CN103298732B - 流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元 - Google Patents

流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元 Download PDF

Info

Publication number
CN103298732B
CN103298732B CN201080070997.8A CN201080070997A CN103298732B CN 103298732 B CN103298732 B CN 103298732B CN 201080070997 A CN201080070997 A CN 201080070997A CN 103298732 B CN103298732 B CN 103298732B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flowmeter
connecting link
piston
crank axle
cylinder body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080070997.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103298732A (zh
Inventor
马里·哈坎松
B·I·拉松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dover Fuel Solutions UK Ltd.
Dover Fueling Solutions UK Ltd
Original Assignee
Wayne Fueling Systems LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wayne Fueling Systems LLC filed Critical Wayne Fueling Systems LLC
Publication of CN103298732A publication Critical patent/CN103298732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103298732B publication Critical patent/CN103298732B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06Details or accessories
    • B67D7/08Arrangements of devices for controlling, indicating, metering or registering quantity or price of liquid transferred
    • B67D7/16Arrangements of liquid meters
    • B67D7/18Arrangements of liquid meters of piston type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/04Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring fuels, lubricants or mixed fuels and lubricants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/02Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having two cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/006Crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144Adaptation of piston-rods
    • F04B53/147Mounting or detaching of piston rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/74Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/14Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body
    • G01F3/16Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/14Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body
    • G01F3/16Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders
    • G01F3/18Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders involving two or more cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明涉及一种流量计(27),其包括:外壳(28),限定至少一个曲柄箱(29)和两个缸体(25,26);曲柄轴(11),设置在曲柄箱(29)中;两个活塞(3,4),分别安装在缸体(25,26)中用于往复运动;第一连接杆(12),连接到其中一个活塞(3)并且连接到曲柄轴(11)以响应于一个活塞(3)的运动而旋转曲柄轴(11);以及第二连接杆(13),连接到另一活塞(4)并且连接到曲柄轴(11)以响应于另一活塞(4)的运动而旋转曲柄轴(11),其中第一和第二连接杆(12,13)具有轭槽(16,17),用于容纳从曲柄轴(11)径向偏移的曲柄销(19)。本发明的特征在于,第一连接杆(12)具有沿缸体的纵向延伸的导杆(20),该导杆(20)适合于接合第二连接杆(13)中的对应的空腔(22),以在运动期间相对于彼此支撑和引导这些连接杆(12,13)。本发明还涉及包括如以上限定的至少两个流量计(27)的多流量计组件(61),并且涉及包括如以上限定的流量计(27)或多流量计(61)的燃料分配单元。

