CN105004382B - 一种单流干式水表 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单流干式水表，属于水设备技术领域。它解决了现有单流干式水表计量精度较低的问题。本单流干式水表，包括叶轮壳、盖板和叶轮，叶轮壳侧壁上开设有进水口和出水口，盖板固连在叶轮壳的上端，叶轮包括叶轮轴和周向均布在叶轮轴外周壁上的叶片，叶轮轴轴向开设有轴芯孔，轴芯孔一端的内部具有柱状轴芯部，该轴芯部外周壁与轴芯孔内周壁之间形成避让空腔，叶轮壳内底面上固连有下顶尖，该下顶尖的自由端转动连接在轴芯部的一端，轴芯部的另一端固连有上顶尖，该上顶尖的自由端转动连接在盖板上，叶轮轴、轴芯部、下顶尖及上顶尖均同轴心设置。本单流干式水表能够提高计量精度。
Description
技术领域
本发明属于水设备技术领域，涉及一种单流干式水表。
背景技术
水表是测量水流量的仪表。它采用活动壁容积测量室的直接机械运动过程或水流流速对翼轮的作用以计算流经自来水管道的水流体积的流量计。绝大多数国家还制定了水表相关的标准，绝大多数国家还制定了水表相关的标准，如国际标准化组织的IS04064-1:2005、中华人民共和国国家标准GB/T778-2007等。特别是GB/T778-2007：流量点的明显变化：按R5系列的一组数字来选取常用流量Q3，然后，按R10系列的一组数字来选取测量范围Q3/Q1，再按Q4/Q3＝1.25，Q2/Q1＝1.6来确定过载流量Q4和分界流量Q2，没有固有的对应关系。测量范围Q3/Q1就是R的比值(体现水表技术水平的最直观的指标之一)。
如中国实用新型专利申请(申请号：200920233124.9)公开了一种旋翼式水表，其主要包括表壳、计量机构及指示机构，计量机构和指示机构分别安装在表壳内腔，特征是：所述计量机构由叶轮和带过滤器的叶轮盒组成，叶轮安装在带过滤器的叶轮盒内，所述带过滤器的叶轮盒由叶轮盒与过滤器压制成一体。该水表的叶轮轴内固连轴套，下顶尖转动连接在轴套内，但是目前叶轮均采用塑料注塑成型，注塑成型的塑料制品均存在热胀冷缩的问题，上述叶轮轴壁较厚，热胀冷缩的误差较大，难以保证同轴度，因此计量精度较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种单流干式水表，该单流干式水表能够提高计量精度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种单流干式水表，包括叶轮壳、盖板和叶轮，所述叶轮壳侧壁上开设有进水口和出水口，所述盖板固连在叶轮壳的上端，其特征在于，所述叶轮包括叶轮轴和周向均布在叶轮轴外周壁上的叶片，所述叶轮轴轴向开设有轴芯孔，所述轴芯孔一端的内部具有柱状轴芯部，该轴芯部外周壁与轴芯孔内周壁之间形成避让空腔，所述叶轮壳内底面上固连有下顶尖，该下顶尖的自由端转动连接在轴芯部的一端，所述轴芯部的另一端固连有上顶尖，该上顶尖的自由端转动连接在盖板上，所述叶轮轴、轴芯部、下顶尖及上顶尖均同轴心设置。
