CN103298733A - 具有改进的轭的活塞式流量计 - Google Patents

Abstract

一种流量计（27）包括：外壳（28），限定至少一个曲轴箱（29）和两个缸体（25，26）；曲柄轴（11），设置在曲轴箱（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），连接到活塞（3）中的一个并且连接到曲柄轴（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），轭槽（16，17）具有外周边缘（62），用以容纳从曲柄轴（11）径向偏移的曲柄销（19）。该流量计的特征在于，所述轭槽（16，17）中的每一个的外周边缘（62）具有至少一个弹性部（61），以允许所述至少一个弹性部（61）处的所述轭槽（16，17）的所述外周边缘（62）与所述曲柄销（19）之间具有间隙。本发明还涉及一种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

具有改进的轭的活塞式流量计

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如权利要求1的前序部分中限定的流量计、如权利要求12中限定的多流量计组件以及如权利要求15中限定的燃料分配单元。

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。当使用该流量计时，磨损将影响流量计中的多个部分。流量计的多个部分上的磨损可导致行程长度的变动，这久而久之将可能导致流量计的体积读数发生错误。

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，该流量计比之前的活塞流量计更容易制造、更坚固、更可靠且更精确。

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，该轭槽具有外周边缘，用于容纳从该曲柄轴径向地偏移的曲柄销。本发明的特征在于，所述轭槽的每一个的外周边缘具有至少一个弹性部。该弹性部构造成允许该至少一个弹性部处的该轭槽的该外周边缘与该曲柄销之间具有间隙。

在该流量计的使用期间，该曲柄销根据安装在该缸体中的活塞的运动而在该轭槽中移动，该活塞可具有位于该缸体中的机械止动件。该流量计构造成使得当它是新的时，当活塞碰到缸体中的它的机械止动件时，即当该活塞处于该缸体的它的末端位置时，曲柄销将挠曲而进入弹性部中。最终，曲柄销进入弹性部中的挠曲由于多个部分（如流量计中的轴承）的磨损而减小。当流量计已经使用过一定的时间时，曲柄销进入弹性部中的挠曲将是微不足道的。然而，由于该构造，即使多个部分已经磨损并且流量计的状态已经改变，活塞的行程长度将保持不变。因此，已经产生更可靠且精确的流量计。

至少一个弹性部可包括位于轭槽的外周边缘中的凹部，其中该凹部被沿轭槽的外周边缘的至少一部分延伸的条带覆盖。因此，如果需要，进入到凹部中的挠曲是可能的。然而，当不需要挠曲时，条带将覆盖凹部，轭槽成为常规的。

条带可由具有如以上讨论的合适的弹性性能的金属制成。该金属可以是具有非常高的屈服强度的弹簧金属，从而尽管例如在缸体中的压力临时提高期间因曲柄销而显著弯曲，但都能够允许弹簧钢返回到轭槽的原始形状。金属条带可以是例如由弹簧钢制成的钢条带，但是该条带还可具有例如覆盖面向曲柄销的轭槽边缘的U形的外形。

轭槽中的每一个可具有两个弹性部。在一个实施例中，轭槽中的每一个可具有至少三个弹性部，优选地具有四个弹性部。（这些）弹性部可设置在至少一个位置处，当其对应的活塞处于曲轴箱或缸体中的任一个的返回点时，该曲柄销在所述位置处位于轭槽中。

这些弹性部提供制造连接杆的可能性，使得活塞式流量计在它的返回点处处于过度张紧的状态，即曲柄销被挤压到活塞的返回点处的弹性部中。这由止动构件来实现，所述止动构件根据曲柄臂长度而在活塞应被止动之前轻微地阻挡活塞。在每个缸体端壁中以及在这些缸体与曲轴箱之间的位置中，放置止动件以限定这些缸体的行程长度的端部。在现有技术中，这样的止动件被非常仔细地调节以提供正确的体积而没有任何机械方面的松弛，从而确保提供正确的行程长度并且因此提供正确的测量体积。在根据本发明的过度张紧的系统中，曲柄销将轻微地移动到轭槽的弹性部中。之后，止动件的定位将不需要如现有技术中那样调节校准，从而导致制造成本减少。当部件的磨损造成行程长度中产生波动时，由于系统是过度张紧的，所以返回点将保持不变。弹性部分上的压力量将由于磨损影响曲柄机构而替代性地减小。