Description

流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元
技术领域
本发明总体涉及一种对流动流体进行体积测量的流量计。本发明尤其涉及一种流量计、多流量计组件以及燃料分配单元。
背景技术
流量计广泛地用于不同应用领域中的大多数种类的流体。流量计例如用在零售发动机燃料的燃料分配泵中,从而提供对从泵分配的量进行测量的工具。测量到的体积通常与记录器(register)通信,从而显示所分配的体积和价格。
流量计通常用于Ainsworth的专利文献US2,756,726中示出的燃料分配器。在该公开文献中,使用的是具有多个活塞液压马达的仪表。流体被允许进入缸体并且导致活塞的往复运动。活塞被连接到因往复运动而旋转的轴。联接到该轴的旋转阀以适当的定时关系(in proper timed relation)容许液体进入缸体或者允许流动到出口连接部。流量计采用的是可被称为“假想”缸体的部件,其与结构上现存的缸体及活塞以机械方式和液压方式配合。
这是通过如下方式来实现,即:将端口和旋转阀布置成在流体从缸体收回的同时,依次地允许流体同时进入缸体的端部和曲轴箱。允许进入到曲轴箱或者从曲轴箱收回的流体体积是从缸体收回或允许进入缸体的体积的代数和。通过阀机构致动的两个活塞有益地具有120度的异相,因此执行与三个活塞同效的工作。这减少了给定容量所需要的缸体的实际数量,而且减小了内部摩擦和脉动,并且实现了更顺滑的运行。两个活塞经由连接杆附接到具有从曲柄销径向偏移的曲柄轴。曲柄销在每个连接杆中接合轭(yoke),使得这两个活塞的往复运动根据止转棒轭式原理(Scotch Yoke type principle)而转换成曲轴箱的旋转动作。为了实现活塞之间的相差,两个物理缸体被定向成在它们各自的中心轴线之间具有120°的角度。
Ainsworth流量计具有多个缺点,例如要求专用的活塞引导筒,缸体和引导筒的配置结构难以模制或铸造及机器加工,并且记录器被穿过流量计外壳延伸的轴驱动而伴随有渗漏的风险。
相似的流量计由Spalding的专利文献US5,686,663和WO98/49530揭露。该流量计的目的在于消除Ainsworth流量计的缺点。因此,Ainsworth的两个成角度放置的缸体沿共同的中心轴线对齐以消除Ainsworth的庞大结构。为了使相同的活塞相互作用,曲柄轴被修改为具有额外的曲柄臂。当多个流量计必须安装在一个分配器中时(这在大多数现代的燃料分配器中是正常的情况),成直线的结构是有益的。
然而,Spalding流量计不是没有缺点。连接到活塞并且经由两个曲柄臂被曲柄轴驱动的连接杆必须采取一些方式引导以保持直线运动并且在缸体壁上不会发生磨损,Spalding对该问题具有两个解决方案。根据第一解决方案,活塞具有沿远离曲柄轴并且朝向缸体的端部的方向延伸的导杆。缸体端件具有用于导杆的容纳空腔以保持活塞和连接杆沿直线往复运动。另一解决方案提出引导丝锥从一个连接杆延伸,接合另一连接杆,以相互引导连接杆。
根据Spalding的引导连接杆的两个解决方案都具有缺点。第一解决方案的缺点在于使用缸体端部中的空腔需要的空间会导致缸体长度增加。第二解决方案的缺点在于会受到磨损。当连接杆被磨损时,测量精度将受影响,这在分配如燃料那样有价值的东西的分配器中是不能接受的。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术当前的状态,以解决以上问题,并且提供一种改进的流量计,该流量计比之前的流量计更容易制造、更坚固、更可靠且更精确。这些问题通过使用连接杆而得到解决,这些连接杆被相互引导成使得对杆的引导装置的磨损最小化,同时使连接杆和引导装置的尺寸保持最小化。
根据一方面,本发明提供一种流量计,该流量计包括:外壳,限定至少一个曲轴箱和至少两个缸体;曲柄轴,设置在该曲轴箱中;至少两个活塞,分别安装在这些缸体中,用于往复运动;第一连接杆,连接到这些活塞中的一个并且连接到该曲柄轴,以响应于该一个活塞的运动而旋转该曲柄轴;以及第二连接杆,连接到另一活塞并且连接到该曲柄轴,以响应于该一个活塞的运动而旋转该曲柄轴,其中该第一和第二连接杆具有轭槽,该轭槽用于容纳从曲柄轴径向偏移的曲柄销。流量计的特征在于,所述第一连接杆具有沿所述缸体的纵向延伸的导杆,所述导杆适合于接合所述第二连接杆中的对应的空腔,以在运动期间相对于彼此支撑和引导这些连接杆。
具有导杆(其通过导杆被容纳在另一连接杆的空腔中的方案而引导流量计缸体中的两个连接杆和活塞)的构思相对于现有技术的优势在于,其产生坚固的引导连接,从而减少缸体中的斜向一边的晃动或起伏。由于缸体中的斜向一边的起伏减小,所以该引导方案受到的磨损比之前的方案小得多。使导杆沿连接杆的侧面,另一杆的空腔自然对应地放置,引导装置将不会影响连接杆的长度。因此,连接杆能够在长度上最小化,这对于减小流量计的尺寸是重要的。
第二连接杆可具有沿所述缸体的纵向延伸的导杆,所述导杆适合于接合所述第一连接杆中的对应的空腔。该特征使得可以将两个连接杆制成相同件,从而减少制造成本。该特征还将产生甚至更坚固的结构,从而具有与以上讨论相同的益处,即减少斜向一边的运动以及减少连接杆的引导装置的磨损。
每个连接杆的空腔可延伸超过所述连接杆的纵向的长度的一半。自然地,连接杆的每一个的导杆具有等于空腔深度的对应的自由长度。该自由长度是导杆的未被连接杆的材料覆盖的那部分。由于空腔长度和对应的导杆较长,所以导杆与空腔之间会产生相对较大的重叠部分。该重叠部分为连接杆的长度的20-80%,优选地为30-70%,更优选地为40-60%。相对较大的重叠部分将提高杆引导装置的结构的坚固性并且减少斜向一边的运动以及减少磨损。当然,该重叠部分根据活塞的位置而改变。但是,由于相比于连接杆的长度,导杆的长度较长,所以当连接杆尽可能地远离时重叠部分也是较大的。