叶轮壳通过进水口和出水口连接在水管上，水流由进水口进入叶轮壳并冲击叶轮的叶片，使得叶轮旋转，叶轮旋转通过磁钢带动固连在叶轮壳上的机芯运转，实现对水流量的计数，叶片、叶轮轴及轴芯部采用PP塑料一体成型，而上顶尖在叶轮注塑好后压入轴芯部上端，同时用于避让空腔的存在，减少叶轮轴实体的厚度，即减少叶轮轴注塑成型后的膨胀误差，也为轴芯部的微量膨胀提供均匀的膨胀间隙，即提高了轴芯部与叶轮轴、下顶尖、上顶尖之间的同轴度，同轴度的提高能够使叶轮旋转更加灵敏，提高计量精度，叶轮分别通过上顶尖和下顶尖转动连接在叶轮壳内，叶片能够与进水口相对，而叶轮轴在水表安装好后保持竖直，叶轮壳通过下顶尖对叶轮进行支撑，盖板通过上顶尖对叶轮进行定位，上顶尖和下顶尖的端部的接触面积较小，同时叶轮材料较轻，减小转动摩擦，提高了旋转的灵敏度，即也进一步提高了计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述轴芯部的端部开设有下连接孔，所述下连接孔内固连有柱状的下耐磨块，该下耐磨块的端部开设有定位孔，上述下顶尖的自由端转动连接在定位孔内。下耐磨块采用玛瑙制成，玛瑙的主要成分为二氧化硅，其表面平坦光滑，具有玻璃光泽，下耐磨块压入下连接孔内并与轴芯部相固连，在下顶尖插入定位孔后能够减少下顶尖与下耐磨块之间的摩擦力，提高计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述盖板上开设有上连接孔，所述上连接孔内固连有定位套，所述定位套内固连有上耐磨块，上述上顶尖的自由端转动连接在定位套内，且上顶尖的端部与上耐磨块相对。定位套采用碳纤维材料制成，碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，而上耐磨块则采用玛瑙制成，当上顶尖端部与上耐磨块相抵靠时能够减少两者之间的摩擦力，提高计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述下顶尖自由端端部到上耐磨块之间的距离大于上顶尖自由端端部到连接孔底面的距离。叶轮通过上顶尖和下顶尖连接在叶轮壳和盖板上后能够上下窜动，在叶片收到水流冲击的瞬间，叶轮能够在水流作用下微量上浮，并在旋转过程中出现上下浮动调整，该结构能够避免叶轮在受到水流冲击瞬间出现微量卡滞，减少叶轮启动旋转时所需要的作用力，提高计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述盖板下侧面上周向均布有若干挡流筋，所述挡流筋的长度方向均沿叶轮径向设置。水流由进水口进入叶轮壳后沿叶轮壳内壁周向流动并有出水口流出，挡流筋能够使水流沿预定方向流动，避免冲击叶轮壳内壁而分散水流流动力，提高计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述挡流筋有六根，其中两根挡流筋的高度大于另外四根挡流筋的高度，且高度较大的两根挡流筋长度方向一致。水流在高度较小的挡流筋导流约束下在预定流道内流动，由于叶片位于挡流筋的下方，高度较大的挡流筋则能够使水产生倾斜向下的流动方向，即靠向叶片，使得较小的水流也能够冲击到叶片上，提高计量精度。
在上述的单流干式水表中，所述轴芯孔内周壁上周向具有环形连接部，上述轴芯部位于连接部上。连接部用于连接轴芯部，同时也提高叶轮轴自身的机械强度。
在上述的单流干式水表中，所述下顶尖下端具有滚花部，所述叶轮壳内底面上开设有固定孔，上述滚花部固定插接在固定孔内。滚花部用于下顶尖与叶轮壳之间的周向固定，提高连接稳定性。
与现有技术相比，本单流干式水表具有以下优点：
1、由于避让空腔的存在，减少叶轮轴实体的厚度，即减少叶轮轴注塑成型后的膨胀误差，也为轴芯部的微量膨胀提供均匀的膨胀间隙，即提高了轴芯部与叶轮轴、下顶尖、上顶尖之间的同轴度，同轴度的提高能够使叶轮旋转更加灵敏，提高计量精度。
2、由于叶轮壳通过下顶尖对叶轮进行支撑，盖板通过上顶尖对叶轮进行定位，上顶尖和下顶尖的端部的接触面积较小，同时叶轮材料较轻，减小转动摩擦，提高了旋转的灵敏度，进一步提高了计量精度。
