CN104501882A - 一种双向计量水表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向计量水表，它包括齿轮盒、叶轮盒、计数器和阶梯轴（1），齿轮盒的环形台（8）插装在叶轮盒的沉台（20）上，阶梯轴（1）垂直设置且阶梯轴（1）的顶端穿过通孔（11），阶梯轴（1）经衬套（3）套在固定轴（14）上安装在固定轴（14）上，且尖锥（18）顶部与球形凹槽（4）相接触，齿轮（5）和计数器均设置在型腔I（9）内且齿轮（5）与计数器的输入端啮合，叶轮（6）设置在型腔II（16）内，叶轮（6）的上端面与出水口（21）的下端面平齐。本发明的有益效果是：实现水表对流体的双向计量；计量精度高、制造成本低。

Description

一种双向计量水表

技术领域

本发明涉及能够计量正向流体的流量和逆向流体的流量的技术领域，特别是一种双向计量水表。

背景技术

旋翼式水表是目前使用最广泛的自来水计量仪表，它具有结构简单，制造成本低，产品质量稳定的特点。包括DN13~DN150的多个口径的民用和工业用水表。也包括近年来出现的智能水表和远程控制的网络水表都是采用这种结构的水表作为基表。

旋翼式水表结构分为指示部分和计量部分。指示部分是由若干组齿轮和字轮组成，供用户和制造商读取水表数字，也称计数器，现使用最多的有三种计数器：干式、湿式和液封。计量部分包括叶轮盒、叶轮、齿轮盒。

旋翼式水表的工作原理：水流由叶轮盒的进水口进入叶轮盒腔体内，推动叶轮盒腔体内的叶轮转动，最后由叶轮盒顶部的出水口流出。腔体内的叶轮转动时，叶轮轴上的齿轮带动计数器内的齿轮和传动部件运动，最终带动计数器内指针和字轮转动，从而计算出流经管道水的总和。

现有的旋翼式水表基本还是沿用上世纪40年代意大利和德国的设计，尽管近年来有部分水表企业在水表的量程比和灵敏度上有所突破，但由于管道压力波动以及自来水中的空气压缩和张力作用下造成的水表不用水自转现象仍未得到很好的解决，水表空转给用户造成较大的损失，至使用户经常为此和自来水公司产生矛盾，更有甚者到上一级政府上访，严重影响了社会和谐。

经过多年的研究我们发现：自来水公司供水压力在正常情况下是恒定的，用户用水以及自来水中的空气压缩和张力都会使管道压力产生波动，造成水在管道中流动，正常情况下在管道压力下降时流经水表的水量和管道压力恢复时逆流经过水表的水量是一致的。而现有的水表在计量逆流时基本不计量或者少计量，而且灵敏度和量程比越高正逆流量差越大，经测量：现有水表计量出来的正逆流量差在40%~80%之间，所以表现出来就是在管道压力波动时水表只往前走不往后走。据统计：一只DN20或DN25的水表由管道压力波动自转一年可达到200吨。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、计量精度高、制造成本低、能够实现小流量流体的计量、保证准确计量正逆向流体的水表。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种双向计量水表，它包括齿轮盒、叶轮盒、计数器和阶梯轴，阶梯轴的底部设置有台阶孔，台阶孔内设置有衬套，衬套的底部设置有球形凹槽，阶梯轴的上、下端分别安装有齿轮和多个叶轮，多个叶轮均匀分布在阶梯轴上；

所述的齿轮盒由盒体I、环形台和减速筋A，环形台设置在盒体I的底表面上，盒体I内设置有型腔I，型腔I的底部设置有柱台I，柱台I的顶表面上设置有通孔，盒体I的底表面上还设置有三根减速筋A，三根减速筋A均设置在环形台内且三根减速筋A的高度均低于环形台，三根减速筋A以柱台I为圆心均匀分布在盒体I的底表面上；

所述的叶轮盒由盒体II、固定轴和减速筋B组成，盒体II内设置有型腔II，型腔II的底部设置有柱台II，柱台II内设置有固定轴，固定轴的顶部设置有尖锥，型腔II的底部还设置有多根减速筋B，且每根减速筋B以柱台II为圆心均匀分布在型腔II的底部，型腔II的内壁上且沿盒体II的圆周方向均匀分布有八个进水口，每个进水口均垂向延伸且与均盒体II的底表面连通，进水口距盒体II中心的距离为t为16.4~17.6mm，进水口的高度c为5~7mm，盒体II的顶部设置有沉台，沉台上设置有四个连通型腔II和盒体II外壁的出水口，四个出水口沿盒体II的圆周方向均匀分布，出水口距盒体II中心的距离a为14~16mm，出水口宽度b为4.5~10mm，出水口高度h为7.3mm，进水口和出水口的截面均呈矩形状；

所述的齿轮盒的环形台插装在叶轮盒的沉台上，阶梯轴垂直设置且阶梯轴的顶端穿过通孔，阶梯轴经衬套套在固定轴上安装在固定轴上，且尖锥顶部与球形凹槽相接触，所述的齿轮和计数器均设置在型腔I内且齿轮与计数器的输入端啮合，所述的叶轮设置在型腔II内，叶轮的上端面与出水口的下端面平齐。