连接杆可由硬塑料制成,导杆可由金属制造。于是导杆可模制到导杆中。然而,连接杆也可由金属制造,或者如现有技术中那样由金属板模制或制造。由塑料制造连接杆的优势在于便宜的制造成本以及较低的重量。由于流体必须克服以移动活塞的阻力将减小,所以较低的重量将增加流量计的效率。
连接杆可借助从曲柄轴径向偏移的一个共用的曲柄销而连接到曲柄轴;穿过一个连接杆的轭槽的端点的轴线可与两个缸体的对齐轴线形成角α;穿过另一连接杆的轭槽的端点的轴线可与所述对齐轴线形成另一个不同的角度β,使得相应的活塞异相地往复运动。
然而,应注意到的是,创造性的引导装置对于根据止转棒轭原理(其中轭是它们的纵向垂直于活塞运动的椭圆形)的传统的轭配置同样是有用的。如背景技术的部分中所指出的,这将需要每个缸体彼此具有120度的角度或者需要使用两个曲柄臂。
利用沿轭槽的多个端点之间的直线延伸的轭槽是产生具有遵循谐波波谷形的运动速度的活塞运动的最容易的方式。然而,应注意的是,轭槽的其他形状可例如在轭沿合适的曲线弯曲的位置使用。流量计壳体的入口/出口阀的设计可需要例如由轭槽引起的特别的往复活塞运动以匹配它的设计。
轭槽的设定被布置成,即使缸体沿相同的中心轴线对齐,也能使得活塞异相地往复运动。使用诸如在以上描述的Spalding的专利中的正常的横向轭槽,需要两个曲柄臂来实现这样的几何形状异相的活塞运动。使用根据本发明的轭槽,仅需要一个曲柄臂。仅使用一个曲柄臂来使活塞运动具有多个益处。部件的数量减少,从而使得材料成本减少。制造程序被简化,从而使得生产成本更便宜。一个单体的曲柄臂代替两个会使得曲柄轴组件成为更坚固和坚硬的单元。而且,在两个曲柄臂之间提供正确的角度的问题由于仅具有一个曲柄臂而消除。
所述两个连接杆的轭槽的每一个可适合于沿所述端点之间的直线延伸。如以上所提到的,这是产生具有遵循谐波波谷形的运动速度的活塞运动的最容易的方式并且因此在目前是优选的。
可选择角度α和角度β,使得这些活塞以约60°的异相往复运动。
有益地,轭以及因此所连接的活塞以约60°的异相往复运动以实现流量计的顺畅运行。为了能够以简单且相当对称的方式构造外壳,成60°的异相的活塞的定相与合适的入口/出口阀设计以及几何形状(其中这些缸体指向彼此,即彼此呈180°角)一起将允许流体流以这些缸体的运行之间具有120°的相偏移的顺畅动作一个接一个地进入和离开曲轴箱中(即,往复的活塞之间)的两个缸体和“假想”缸体。
流量计的轭槽的角度α可小于90°,角度β可大于90°。更优选地,α可约为60°,β可约为120°。后者的角度设定将使得活塞以60°的异相往复运动,因此,由于两个物理存在的缸体之间的180°的角度,缸体的运行将是如优选地120°的异相。
使用轭槽(例如具有如以上描述的角度)的倾斜设定的另一优势在于,流量计的制造被简化。不仅具有仅一个曲柄臂和一个曲柄销的曲柄轴将更为简单,而且产生相差活塞运动的角度将在轭槽的制造过程中设定,而非如Spalding的现有技术中那样在将两个曲柄臂安装在曲柄轴上时设定。轭槽的精确和准确的形成是相当容易实现的。轭与槽能够通过模制、冲压金属板、切割等制成。所有这些方法都是简单的,而且它们没有不同于制造其他轭的方法。这意味着由本发明引起的轭的生产中的制造变化将非常小。
根据本发明,更优选地提供一种以上类型的流量计,其中与缸体及曲轴箱连通的端口被限定在外壳中,并且该流量计还包括安装在曲柄轴上的端口阀,该端口阀用于与该曲柄轴一起旋转并且具有多个端口以与外壳中的端口依次重合,以将流体分配到缸体和曲轴箱中以及从缸体和曲轴箱中分配流体,从而控制活塞的运动。如以上描述的端口阀将确保精确的体积流经流量计的缸体。
该流量计可包括:联接到曲柄轴的至少一个轮;并且可具有至少一个磁极;以及至少一个传感器,用以探测该至少一个磁极的影响,并产生与流入及流出相应的缸体和曲轴箱的流体流对应的信号。
根据本发明的另一方面,提供一种多流量计组件,其包括至少两个以上类型的流量计。当需要多个流量计时,这样的组件将提供紧凑的设计。
上述至少两个流量计可布置为使得它们的对齐轴线是平行的。具有平行的流量计的组件将提供非常紧凑的流量计组件。这在现代流体分配器(其中需要很多流量计并且流体分配器单元设计需要内部设备变得较小)中通常是重要的标准。
一个流量计的流体入口和流体出口可与另一流量计的流体入口和流体出口分别连通,从而并联地连接单个流量计。
根据本发明的另一方面提供一种给车辆添加燃料的燃料分配单元,其包括以上描述的类型的流量计或多流量计组件。根据本发明的流量计或流量计组件由于它的可靠性和精确的测量能力而尤其适合用于燃料分配器。
附图说明
当结合附图参照以下对本发明的优选实施例的示例性和非限定性的详细描述时,本发明的以上目的以及其他目的、特征和优势将被更充分地理解,在附图中:
图1a是根据现有技术的流量计的具有两个曲柄臂的曲柄轴和具有带槽的轭的连接杆的分解图;
图1b是图1a的现有技术的安装好的组件的立体图;
图2a是根据本发明的流量计的优选实施例的连接杆、具有一个曲柄臂的曲柄轴、旋转阀、磁性轮以及变换器的分解图;
图2b是图2a的安装好的组件的立体图;
图3是根据本发明的流量计的沿对应于图2b的线Ⅲ的对齐缸体的轴线剖开的剖视图;
图4是根据本发明的流量计的沿图3中的线Ⅳ剖开的剖视图;
图5a是流量计的旋转阀的俯视图;
图5b是根据本发明的流量计的旋转阀的剖视图;
