专利名称：高精度容积式活塞流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流动液体的流量计量领域，特别是涉及一种高精度容积式活塞水表。
目前大量使用的水表都是旋翼式水表，水流量的示值由指针显示。这样的水表存在一些不足之处(1)水表的滑流量较大，计量精度较低，特别不适应小流量水流的准确计量；(2)结构复杂，体积较大，重量较重；(3)读数不直观；(4)水表在水路管道上只能水平安装，大大限制了它的安装方式和位置；(5)旋翼式水表的外壳通常采用铜材，成本增加；(6)水表中通常没有防止水流反向流动的回止阀。
本实用新型发明创造的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种计量精度高，示值准确，读数十分直观，使用寿命长，结构简单，体积小，重量轻，可任意方位安装，并设有防止水流反向流动的回止阀的容积式活塞水表。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的本容积式流量计主要由上壳体、下壳体、水室体系统和计数器系统构成，水表下壳体内设有水室体系统，该系统由水室体、活塞、隔板、水室盖、拨杆、输出臂、拨叉、密封圈、滤网、压环和回止阀构成，所述的活塞位于水室体内，活塞圆心处的拨杆与水室盖圆心处的可转动的输出臂、拨叉相耦合，拨叉与计数器系统中的T形凸轴耦合连接。在水表上壳体内设有计数器系统，该系统是一个有效数字位数为九位的字轮式计数器系统，它由减速齿轮总成和计数器总成组装而成，两总成之间可拆卸，所述减速齿轮总成由齿轮装配支架、T形凸轴、蜗杆、1#组合齿轮、2#组合齿轮构成；所述计数器总成由计数器壳体、壳体口盖、斜齿轮、一个数码头轮、七个数码轮、七个进位拨动齿轮、数码轮支架盖、主传动轴组件、显示片、密封胶圈、密封胶套和密封垫构成。
下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例提供的容积式活塞流量计的总体结构示意图。
图2为本实用新型水室体系统结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为本实用新型活塞的主视图。
图5为图4的B-B剖视图。
图6为图4的俯视图。
图7为本实用新型字轮式计数器系统主视结构示意图。
图8为图7的D向视图。
图9为图8的C-C剖视图。
图10为本实用新型减速齿轮总成主视结构示意图。
图11为图10的俯视图。
参看附图。本实用新型实施例提供的容积式活塞流量计，由表壳系统100、水室体系统300、字轮式计数器系统200三大系统构成。所述表壳系统包括设有出水口106的上壳体103和设有进水口107的下壳体104，上、下壳体螺纹紧固连接，借助于密封圈303防止螺纹连接处漏水。上表壳103正面有一观察计数器读数的窗口盖102是盖着计数器的。窗口盖102通过销轴105与上壳体103之间活动连接。在上壳体103的出水口106上盖有一个防尘盖101。
水室体系统300包括水室体304、活塞305、水室盖302、隔板308、滤网309、压环310、回止阀311、密封圈303等部件。在水室体304的底部外沿有一个半月牙形的水室入口321，在水室体304的底部中心有水室中心轴320和水室中心环319。在活塞305中间是蝶形轮辐316，外部是筒形轮辋317。在活塞碟形轮辐316上开有活塞摆动曲线槽312和多个透水圆孔313，在筒形轮辋317上开有一轴向条口318，活塞摆动曲线槽312的出口处在轴向条口318上，在轴向条口318两边开有对称的四个腰形透水孔314(见图6)。在活塞碟形轮辐316上面圆心处有一金属输出拨杆306，碟形轮辐316下面圆心处有活塞中心轴315。水室盖302下部有一伸入水室体304内的水室盖中心环323，其大小与水室中心环319一致。在水室盖中心环323的圆心处，设置有一可转动的输出臂307，输出臂307主轴的上端伸出水室盖302外面的部分是一输出拨叉301，输出臂307与拨叉301之间系固接装配成一体。在水室盖302紧靠园周边缘处开有一个半月牙形水室出口322，其形状、大小与水室入口321一致。