根据本发明的一个实施例，当活塞处于曲轴箱（即，成为第三“假想”缸体的曲轴箱容积）的返回点中时，连接杆的至少一个具有接合另一连接杆的止动构件。该止动件可布置为限制这两个活塞不会分开到比距容积处于最大值时的曲轴箱的返回点更远的程度。止动件还布置为限制这些活塞不会彼此靠近到比距容积处于最小值时的曲轴箱的返回点更近的程度。

如以上描述的，限定活塞移动到远离和靠近彼此到何种程度的止动件的用途还能够用于造成第三“假想”缸体过度张紧，使得曲轴箱缸体还具有的优点是其行程长度以及因此其容积不会因流量计的其他部件的磨损而受到影响。

如以上讨论的，当缸体（包括曲轴箱的第三假想缸体）处于它们的返回点时，如果在缸体中出现突然的过高压力，则轭槽内边缘上会发生磨损。当分配单元的流动突然停止时，在流量计所安装的燃料分配单元的运行处会发生压力峰值（负压和过压）。在燃料分配单元中，每次燃料处理喷嘴被释放以及燃料分配停止时，就会发生压力峰值。由于返回点的精确限定是精确测量填充在缸体中并且待测量的流体容积的标准，所以额外的磨损（导致曲柄销与轭槽之间的间隙）会在缸体（包括曲轴箱的第三假想缸体）的返回点中额外地损坏流量计。

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。

利用沿轭槽的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以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，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大于90°。α可约为60°，β可约为120°。后者的角度设定将导致活塞以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（优选地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。

当具有含如以上描述的成角度安置的轭槽的轴时，弹性部仍然必须放置在轭槽中的使曲柄销位于轭槽的返回点处的位置处。用于两个缸体的轭槽中的弹性部的位置将被设置成稍微远离轭槽的末端。每个轭槽（与曲轴箱的第三假想缸体有关）的两个弹性部的位置在此还沿着所讨论中的返回点之前的活塞的运动的方向被设置在这些轭槽的端部处。

然而，应注意的是，对于成角度安置的轭槽而言，另外的弹性部可沿活塞的其他方向放置以确保该轭在每个缸体的返回点中不受超压以及负压的损害。

一个连接杆的一部分可与另一连接杆接合以在运动期间支撑和引导该另一连接杆。这例如能够通过使每个连接杆具有接合另一连接杆的相对的侧边缘部的一对引导耳片而实现。引导耳片还可具有用于分别容纳相对的侧边缘部的槽口。

以描述的方式引导连接杆具有确保这些杆平行于彼此移动而不偏离缸体的中心轴线的优势。当互相引导连接杆时，不必具有沿缸体的全宽度方向延伸的轭。宽度减小的这种轭减少或避免了对缸体壁的摩擦，这不仅对于简化连接杆以及它们相应的轭的运行是有益的，而且减少了对缸体壁的损害。如果壁被轭以任何方式刮擦或损害，活塞环衬垫最终将无法使缸体与曲轴箱如所需要那样密封。

可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具有含弹性部的成角度安置的轭槽的连接杆、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2c是根据图2a和图2b的放大的轭槽的立体图；

图2d是根据图2a和图2b的放大的轭槽的立体图；

图3a是根据本发明的流量计的优选实施例的具有含弹性部的笔直的轭槽的连接杆、具有两个曲柄臂的曲柄轴、旋转阀、磁性轮以及变换器的分解图；

图3b是图3a的安装好的组件的立体图；

图3c是根据图3a和图3b的放大的轭槽的立体图；

图3d是根据图3a和图3b的放大的轭槽的立体图；

图4是根据本发明的流量计的沿对应于图2b和图3b的线Ⅲ的对齐缸体的轴线剖开的剖视图；

图5是根据本发明的流量计的沿图4中的线Ⅳ剖开的剖视图；

图6a是流量计的旋转阀的俯视图；

图6b是根据本发明的流量计的旋转阀的剖视图；

图7是示出叠置在图4中的流量计的阀座上的旋转阀的端口的平面图；

图8是合并有与图2a、图2b、图4和图5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、8。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具有轭部14、15，所述轭部14、15具有轭槽16、17。为了利用仅一个曲柄轴18来执行活塞3、4的往复运动，椭圆形轭槽16、17的中心轴线分别相对于连接杆1、2的中心轴线的垂直方向成30°的角度。因此，两个连接杆12、13的椭圆形的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。