图6是示出叠置在图3中的流量计的阀座上的旋转阀的端口的平面图;
图7是合并有与图1-6的流量计相似的两个流量计的整体组件的立体图。
具体实施方式
图1a和图1b示出了根据现有技术(Spalding的专利US5,686,663等)的一对连接杆1、2,如现有技术中所述,每个连接杆被连接到活塞3、4。连接杆1、2具有止转棒轭部5、6,所述止转棒轭部5、6具有椭圆形轭槽7、6。轭槽的中心轴线垂直于连接杆1、2的中心轴线。如Spalding的现有技术中描述的,为了以60°的相差移动连接杆1、2并且因此移动活塞3、4,如图1a和图1b中所描绘的,轭部5、6必须由曲柄轴11的不同的曲柄臂9、10驱动。
图2a和图2b示出了本发明的优选实施例的连接杆12、13,连接杆12、13具有轭槽16、17。连接杆12、13借助根据本发明的引导装置而连接。每个连接杆12、13的导杆20接合另一连接杆的空腔22。在图2a和图2b的实施例中,导杆20被模制到塑料连接杆的紧固部14中。空腔22自然地具有与自由端(即,模制的紧固部14以外的端部)相同的长度。
为了仅利用一个曲柄轴18来执行活塞3、4的往复运动,相比于连接杆1、2的中心轴线的垂直方向,椭圆形轭槽16、17的中心轴线各自是30°角。因此,两个连接杆12、13的椭圆形轭槽的中心轴线之间的相加角是60°。轭槽的该配置将引起连接杆12、13的相同运动,由此如现有技术那样,引起活塞3、4的运动(即,活塞以60°的异相往复运动),但是仅使用了一个曲柄臂18和一个曲柄销19。
在图3中,附图标记27指代根据本发明的流量计。流量计27包括流量计本体28,流量计本体28具有曲轴箱部29(由虚线指示)以及从该曲轴箱(从虚线)分别向外延伸的、相对的轴向对齐的第一和第二缸体部25和26。缸体部25和26的头端分别被第一和第二头端盖板30和31覆盖。
磁性轮32连接到位于磁性轮32的中心处的曲柄轴11。一组磁极(未示出)围绕轮32的外周角间隔地被结合在磁性轮32中。
现有技术中公知的、具有两个探测器的霍尔效应变换器33被安装在非常靠近磁性轮32的位置中。由于探测器靠近轮32,所以当轮32旋转时,探测器能够探测轮32的磁极的磁性影响中的起伏。响应于这种探测,变换器33产生与轮32的旋转速率成比例的脉冲信号。此外,这两个探测器水平地间隔开,使得磁性轮32的旋转方向能够通过确定这两个探测器中的哪一个首先探测到特定极的磁性影响而决定。
球轴承组件34被装配在流量计本体28中的小孔35中。曲柄轴11可旋转地设置在轴承组件34中。曲柄轴11具有横向抵靠轴承组件34的竖向定向的轴承。曲柄轴11的上部延伸到轴承组件34之上并且被形成为容纳旋转阀,所述旋转阀稍后将参照图5和图6更全面地进行讨论。曲柄臂18连接到曲柄轴11的下部并且从曲柄轴向外径向地延伸。曲柄销19从曲柄臂18的径向外部向下延伸穿过第一滚柱轴承36和第二滚柱轴承37,第二滚柱轴承37位于第一滚柱轴承36的下方。
参照图3,流量计27还包括分别设置在缸体25和26中的第一和第二活塞3、4。第一和第二连接杆12、13将相应的活塞19、20驱动地连接到相应的第一和第二滚柱轴承36、37。因此,连接杆12、13经由滚柱轴承36、37连接到曲柄轴。在图2a和图2b中更清晰地示出了连接杆12、13。在该特定的实施例中,第一和第二连接杆12、13由塑料材料模制,具有用于滑动地接合相应的第一和第二滚柱轴承36、37的第一和第二椭圆形的带槽轭16、17。在该实施例中,椭圆形的带槽轭16、17具有笔直的中心轴线,在相应的中心轴线之间具有60°的角度。第一和第二带槽轭16、17的中心轴线与轴向对齐的第一和第二缸体部25和26的中心轴线分别具有120°和60°的角度。
引导装置包括:导杆20,刚性地紧固在紧固部14处的连接杆中;以及空腔22,对应于导杆20。该引导装置呈现为刚性的引导装置。当活塞3通过进入流量计中的缸体容量40的流体而向左移动时,连接杆12向左移动,从而将它的导杆20进一步挤压到另一连接杆13的空腔22中。另一连接杆13的导杆20自然相应地被进一步挤压到连接杆12的空腔22中。由于该导杆的长度对应于连接杆的整个长度的较大部分,所以导杆20的每一个与对应的空腔22之间的接触的长度非常大,从而导致稳定的引导和较低的磨损。
参照图3,活塞3、4具有用于容纳衬垫(未示出)的圆形凹部38、39。这些衬垫由弹性材料制成,用以隔离曲轴箱室42而密封缸体头部室40、41,所述曲轴箱室42由曲轴箱部29以及缸体部25、26的位于活塞3和4的内侧(面向曲轴箱)上的那部分限定。因此,两个活塞3、4将与曲轴箱部容积结合的缸体容积划分为彼此密封的三个室,头部室40、41和曲轴箱室42。
图6示出了如从图3的流量计27的顶部观察的阀座43。阀座43包括第一、第二和第三拱形端口44、45、46,每一个端口围绕曲柄轴孔47覆盖约80°的弧度并且在这些端口之间间隔约40°的角。参照图3和图6,第一端口44经由形成在流量计本体28中的第一通道48与第一头端室40流体连通。第二端口45经由形成在流量计本体28中的第二通道49与第二头端室41流体连通。参照图6和图4,第三端口46经由形成在流量计本体28中的第三通道50与曲轴箱室42流体连通。
参照图5a,旋转阀51被定位在阀座43的顶部上,用以控制流体进入到第一端口44、第二端口45和第三端口46中以及控制流体从第一端口44、第二端口45和第三端口46排出。参照图5a和图5b,旋转阀51包括在它的中心形成的孔52,曲柄轴11延伸穿过孔52,以将阀51可旋转地联接到曲柄轴11。参照图5和图6,旋转阀51还包括拱形入口端口53和拱形出口端口54,当阀51被曲柄轴11旋转时,拱形入口端口53及拱形出口端口54与阀座43的第一拱形端口44、第二拱形端口45和第三拱形端口46轴向和径向地对齐,以交替重合。端口53、54各自围绕孔52覆盖约100°的弧度,并且端口之间间隔约80°的角度。