水室体系统300的组装状态和运转状态如下活塞305位于水室体304中间，在水室中心环319外壁和水室体304内壁上沿着轴向各开有一长条口，两个长条口分别垂直于水室体底部半月牙形水室入口321的直线边。隔板308沿着活塞轴向条口318通过上述两个长条口插入水室体304中，把水室隔开为流入侧和流出侧两个部分，并对活塞305的运动轨迹加以限定。水室盖302扣装到水室体304时，使水室出口322与水室入口321一上一下的交错的对称于隔板平面，并由隔板308的上端对水室盖302定位。在使用状态时，由于水室入口321与水室出口322交错的对称于隔板平面，隔板308把水室入口321与水室出口322隔开成流入侧和流出侧，在水流驱动下活塞305因其运动轨迹被限定，只能围绕水室中心轴320和隔板308半面所限定的轨迹同时作转动和摆动。这样，水流驱动活塞305运动，通过活塞园心处的输出拨杆306带动设置在水室盖302园心处的可转动的输出臂307和拨叉301，并借助于拨叉301与计数器系统中的T形凸轴212耦合连接，完成水室体系统内的流动液体的容积计量值向计数器系统的计量传递。活塞305由于受流体压力的作用，同时作转动的摆动，随着流体从水室入口321流入，活塞305继续受压旋转，使充满活塞305流出侧的流体经水室出口322流了出去。这样，活塞305在连续不断的转动、摆动的旋转运动中，把充满水室内的流体从流入侧送到流出侧，犹如用量杯一次一次地盛水测量，借助于活塞中心轴315、输出拨杆306的旋转次数，测量出流过水室内的流体的容积，并通过八位字轮式计数器系统显示其读数，从而实现了流体的精确计量。
活塞305在水室体304内有两处位置属于“死角”位置，例如图3所示的活塞位置即是两种“死角”状态中的一种。为了确保活塞305处于“死角”位置时流体的畅通流动，本实用新型在活塞轴向条口318和两侧对称地开有四个相同大小的腰形透水孔314(参见图6)，当活塞305处于图6所示的“死角”状态时，腰形透水孔314是流体流进活塞内的进水孔；当活塞305处于水室内另一“死角”状态时(即图6中活塞305处于最下方位置时)，腰形透水孔314是流体从活塞内流入水室的出水孔。正是由于在活塞筒形轮辋317上的轴向条口318两侧对称地开有四个腰形透水孔314，才完美地确保了流体的畅通流动。
在水表上壳体103内设有计数器系统200，该计数器系统是一个有效数字位数为九位的字轮式计数器系统，它由减速齿轮总成和计数器总成组装而成，两个总成之间可拆卸。所述减速齿轮总成由齿轮装配支架213、T形凸轴212、蜗杆216、1#组合齿轮214、2#组合齿轮215构成；所述计数器总成由计数器壳体202、壳体口盖203、斜齿轮(蜗轮)206、一个数码头轮209、七个数码轮207、七个进位拨动齿轮208、数码轮支架盖210、主传动轴组件211、显示片204、密封胶圈205、密封胶套218和密封垫201构成。
计数器系统200的各组件的结构特征及运动状态如下在减速齿轮总成中，所述T形凸轴212与蜗杆216之间系组装而成的一个固定连接的整体，T形凸轴212伸出齿轮装配支架213外面，与水室体系统中的输出端——拨叉301耦合连接；所述蜗杆216是一个四头蜗杆，它与1#组合齿轮214下端的蜗轮耦合，1#组合齿轮214上端的齿轮又与2#组合齿轮215下端的齿轮耦合；所述2#组合齿轮的输出端(上端)是一个四头蜗杆，它与计数器总成中的斜齿轮(蜗轮)206耦合连接。正是由于精心设计了两对四头蜗杆蜗轮的减速机构，才提高了计数器系统200的灵敏度，为计数器系统实现九位有效数字的高精度流量计量铺平了道路。在计数器总成中，数码头轮209、七个数码轮207都通过主传动轴组件211组装在计数器壳体202内，主传动轴组件211的另一端伸出计数器壳体口盖203之外并与斜齿轮206同定连接。这样，数码头轮209的转动角速度完全与斜齿轮206的转动角速度一致，从而实现了计数器系统的高灵敏度。在计数器总成中，除数码头轮209的拨动轮与主传动轴之间是固定组装外，其余七个进位拨动齿轮208与其拨动齿轮轴220之间都是滑动装配。七个数码轮207、一个数码头轮209与七个进位拨动齿轮208之间相互交错啮合，按照设定的转速比完成十进制数字的转换与累进。
计数器总成的装配作业如下先将一个数码轮207套装在数码轮装配支架219的外面，再把一个进位拨动齿轮208从装配支架219上的进位拨动齿轮轴220上套装进去，并使进位拨动齿轮208与数码轮207相互啮合，然后依照上述次序依次将余下的六个数码轮207、一个数码头轮209和六个进位拨动齿轮208依次分别套装入装配支架219和拨动齿轮轴220上，并互相啮合。把数码轮支架盖210从数码头轮209这一端扣装到数码轮装配支架219上，使八个数码轮207、209和七个进位拨动齿轮208定位在数码轮装配支架219上，不能滑出来。将主传动轴组件211的主传动轴从数码轮支架盖210的中心孔穿过去，并从数码轮装配支架219的底盘中心孔穿出来。将标有读数起始刻线、小数点和M3标记的显示片204插入计数器壳体202预先设计好的缝穴中，再将上述已经组装好的数码轮组件装入计数器壳体202内。在计数器总成下端套上密封胶套218，并用卡环217卡紧，在操作时排除气体之用。在计数器壳体202内充满欲计量液体的纯净液体，例如，流量计作水表使用时，则在计数器壳体202内充满纯净水。扣上计数器壳体口盖203，并使壳体口盖203与计数器壳体202之间密封之。把密封胶圈205装入计数器壳体口盖203预设的中心孔内，再将斜齿轮206从主传动轴的顶端压装入主传动轴上，使两者之间成为紧配合的固定连接，并紧压住密封胶圈205。这样，就完成了计数器总成的装配。再将计数器总成与已经装配好的减速齿轮总成组装在一起(注意，可以拆卸)，就完成了本实用新型整个计数器系统200的装配。