所述的柱台I和柱台II均呈圆柱状。

所述的柱台I的高度为3~4mm。

所述的三根减速筋A的高度均为2~3.5mm。

所述的三根减速筋A的一端均与环形台的内壁连接，三根减速筋A的另一端均与柱台I的外壁连接。

所述型腔II的底部设置有八根减速筋B。

所述的每根减速筋B的高度均为2.5~3.5mm。

所述的每根减速筋B的一端均与柱台II的外壁连接，每根减速筋B的另一端均与型腔II的内壁连接。

所述的盒体II的外壁上设置有环形台阶。

本发明具有以下优点：（1）本发明的减速筋A和减速筋B均能够降低流入型腔II内流体的流速，用以调节水表的误差。（2）本发明的进水口距盒体II中心的距离为t为16.4~17.6mm，进水口的高度c为5~7mm，且进水口的截面呈矩形状，从而增大了流体对叶轮的冲击力，即可保证即使水流量很小时，水流也能直接进入型腔II内推动叶轮转动，从而实现计量更小流量的流体。（3）本发明的齿轮盒与叶轮盒安装后，减速筋A与出水口形成了呈矩形状的封闭出水孔，当水表在计量逆向流体时，出水口就转换为进水口，从而保证了计量逆向流体的准确性。（4）本发明的进水口的高度c为5～7mm，较现有水表设计少4mm，保证了叶轮的叶片上端和叶轮盒出水口上端在一条水平线上，这样逆向流体就能冲击到叶轮从而实现计量。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为本发明的齿轮盒的结构示意图；

图3 为图2的仰视图；

图4 为本发明的叶轮盒的主视图；

图5 为本发明的叶轮盒的俯视图；

图6 为图4的A-A剖视图；

图7 为图6的D-D剖视图；

图8 为本发明的阶梯轴与叶轮和衬套的安装示意图；

图9 为图8的E-E剖视图；

图10 为本发明的齿轮盒和叶轮盒的安装示意图；

图中，1-阶梯轴，2-台阶孔，3-衬套，4-球形凹槽，5-齿轮，6-叶轮，7-盒体I，8-环形台，9-型腔I，10-柱台I，11-通孔，12-减速筋A，13-盒体II，14-固定轴，15-减速筋B，16-型腔II，17-柱台II，18-尖锥，19-进水口，20-沉台，21-出水口，22-环形台阶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1、8、9所示，一种双向计量水表，它包括齿轮盒、叶轮盒、计数器和阶梯轴1，阶梯轴1的底部设置有台阶孔2，台阶孔2内设置有衬套3，衬套3的底部设置有球形凹槽4，阶梯轴1的上、下端分别安装有齿轮5和多个叶轮6，多个叶轮6均匀分布在阶梯轴1上。

如图2和图3所示，齿轮盒由盒体I7、环形台8和减速筋A12，环形台8设置在盒体I7的底表面上，盒体I7内设置有型腔I9，型腔I9的底部设置有柱台I10，柱台I10的高度为3~4mm，柱台I10呈圆柱状，柱台I10的顶表面上设置有通孔11，盒体I7的底表面上还设置有三根减速筋A12，三根减速筋A12均设置在环形台8内且三根减速筋A12的高度均低于环形台8，三根减速筋A12以柱台I10为圆心均匀分布在盒体I7的底表面上，每根减速筋A12的一端均与环形台8的内壁连接，三根减速筋A12的另一端均与柱台I10的外壁连接，每根减速筋A12的高度均为2~3.5mm。

如图4-7所示，叶轮盒由盒体II13、固定轴14和减速筋B15组成，盒体II13的外壁上设置有环形台阶22，盒体II13内设置有型腔II16，型腔II16的底部设置有柱台II17，柱台II17呈圆柱状，柱台II17内设置有固定轴14，固定轴14的顶部设置有尖锥18，型腔II16的底部还设置有八根减速筋B15，且每根减速筋B15以柱台II17为圆心均匀分布在型腔II16的底部，每根减速筋B15的一端均与柱台II17的外壁连接，每根减速筋B15的另一端均与型腔II16的内壁连接，每根减速筋B15的高度均为2.5~3.5mm。如图5-7所示，型腔II16的内壁上且沿盒体II13的圆周方向均匀分布有八个进水口19，每个进水口19均垂向延伸且与均盒体II13的底表面连通，进水口19距盒体II13中心的距离为t为16.4~17.6mm，进水口19的高度c为5~7mm，且进水口19的截面呈矩形状，从而增大了流体对叶轮的冲击力，即可保证即使水流量很小时，水流也能直接进入型腔II16内推动叶轮6转动，从而实现计量更小流量的流体。如图5-7所示，盒体II13的顶部设置有沉台20，沉台20上设置有四个连通型腔II16和盒体II13外壁的出水口21，四个出水口21沿盒体II13的圆周方向均匀分布，出水口21距盒体II13中心的距离a为14~16mm，出水口21宽度b为4.5~10mm，出水口21高度h为7.3mm，进水口19和出水口21的截面均呈矩形状。