如图3和图4中进一步示出地,安装法兰(或者流量计圆顶)55固定到流量计本体28的顶部。在法兰中形成供应室56,用于将流体供应到旋转阀51的入口端口53。法兰中形成的供应端口57提供供应室56与流体供应线路(未示出)之间的流体连通。相似地,环形排放室58在法兰55中形成,用于容纳从旋转阀51的出口端口54排放的流体。排放端口59提供排放室58与流体排放线路(未示出)之间的流体连通。
图6还描绘了叠置在阀座43的第一端口44、第二端口45和第三端口46上的旋转阀端口53、54(以虚线示出)的一个瞬时位置。在运行中,旋转阀51借助曲柄轴11而如箭头60所指示那样沿逆时针方向旋转。因此,入口端口53和出口端口54依次与端口44、45、46的每一个重合。如图6中所示,入口端口53与第三端口46重合,出口端口54与第二端口45重合。入口端口53与第一端口44的重合被描绘为即将发生的情况。因为端口44、45、46中的每一个均覆盖约80°的角度,而旋转阀端口53、54中的每一个均覆盖约100°的角度,所以每个端口44、45、46由于曲柄轴1旋转180°而与入口端口53交替地重合,之后由于旋转180°而与出口端口54交替地重合。能够理解的是,入口端口53或出口端口54可同时与端口44、45、46的一个或两个重合,但不能与所有的三个重合。然而,在一个时刻,端口44、45、46可仅与端口53、54中的一个重合。
为了更充分地示出流量计27的运行,参照图3,假设初始时流量计本体28填充有流体,曲柄轴11旋转以使第一活塞3尽可能靠近地放置到头盖30(即,“上止点”位置),第二活塞4比第一活塞3领先60°的相位角,并且旋转阀端口53、54与第一端口44、第二端口45及第三端口46相关,如图6中所示,诸如来自外部源(未示出)的汽油等流体随后通过供应端口57被供应并且经过供应室56、旋转阀51的入口端口53再(根据图6)经过第三端口46。之后,流体流经第三通道50(图4)并且进入到曲轴箱室42中,在该处,流体施加压力以使第二活塞4向外(远离曲柄轴11)移动。由于第一活塞3处于上止点位置中,所以第一活塞3抵抗向外运动。第二活塞4的向外运动使流体从第二室41排出,从而导致流体经过第二通道49、旋转阀51的出口端口54、排放室58并通过排放端口59排出到排放线路(未示出)。第二活塞4的运动还经由第二连接杆13驱动曲柄轴11。因此,曲柄轴11使旋转阀51逆时针旋转,入口端口53开始与第一端口44重合。之后,供应室48中的流体开始流经旋转阀51的入口端口53并且流经第一端口44。接着,流体流经第一通道48而进入到第一室40,并且施加压力以使第一活塞3向内(朝向曲柄轴11)移动,由此实现曲柄轴11和旋转阀51的进一步旋转。该过程根据在此描述的原理继续。结果,活塞3、4分别在缸体25、26中往复运动,从而使曲柄轴11、所附接的旋转阀51以及磁性轮32旋转。霍尔效应变换器33中的探测器对轮32上的磁极的磁性影响中的结果波动进行探测并且产生与经过流量计27的流体的流量成比例的脉冲信号。虽然附图中不清晰,但是应理解,可采用脉冲信号来驱动电子计算器和指示器以记录通过流量计27分配的流体(如汽油)的体积和总值。
旋转阀51的入口端口53和出口端口54与端口44、45、46配合而使得进入曲轴箱室42和从曲轴箱室42流出的流体的体积分别等于进入头端室40、41和从头端室40、41流出的体积的代数和。因此,曲轴箱室42提供了结构上存在的、与活塞3、4机械式和液压式配合的被称为“盲(blind)”或“假想”的活塞和缸体的部件。因此,虽然流量计仅具有由两个活塞流量计或者马达构成的物理部件,但是其如同三个活塞流量计或液压马达那样液压和机械式地运行。应注意的是,流入流量计27和流出流量计27的流量基本上是恒定的。该恒定的流量由60°相差的轴向对齐的活塞3、4的往复运动以及采用了如上所述的轭16、17而导致,其基本上是与止转棒轭相符的谐振。
因此,由于之前全部所述的内容,本发明的流量计是紧凑的,还具有成本效益和机械效率。
应理解,本发明的轭槽可具有其他的形状。这些轭例如可以是弯曲的,以实现完美的正弦函数运动或者周期性的正弦函数的任何改型。
还应理解,多个流量计27可与单个组件一体化,以获得超过上述单个流量计的多个优势。例如,双流量计组件61(其中如图7中所描绘地,两个流体计量器27成为一体)使具有两个、四个、六个或八个汽油分配器的汽油分配器泵站的结构更有利。此外,双流量计61仅需要单个流量计本体、流量计圆顶以及端盖,从而节约制造成本。双流量计61的安装因简化的安装和管道工作以及容纳双流体计量器所需的机壳尺寸减小而便利。因为双流量计还能以单体流量计的递送速度的两倍来供应单个软管出口,所以灵活性也提高了。
还应理解,端口44、45、46、53、54可涵盖多个不同角度的弧,此外,可具有非拱形的形状。
还应理解,供应端口和排放端口可改为分别用作排放端口和供应端口。此外,连接到其上的供应线路和排放线路可布置为用于测量流经任何线路的任何流体的体积。例如,除了测量从分配器流出的流体(如汽油)之外,该流量计可用于测量从管道流入到如住宅或其他建筑等结构中的水的体积。
应理解,可想到本发明中的其他变型,并且在一些情况下,能够采用本发明的一些特征而无需相应地使用其他特征。因此,应明白,所附的权利要求以与本发明的范围一致的方式来广泛地解释。