3、由于下顶尖自由端端部到上耐磨块之间的距离大于上顶尖自由端端部到连接孔底面的距离，即叶轮能够上下窜动，在叶片收到水流冲击的瞬间，叶轮能够在水流作用下微量上浮，并在旋转过程中出现上下浮动调整，该结构能够避免叶轮在受到水流冲击瞬间出现微量卡滞，减少叶轮启动旋转时所需要的作用力，提高计量精度。
4、由于其中两根挡流筋的高度大于另外四根挡流筋的高度，高度较大的挡流筋则能够使水产生倾斜向下的流动方向，即靠向叶片，使得较小的水流也能够冲击到叶片上，提高计量精度。
附图说明
图1是本单流干式水表的结构剖视图。
图2是图1中A处的结构放大图。
图3是图1中B处的结构放大图。
图4是盖板的立体结构示意图。
图中，1、叶轮壳；11、进水口；12、出水口；13、固定孔；2、盖板；21、上连接孔；22、挡流筋；3、叶轮；31、叶轮轴；311、轴芯孔；312、轴芯部；313、避让空腔；314、下连接孔；315、连接部；32、叶片；4、上顶尖；5、下顶尖；51、滚花部；6、下耐磨块；61、定位孔；7、定位套；8、上耐磨块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，一种单流干式水表，包括机芯、叶轮壳1、盖板2和叶轮3，盖板2固连在叶轮壳1的上端，机芯固定在叶轮壳1上，并位于盖板2的上方，叶轮壳1侧壁上开设有进水口11和出水口12，并通过进水口11和出水口12连接在水管上，叶轮3包括叶轮轴31和周向均布在叶轮轴31外周壁上的叶片32，叶片32呈矩形，叶轮轴31轴向开设有轴芯孔311，轴芯孔311一端的内部具有柱状轴芯部312，该轴芯部312外周壁与轴芯孔311内周壁之间形成避让空腔313，叶轮壳1内底面上固连有下顶尖5，该下顶尖5的自由端转动连接在轴芯部312的一端，轴芯部312的另一端固连有上顶尖4，该上顶尖4的自由端转动连接在盖板2上，叶轮轴31、轴芯部312、下顶尖5及上顶尖4均同轴心设置。水流由进水口11进入叶轮壳1并冲击叶轮3的叶片32，使得叶轮3旋转，叶轮3旋转通过磁钢带动固连在叶轮壳1上的机芯运转，实现对水流量的计数，叶片32、叶轮轴31及轴芯部312采用PP塑料一体成型，而上顶尖4在叶轮3注塑好后压入轴芯部312上端，同时用于避让空腔313的存在，减少叶轮轴31实体的厚度，即减少叶轮轴31注塑成型后的膨胀误差，也为轴芯部312的微量膨胀提供均匀的膨胀间隙，即提高了轴芯部312与叶轮轴31、下顶尖5、上顶尖4之间的同轴度，同轴度的提高能够使叶轮3旋转更加灵敏，提高计量精度，叶轮3分别通过上顶尖4和下顶尖5转动连接在叶轮壳1内，叶片32能够与进水口11相对，而叶轮轴31在水表安装好后保持竖直，叶轮壳1通过下顶尖5对叶轮3进行支撑，盖板2通过上顶尖4对叶轮3进行定位，上顶尖4和下顶尖5的端部的接触面积较小，同时叶轮3材料较轻，减小转动摩擦，提高了旋转的灵敏度，即也进一步提高了计量精度。
具体来说，结合图2、图3所示，轴芯部312的端部，即下端开设有下连接孔314，下连接孔314内固连有柱状的下耐磨块6，该下耐磨块6的端部开设有定位孔61，定位孔61的内底面为弧面，下顶尖5的自由端转动连接在定位孔61内，下耐磨块6采用玛瑙制成，玛瑙的主要成分为二氧化硅，其表面平坦光滑，具有玻璃光泽，下耐磨块6压入下连接孔314内并与轴芯部312相固连，在下顶尖5插入定位孔61后能够减少下顶尖5与下耐磨块6之间的摩擦力，提高计量精度。