所述的减速筋A12和减速筋B15均能够降低流入型腔II16内流体的流速，实现调节水表正逆向流量的误差。

如图1和图10所示，齿轮盒的环形台8插装在叶轮盒的沉台20上，减速筋A12的下边沿与出水口21形成了呈矩形状的封闭出水孔，当水表在计量逆向流体时，出水口21就转换为进水口19，即流体从出水口21流入型腔II16内冲击叶轮6转动，从而保证了计量逆向流体的准确性。如图1所示，阶梯轴1垂直设置且阶梯轴1的顶端穿过通孔11，阶梯轴1经衬套3套在固定轴14上安装在固定轴14上，且尖锥18顶部与球形凹槽4相接触，从而保证了叶轮6在转动过程中摩擦阻力，进一步降低了计量误差。所述的齿轮5和计数器均设置在型腔I9内且齿轮5与计数器的输入端啮合。如图1所示，叶轮6设置在型腔II16内，叶轮6的上端面与出水口21的下端面平齐，因此，经出水口流入型腔II16的流体就能冲击到叶轮6，叶轮6带动阶梯轴转动，阶梯轴带动齿轮5转动，齿轮5带动计数器内的指针和字轮转动，从而实现了逆向计量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种双向计量水表，其特征在于：它包括齿轮盒、叶轮盒、计数器和阶梯轴（1），阶梯轴（1）的底部设置有台阶孔（2），台阶孔（2）内设置有衬套（3），衬套（3）的底部设置有球形凹槽（4），阶梯轴（1）的上、下端分别安装有齿轮（5）和多个叶轮（6），多个叶轮（6）均匀分布在阶梯轴（1）上；

所述的齿轮盒由盒体I（7）、环形台（8）和减速筋A（12），环形台（8）设置在盒体I（7）的底表面上，盒体I（7）内设置有型腔I（9），型腔I（9）的底部设置有柱台I（10），柱台I（10）的顶表面上设置有通孔（11），盒体I（7）的底表面上还设置有三根减速筋A（12），三根减速筋A（12）均设置在环形台（8）内且三根减速筋A（12）的高度均低于环形台（8），三根减速筋A（12）以柱台I（10）为圆心均匀分布在盒体I（7）的底表面上；

所述的叶轮盒由盒体II（13）、固定轴（14）和减速筋B（15）组成，盒体II（13）内设置有型腔II（16），型腔II（16）的底部设置有柱台II（17），柱台II（17）内设置有固定轴（14），固定轴（14）的顶部设置有尖锥（18），型腔II（16）的底部还设置有多根减速筋B（15），且每根减速筋B（15）以柱台II（17）为圆心均匀分布在型腔II（16）的底部，型腔II（16）的内壁上且沿盒体II（13）的圆周方向均匀分布有八个进水口（19），每个进水口（19）均垂向延伸且与均盒体II（13）的底表面连通，进水口（19）距盒体II（13）中心线的距离t为16.4~17.6mm，进水口（19）的高度c为5~7mm，盒体II（13）的顶部设置有沉台（20），沉台（20）上设置有四个连通型腔II（16）和盒体II（13）外壁的出水口（21），四个出水口（21）沿盒体II（13）的圆周方向均匀分布，出水口（21）距盒体II（13）中心的距离a为14~16mm，出水口（21）宽度b为4.5~10mm，出水口（21）高度h为7.3mm，进水口（19）和出水口（21）的截面均呈矩形状；

所述的齿轮盒的环形台（8）插装在叶轮盒的沉台（20）上，阶梯轴（1）垂直设置且阶梯轴（1）的顶端穿过通孔（11），阶梯轴（1）经衬套（3）套在固定轴（14）上安装在固定轴（14）上，且尖锥（18）顶部与球形凹槽（4）相接触，所述的齿轮（5）和计数器均设置在型腔I（9）内且齿轮（5）与计数器的输入端啮合，所述的叶轮（6）设置在型腔II（16）内，叶轮（6）的上端面与出水口（21）的下端面平齐。

2.根据权利要求1所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的柱台I（10）和柱台II（17）均呈圆柱状。

3.根据权利要求1或2所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的柱台I（10）的高度为3~4mm。

4.根据权利要求1所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的三根减速筋A（12）的高度均为2~3.5mm。

5.根据权利要求1或4所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的三根减速筋A（12）的一端均与环形台（8）的内壁连接，三根减速筋A（12）的另一端均与柱台I（10）的外壁连接。

6.根据权利要求1所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述型腔II（16）的底部设置有八根减速筋B（15）。

7.根据权利要求1所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的每根减速筋B（15）的高度均为2.5~3.5mm。

8.根据权利要求1或7所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的每根减速筋B（15）的一端均与柱台II（17）的外壁连接，每根减速筋B（15）的另一端均与型腔II（16）的内壁连接。

9.根据权利要求1所述的一种双向计量水表，其特征在于：所述的盒体II（13）的外壁上设置有环形台阶（22）。