Claims (14)

1.一种流量计(27),包括:
外壳(28),限定至少一个曲柄箱(29)和至少两个缸体(25,26);
曲柄轴(11),设置在所述曲柄箱(29)中;
至少两个活塞(3,4),分别安装在所述缸体(25,26)中,用于往复运动;
第一连接杆(12),连接到所述活塞中的一个活塞(3)并且连接到所述曲柄轴(11),用来响应于所述一个活塞(3)的运动而使所述曲柄轴(11)旋转;以及
第二连接杆(13),连接到另一活塞(4)并且连接到所述曲柄轴(11),用来响应于所述另一活塞(4)的运动而使所述曲柄轴(11)旋转,
其中所述第一连接杆(12)具有轭槽(16),所述第二连接杆(13)具有轭槽(17),所述第一连接杆(12)的轭槽(16)和所述第二连接杆(13)的轭槽(17)用于容纳从所述曲柄轴(11)径向偏移的曲柄销(19),
其特征在于,所述第一连接杆(12)具有沿所述缸体的纵向延伸的导杆,所述导杆适合于接合所述第二连接杆(13)中的对应的空腔,以在运动期间相对于彼此支撑和引导所述第一连接杆(12)和所述第二连接杆(13)。
2.根据权利要求1所述的流量计(27),其中所述第二连接杆(13)具有沿所述缸体的纵向延伸的导杆,所述第二连接杆(13)的导杆适合于接合所述第一连接杆(12)中的对应的空腔。
3.根据权利要求1或2所述的流量计(27),其中所述第二连接杆(13)中的空腔延伸的长度大于沿所述第二连接杆(13)的纵向上的长度的一半,所述第一连接杆(12)中的空腔延伸的长度大于沿所述第一连接杆(12)的纵向上的长度的一半。
4.根据权利要求1或2所述的流量计(27),其中
所述第一连接杆(12)和所述第二连接杆(13)借助一个共用的曲柄销(19)连接到所述曲柄轴(11);
穿过所述第一连接杆(12)的轭槽(16)的端点的轴线与所述两个缸体(25,26)的对齐轴线形成角α;并且
穿过所述第二连接杆(13)的轭槽(17)的端点的轴线与所述对齐轴线形成另一不同的角β,使得对应的活塞(3,4)异相地往复运动。
5.根据权利要求4所述的流量计(27),其中所述第一连接杆(12)的轭槽(16)和所述第二连接杆(13)的轭槽(17)中的每一个轭槽适于沿所述端点之间的直线延伸。
6.根据权利要求4所述的流量计(27),其中所述角度α和β被选择为使得所述活塞(3,4)以约60°的异相往复运动。
7.根据权利要求4所述的流量计(27),其中α小于90°,β大于90°。
8.根据权利要求4所述的流量计(27),其中α为60°,β为120°。
9.根据权利要求1或2所述的流量计(27),其中在外壳(28)中限定有与所述缸体(25,26)及所述曲柄箱(29)连通的端口(44,45,46),并且所述流量计还包括安装在所述曲柄轴(11)上的端口阀(51),所述端口阀用于与所述曲柄轴(11)一起旋转并且具有依次与所述外壳(28)中的端口(44,45,46)重合的多个端口(53,54),用于将流体分配到所述缸体(25,26)和所述曲柄箱(29)中以及从所述缸体(25,26)和所述曲柄箱(29)分配流体,从而控制所述活塞(3,4)的运动。
10.根据权利要求1或2所述的流量计(27),还包括:至少一个轮(32),联接到所述曲柄轴(11)并且具有至少一个磁极;以及至少一个传感器(33),探测所述至少一个磁极的影响并且产生与流入及流出对应的缸体(25,26)和曲柄箱(29)的流体量相对应的信号。
11.一种多流量计组件(61),包括至少两个根据权利要求1-10中的任意一项所述的流量计(27)。
12.根据权利要求11所述的多流量计组件(61),其中所述至少两个流量计(27)被布置为使得它们的对齐轴线是平行的。
13.根据权利要求11或12所述的多流量计组件(61),其中一个流量计的流体入口及流体出口分别与另一流量计的流体入口及流体出口连通,以并联地连接各个流量计。
14.一种用于给车辆添加燃料的燃料分配单元,其特征在于,所述燃料分配单元包括如权利要求1-10中的任意一项所述的流量计(27)或者根据权利要求11-13中的任意一项所述的多流量计组件(61)。
CN201080070997.8A 2010-12-28 2010-12-28 流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元 Active CN103298732B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2010/070810 WO2012089244A1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Fluid meter with improved piston guidance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103298732A CN103298732A (zh) 2013-09-11
CN103298732B true CN103298732B (zh) 2015-07-01

