孔卸荷，使阀芯座内腔水压迅速降低，开关阀芯43上端端面受水压力小，由于水压之差(上小下大)，形成向上的推力增大，自动推动开关阀芯43向上移动，脱开开关阀门阀体32出水口，水从叶轮座进水口进入其内腔内，由于开关阀芯43下部端面受水面积增大，上推力增大，致使开关阀芯43继续向上移动，当上下滑动轴芯49移动到最高位置时，限位输出齿轮64上磁钢偏轴芯旋转到干簧管75接触片相近位置，给控制器22发出脉冲停机信号，电机停止转动。此时，开关阀芯43向上移动到最大位置，密封阀口全部打开。
当已购的水即将用完时，控制器22发出脉冲驱动信号，电机带动传动变速机构组件20和带齿端面凸轮41转动，不带开关阀门空载负荷返回。由于上下滑动轴芯49和轴芯头60上的滚套58处于带齿端面凸轮41端面最高点位置，压力弹簧5 1在此位置时压缩量最大，储能也最大，在其弹簧力的作用下，滚套58沿凸轮运动轨迹滚动，并回到零点关闭位置，阀门关闭。此时，限位输出齿轮64上磁钢偏轴芯转动至干簧管75相近位置，控制器22发出脉冲停机信号，电机停止转动。在开关阀门关闭过程中，压力弹簧5 1的储能逐步释放，推动上下滑动轴芯49自动向下运动，关闭开关阀门，只有电机空转功耗和传动变速机构组件20摩擦阻力微小功耗。由于本实用新型是靠弹簧压缩力开关阀门，关闭阀门耗电量为20-23mA，未开阀门前滚套58停在带齿端面凸轮41最低零点位置，等于阀门全关闭，开阀门时功耗电流从20多mA起逐渐增大，阀门全打开，滚套58停在带齿端面凸轮41最高位置，电流为70-80mA，因此，与其他水表相比，功耗可降低60％以上。
本实用新型各部件采用两次密封装置，密封性能好，不会产生渗水现象，而且还可放置在室外露天安装孔内或沉入水内工作。
权利要求1.一种整体式IC卡智能水表，包括计量水表(1)、IC卡控制器(22)和与其相连接的电池(18)，所述计量水表(1)设有表头(5)、表盒底座(3)、表盒盖(4)，其内还设有与表盒底座(3)下部所设入水通道外接口相接之开关阀门组件(2)，开关阀门组件(2)中上之带齿端面凸轮(41)与传动变速机构组件(20)之限位输出齿轮(64)相配合；电池(18)装于传动变速机构组件(20)旁，IC卡座(23)置于表盒底座(3)上方，其特征在于所述表盒底座(3)与水表开关阀门体(32)为整体结构，开关阀门组件(2)设有微动密封阀芯(48)，装于上下滑动轴芯(49)上，压力弹簧(51)套于上下滑动轴芯(49)上，阀芯座(40)装于开关阀门阀体(32)内，上下滑动轴芯(49)装入阀芯座(40)内，轴芯(58)套于滚套(59)孔内，与轴芯头(60)相接，带齿端面凸轮(41)套入阀芯座(40)上，轴芯头(60)装于阀芯座(40)孔内，与上下滑动轴芯(49)相接，滚套(59)与该带齿端面凸轮(41)相触。
2.根据权利要求1所述的整体式IC卡智能水表，其特征在于所述传动变速机构组件(20)由箱体(61)、电机组件(62)和成环状排列的齿轮组成，电机输出轴上设有可与双齿轮(69)上大齿轮啮合之小齿轮(68)，双齿轮(69)上小齿轮与双齿轮(71)相啮合，该双齿轮(71)同轴上设有一过渡双齿轮(70)，其上小齿轮与双齿轮(66)上大齿轮啮合，双齿轮(66)上小齿轮又与双齿轮(65)上大齿轮啮合，该双齿轮(65)又与双齿轮(63)啮合，双齿轮(63)与限位输出齿轮(64)啮合，限位输出齿轮(64)同时与带齿端面凸轮(41)上开设的齿相啮合，与控制器(22)相接的干簧管(75)位于限位输出齿轮(64)对应的位置。
3.根据权利要求2所述的整体式IC卡智能水表，其特征在于所述传动变速机构组件(20)中还设有可与电机输出轴上小齿轮(68)和双齿轮(69)相啮合之过渡双齿轮(76)。
专利摘要一种整体式IC卡智能水表，包括计量水表、开关阀门组件、传动变速机构组件、IC卡控制器和电池，其特征在于所述表盒底座与水表开关阀门体为整体结构，开关阀门组件设有微动密封阀芯，装于上下滑动轴芯上，压力弹簧套于上下滑动轴芯上，阀芯座装于开关阀门阀体内，上下滑动轴芯装入阀芯座内，轴芯套于滚套孔内，与轴芯头相接，带齿端面凸轮套入阀芯座上，轴芯头装于阀芯座孔内，与上下滑动轴芯相接，滚套与该带齿端面凸轮相触。本实用新型水表表底座和开关阀门阀体设计为整体，开关阀门冲击电流小，启闭可靠，功耗与同类型的水表相比可降低60％以上。传动变速机构可实现两种变速方式，可适应不同口径的通水管路，水表的密封性好，同时提高了使用年限。
文档编号G01F15/06GK2747554SQ200420069310
公开日2005年12月21日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者冯吉祥 申请人:冯吉祥