容积式活塞流量计总装时按如下次序进行。先将回止阀311装入下壳体104的进水口107中，再将已安上了滤网309、密封圈303和压环310的水室体304装入下壳体104内。在水室体304中的设定位置(前述水室体304内的两个长条口)插入隔板308，再将活塞摆动曲线槽312出口处的轴向条口318对准隔板308把活塞305放入水室体304内。在计数器壳体202观察数码轮207、209九位数字的部位，是一个具有放大镜作用的柱面凸台221。将密封垫201套在此柱面凸台221上，再将整个计数器系统200装入上壳体103内，使柱面凸台221刚好装入上壳体的窗口内，然后借助于夹钳等钳工工具，使用专用定位组件把计数器系统200固定在上壳体103内。最后，将装好了计数器系统200的上壳体103与装好了水室体系统300的下壳体104螺纹连接起来。借助于密封圈303，拧紧上壳体103与下壳体104之间的螺纹连接，实现了上、下壳体之间的密封。在出水口106上盖上防尘盖101，从而完成整个高精度容积式活塞流量计的总装。
需要特别说明一点，即本实用新型高精度容积式活塞流量计不仅仅适用于自来水流量的计量，只须对水室体系统和计数器系统的有关零部件的材质作相应的适当改变，同样可以适用于其它粘滞性较小的流体的计量，例如，用于对汽油、煤油、饮料等流体的计量。这亦应属于本实用新型发明创造的保护范围之内。
本实用新型比较现有应用很广的旋翼式水表具有如下优点(1)灵敏度高，计量精度高，特别适用于小流量的准确计量，作为最小流量水表使用，其精确度可达国家标准GB/T778-1996中的C级计量等级标准；(2)结构比较简单，体积小，重量轻；(3)读数十分直观、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装；(5)节省了价格昂贵的铜材；(6)有回止阀，可防止水流的反方向流动；(7)使用寿命长，至少使用十年以上。
权利要求1.一种容积式活塞流量计，主要由上壳体103、下壳104、水室体系统300和计数器系统200构成，其特征在于(1)水表下壳体104内设有水室体系统300，该系统300由水室体304、活塞305、隔板308、水室盖302、拨杆306、输出臂307、拨叉301、密封圈303、滤网307、压环310和回止阀311构成，所述的活塞305位于水室体304内，活塞305园心处的拨杆306与水室盖302园心处的可转动的输出臂307、拨叉301相耦合，拨叉301与计数器系统200中的T形凸轴212耦合连接；(2)水表上壳体103内设有计数器系统200，该计数器系统是一个有效数字位数为九位的字轮式计数器系统，它由减速齿轮总成和计数器总成组装而成，两总成之间可拆卸，所述减速齿轮总成由齿轮装配支架213、T形凸轴212、蜗杆216、1#组合齿轮214、2#组合齿轮215构成；所述计数器总成由计数器壳体202、壳体口盖203、斜齿轮206、数码头轮209、七个数码轮207、七个进位拨动齿轮208、数码轮支架盖210、主传动轴组件211、显示片204、密封胶圈205、密封胶套218和密封垫201构成。
2.根据权利要求1所述的容积式活塞流量计，其特征在于所说的活塞305中间是碟形轮辐316，外部是筒形轮辋317，在碟形轮辐316上开有活塞摆动曲线槽312和数个透水园孔313，在筒形轮辋317上开有一轴向条口318，摆动曲线槽312的出口处在轴向条口318上，在轴向条口318两边开有对称的四个腰形透水孔314。
3.根据权利要求1所述的容积式活塞流量计，其特征在于所说的减速齿轮总成中的2#组合齿轮215的输出端是一个四头蜗杆，与计数器总成的斜齿轮206相耦合，所说的蜗杆216是一个四头蜗杆，与1#组合齿轮214的斜齿轮相耦合，蜗杆216的输入端是T形凸轴212，其间为固定连接。
专利摘要一种容积式活塞流量计主要是由表壳系统、水室体系统、计数器系统三大部分构成。活塞位于水室体内,活塞圆心处的拨杆与水室盖圆收处的可转动的输出臂、拨叉相耦合,拨叉与计数器系统中的T形凸轴耦合连接。计数器系统是一个八位字轮式计数器系统,它由减速齿轮总成和计数器总成组装而成,两总成之间可拆卸。本实用新型比现有的旋翼式水表具有计量精度高,性能稳定,寿命长,结构简单,读数十分直观醒目,可任意方位安装,可防止反方向流动等优点,具有十分广阔的市场前景。
文档编号G01F11/04GK2387515SQ9924340
公开日2000年7月12日 申请日期1999年9月17日 优先权日1999年9月17日
发明者樊世英 申请人:重庆金刚仪表厂