Family

ID=44176004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080070997.8A Active CN103298732B (zh) 2010-12-28 2010-12-28 流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元

Country Status (6)

Country Link
US (3) US9222818B2 (zh)
EP (1) EP2658807B1 (zh)
CN (1) CN103298732B (zh)
BR (1) BR112013016908B1 (zh)
PT (1) PT2658807E (zh)
WO (1) WO2012089244A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2658807E (pt) * 2010-12-28 2015-08-27 Wayne Fueling Systems Sweden Ab Medidor de fluido com orientação melhorada de pistões
US11033830B2 (en) * 2014-03-11 2021-06-15 Obotics Inc. Methods and devices to hydraulic consumer devices
DE102015015946A1 (de) 2015-12-08 2017-06-08 Wabco Gmbh Doppelkolbenkompressor einer Druckluft-Versorgungseinrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2756726A (en) * 1951-08-29 1956-07-31 Wayne Pump Co Volumetric meter suitable for gasoline dispensers
US4526032A (en) * 1981-09-14 1985-07-02 Deutsche Geratebau Gmbh Installation for measuring liquid quantities
US5686663A (en) * 1995-07-05 1997-11-11 Dresser Industries, Inc. Fluid meter utilizing two connecting rods for connecting two pistons
CN1450342A (zh) * 2002-04-09 2003-10-22 株式会社龙野 活塞型流量计