轭槽16、17的外周边缘62的弹性部61被安置在多个位置处，在这些位置中，曲柄销19位于缸体（包括曲柄外壳缸体在内）的返回点处。在图2a和图2b中，弹性部61被定位成使得它们将移动到比返回点更远的位置并且在返回点中使用弹性特征，即流量计被过度张紧。弹性部61由每个轭槽的边缘62中的凹部61制成，该凹部被覆盖轭槽的整个边缘的金属条带63覆盖。应注意到的是，额外的弹性部61可沿活塞3、4的另一方向放置，以保护轭槽16、17不会受到缸体容积的压力瞬变。

在图2b中，呈销71的形式的止动构件71、72设置在每个连接杆12、13中，这些销分别突出到另一连接杆13、12中的槽72中。这些止动构件71、72设置为促进曲轴箱容积42的最大止动位置和最小止动位置。当活塞3、4到达曲轴箱容积42处于最大值的返回点时，止动销71将紧靠槽72的最接近曲柄销11的那端。当活塞3、4到达曲轴箱容积42处于最小值的返回点时，止动销71将紧靠槽72的最接近活塞3、4的那端。

图2c和图2d示出了如图2a和图2b中公开的放大的轭槽16。轭槽16具有两个弹性部61。弹性部61在轭槽16中的位置在该附图中全部可见。弹性部61各自包括位于轭槽16的外周边缘62中的凹部。这些凹部被沿轭槽16的外周边缘62的长侧延伸的条带63覆盖。条带63由金属制成并且借助紧固工具73被紧固在轭槽中。自然地，条带63可由任何合适的材料制成，并且如果需要，弹性部61的数量可改变。也就是说，每个轭槽16的弹性部61的数量例如可以是从2到8的任何数量。

图3a和图3b示出了具有如图1a和图1b那样的直轭槽7、8的流量计。由于返回曲柄销在用于该轭槽解决方案的曲轴箱和两个缸体的返回位置处具有不同的位置，所以在这种解决方案的情况下，当将直轭槽7、8与图2a、图2b的成角度安置的轭槽相比时，根据本发明的弹性部61将被稍微不同地安置。用于曲轴箱容积42的返回点将位于轭槽的极端部处，并且应理解的是，弹性部也可放置在该处，以提供同样用于曲轴箱容积42的过度张紧系统。

图3c和图3d示出了图3a和图3b中公开的放大的轭槽8。轭槽8具有两个弹性部61。弹性部61在轭槽8中的位置在该附图中全部可见。弹性部61各自包括位于轭槽8的外周边缘62中的凹部。这些凹部被沿轭槽8的外周边缘62延伸的条带63覆盖。条带63由金属制成。自然地，条带63可由任何适合的材料制成，并且如果需要，弹性部61的数量可改变。也就是说，每个轭槽8的弹性部61的数量例如可以是从2到8的任何数量。

图2a、图2b、图3a、图3b示出了本发明的连接杆12、13的优选实施例。一个连接杆12的部分20接合另一连接杆13，以在运动期间支撑和引导另一连接杆13。每个连接杆12、13还具有一对引导耳片21、22，其接合另一连接杆12、13的相对的侧边缘部23、24。在引导耳片21、22中还形成有槽口，其分别用于容纳相对的侧边缘部23、24。通过联接连接杆12、13，连接杆12、13被限制于沿对齐的缸体25、26的中心轴线的运动。然而，应注意到的是，将连接杆12、13连接的效果（限制连接杆12、13的运动）能以多种不同的方式进行。这些杆例如可借助安装到缸体壁的导轨引导，从而限制沿缸体中心轴线的往复运动。相同的效果还可通过使用具有联接到彼此或者联接到缸体25、26以如所述那样限制其运动的任何其他联接工具的连接杆12、13来实现。

在该实施例中，图2a、图2b、图3a和图3b的连接杆12、13由具有轭部23、24的金属板形成，其被冲压以提供第一和第二带槽轭25、26。然而，连接杆12、13可由任何其他合适的材料制成。

在图4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6和图7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4，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由具有轭部14、15的金属板形成，其被冲压以提供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。

参照图4，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7示出了如从图4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，其每一个围绕曲柄轴孔47覆盖约80°的弧度并且在端口之间间隔约40°的角。参照图4和图7，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7和图5，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6a，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6a和图6b，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6和图7，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4和图5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。供应室56在法兰中形成，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7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7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4，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7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7）经过第三端口46。之后，流体流经第三通道50（图5）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8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 (15)

1.一种流量计（27），包括：

外壳（28），限定至少一个曲轴箱（29）和至少两个缸体（25，26）；

曲柄轴（11），设置在所述曲轴箱（29）中；

至少两个活塞（3，4），分别安装在所述缸体（25，26）中以往复运动；

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），以使所述曲柄轴（11）响应于所述一个活塞（3）的运动而旋转；以及

第二连接杆（13），连接到另一个活塞（4）并且连接到所述曲柄轴（11），以使所述曲柄轴（11）响应于所述另一个活塞（4）的运动而旋转，

其中所述第一连接杆和第二连接杆（12，13）具有轭槽（7，8；16，17），所述轭槽（7，8；16，17）具有外周边缘（62），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，

所述轭槽（7，8；16，17）中的每一个轭槽的所述外周边缘（62）具有至少一个弹性部（61）。

2.根据权利要求1所述的流量计（27），其中所述至少一个弹性部（61）包括位于所述轭槽（7，8；16，17）的所述外周边缘（62）中的凹部，所述凹部被条带（63）覆盖，所述条带（63）沿所述轭槽（7，8；16，17）的所述外周边缘（62）的至少一部分延伸。

3.根据权利要求1或2所述的流量计（27），其中所述轭槽（7，8；16，17）中的每一个轭槽均具有两个弹性部（61）。

4.根据权利要求1或2所述的流量计（27），其中所述轭槽（7，8；16，17）中的每一个轭槽均具有三个弹性部（61）。

5.根据权利要求1或2所述的流量计（27），其中所述轭槽（7，8；16，17）的每一个轭槽均具有四个弹性部（61）。

6.根据以上权利要求中的任意一项所述的流量计（27），其中所述连接杆（12，13）中的至少一个连接杆具有止动构件，当所述活塞（3，4）处于所述曲轴箱（29）的返回点时，所述止动构件接合另一连接杆（13，12）。

7.根据权利要求6所述的流量计（27），其中所述止动构件被布置为限制所述活塞（3，4）不会分开到比距容积处于最大值时的所述曲轴箱（29）的返回点更远的程度。

8.根据权利要求6或7所述的流量计（27），其中所述止动构件被布置为限制所述活塞（3，4）不会彼此靠近到比距容积处于最小值时的所述曲轴箱（29）的返回点更近的程度。

9.根据以上权利要求中的任意一项所述的流量计（27），其中所述条带（63）由金属制成。

10.根据以上权利要求中的任意一项所述的流量计（27），其中所述弹性部（61）被设置在当其对应的活塞（3，4）处于所述曲轴箱（29）或所述缸体（25，26）的任一个的返回点时、所述曲柄销（19）位于所述轭槽（7，8；16，17）中的至少一个位置处。

11.根据以上权利要求中的任意一项所述的流量计（27），其中所述连接杆（12，13）借助从所述曲柄轴（11）径向偏移的一个共用的曲柄销（19）而连接到所述曲柄轴（11）；

通过一个连接杆（12）的所述轭槽（16）的端点的轴线与所述两个缸体（25，26）的对齐轴线形成角度α；

通过另一个连接杆（13）的所述轭槽（17）的端点的轴线与所述对齐轴线形成另一不同的角度β，使得相应的活塞（3，4）异相地往复运动。

12.根据权利要求11所述的流量计（27），其中所述两个连接杆（12，13）的轭槽（16，17）中的每一个轭槽适于沿所述端点之间的直线延伸，并且

所述角度α和所述角度β被选择为使得所述活塞（3，4）以约60°的异相往复运动。

13.根据权利要求11或12所述的流量计（27），其中α是约60°，β是约120°。

14.一种多流量计组件（61），包括根据权利要求1-10中的任意一项所述的至少两个流量计（27）。

15.一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1-13中的任意一项所述的流量计（27）或者根据权利要求14所述的多流量计组件（61）。

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