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1331159A (en) * 1916-10-09 1920-02-17 Lambert Frank Fluid-meter
US5099697A (en) * 1990-04-02 1992-03-31 Agar Corporation Ltd. Two and three-phase flow measurement
US5811676A (en) * 1995-07-05 1998-09-22 Dresser Industries, Inc. Multiple fluid meter assembly
US5886663A (en) * 1997-08-07 1999-03-23 Mph Industries, Inc. Doppler-based radar system self test circuit and related method
ES2317439T3 (es) * 2006-09-27 2009-04-16 Dresser Wayne Aktiebolag Unidad surtidora de combustible con deteccion de sistema orvr.
ES2363712T3 (es) * 2006-12-19 2011-08-12 Dresser Wayne Aktiebolag Bomba para fluidos y surtidor de combustible.
EP2196717B1 (en) * 2008-12-12 2012-08-22 Dresser Wayne AB Hose connection
EP2312278B1 (en) * 2009-10-07 2012-06-27 Dresser Wayne AB Fluid meter
EP2312280A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-20 Dresser Wayne AB Fluid meter
EP2312279A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-20 Dresser Wayne AB Fluid meter with pressure protection
PT2658807E (pt) * 2010-12-28 2015-08-27 Wayne Fueling Systems Sweden Ab Medidor de fluido com orientação melhorada de pistões
WO2012089245A1 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 Dresser Wayne Ab Piston fluid meter with improved yoke arrangement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2756726A (en) * 1951-08-29 1956-07-31 Wayne Pump Co Volumetric meter suitable for gasoline dispensers
US4526032A (en) * 1981-09-14 1985-07-02 Deutsche Geratebau Gmbh Installation for measuring liquid quantities
US5686663A (en) * 1995-07-05 1997-11-11 Dresser Industries, Inc. Fluid meter utilizing two connecting rods for connecting two pistons
CN1450342A (zh) * 2002-04-09 2003-10-22 株式会社龙野 活塞型流量计

Also Published As

Publication number Publication date
US20130276527A1 (en) 2013-10-24
CN103298732A (zh) 2013-09-11
EP2658807B1 (en) 2015-04-15
US9540224B2 (en) 2017-01-10
US20160076927A1 (en) 2016-03-17
US9360359B2 (en) 2016-06-07
EP2658807A1 (en) 2013-11-06
PT2658807E (pt) 2015-08-27
BR112013016908A2 (pt) 2020-07-07
WO2012089244A1 (en) 2012-07-05
US20160244316A1 (en) 2016-08-25
US9222818B2 (en) 2015-12-29
BR112013016908B1 (pt) 2021-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5811676A (en) Multiple fluid meter assembly
CN103298732B (zh) 流量计、多流量计组件和用于给车辆添加燃料的燃料分配单元
CN104254452A (zh) 轮胎充注系统
US8347708B2 (en) Fluid meter
CN103298733B (zh) 流量计、多流量计组件以及燃料分配单元
US5648606A (en) Fluid meter having a crankshaft with two angularly spaced crank pins radially offset from the crankshaft
RU2511638C2 (ru) Поршневой расходомер
CN102052945B (zh) 流量计
EP2336733B1 (en) Fluid meter with membrane
CN208998864U (zh) 一种活塞式加油机流量计
US2176998A (en) Liquid meter
CN105486369A (zh) 流量计数装置
US344064A (en) Piston water-meter
US1965892A (en) Fluid meter
CN202793488U (zh) 液化气流量计
JPS62298722A (ja) 高圧断続微少流の流量計測機構

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Malmo, Sweden

Applicant after: WAYNE FUELING SYSTEMS SWEDEN AB

Address before: Malmo, Sweden

Applicant before: Dresser, Inc.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: DRESSER WAYNE AB TO: WEIEN REFUELING SYSTEM SWEDISH COMPANY

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Edinburgh

Patentee after: Dover Fuel Solutions UK Ltd.

Address before: Edinburgh

Patentee before: TOKHEIM UK Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221027

Address after: Edinburgh

Patentee after: TOKHEIM UK Ltd.

Address before: Malmo, Sweden

Patentee before: WAYNE FUELING SYSTEMS SWEDEN AB