盖板2上开设有上连接孔21，上连接孔21内固连有定位套7，定位套7内固连有上耐磨块8，上顶尖4的自由端转动连接在定位套7内，且上顶尖4的端部与上耐磨块8相对，定位套7采用碳纤维材料制成，碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，而上耐磨块8则采用玛瑙制成，当上顶尖4端部与上耐磨块8相抵靠时能够减少两者之间的摩擦力，提高计量精度。轴芯孔311的上端周向具有环形凹肩，用于固连磁钢，从而与机芯产生传动连接。下顶尖5自由端端部到上耐磨块8之间的距离大于上顶尖4自由端端部到连接孔底面的距离，叶轮3通过上顶尖4和下顶尖5连接在叶轮壳1和盖板2上后能够上下窜动，在叶片32收到水流冲击的瞬间，叶轮3能够在水流作用下微量上浮，并在旋转过程中出现上下浮动调整，该结构能够避免叶轮3在受到水流冲击瞬间出现微量卡滞，减少叶轮3启动旋转时所需要的作用力，提高计量精度。下顶尖5下端具有滚花部51，叶轮壳1内底面上开设有固定孔13，滚花部51固定插接在固定孔13内。滚花部51用于下顶尖5与叶轮壳1之间的周向固定，提高连接稳定性。轴芯孔311内周壁上周向具有环形连接部315，轴芯部312位于连接部315上，连接部315用于连接轴芯部312，同时也提高叶轮轴31自身的机械强度。
结合图4所示，盖板2下侧面上周向均布有若干挡流筋22，挡流筋22的长度方向均沿叶轮3径向设置，水流由进水口11进入叶轮壳1后沿叶轮壳1内壁周向流动并有出水口12流出，挡流筋22能够使水流沿预定方向流动，避免冲击叶轮壳1内壁而分散水流流动力，提高计量精度。挡流筋22的数量能够影响对水流的导流效果，数量过多则对水流阻力过大，数量过少则导流效果较差，因此本实施例中挡流筋22有六根，其中两根挡流筋22的高度大于另外四根挡流筋22的高度，且高度较大的两根挡流筋22长度方向一致，水流在高度较小的挡流筋22导流约束下在预定流道内流动，由于叶片32位于挡流筋22的下方，高度较大的挡流筋22则能够使水产生倾斜向下的流动方向，即靠向叶片32，使得较小的水流也能够冲击到叶片32上，提高计量精度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了叶轮壳1、进水口11、出水口12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (8)
1.一种单流干式水表，包括叶轮壳(1)、盖板(2)和叶轮(3)，所述叶轮壳(1)侧壁上开设有进水口(11)和出水口(12)，所述盖板(2)固连在叶轮壳(1)的上端，其特征在于，所述叶轮(3)包括叶轮轴(31)和周向均布在叶轮轴(31)外周壁上的叶片(32)，所述叶轮轴(31)轴向开设有轴芯孔(311)，所述轴芯孔(311)一端的内部具有柱状轴芯部(312)，该轴芯部(312)外周壁与轴芯孔(311)内周壁之间形成避让空腔(313)，所述叶轮壳(1)内底面上固连有下顶尖(5)，该下顶尖(5)的自由端转动连接在轴芯部(312)的一端，所述轴芯部(312)的另一端固连有上顶尖(4)，该上顶尖(4)的自由端转动连接在盖板(2)上，所述叶轮轴(31)、轴芯部(312)、下顶尖(5)及上顶尖(4)均同轴心设置。
2.根据权利要求1所述的单流干式水表，其特征在于，所述轴芯部(312)的端部开设有下连接孔(314)，所述下连接孔(314)内固连有柱状的下耐磨块(6)，该下耐磨块(6)的端部开设有定位孔(61)，上述下顶尖(5)的自由端转动连接在定位孔(61)内。
3.根据权利要求2所述的单流干式水表，其特征在于，所述盖板(2)上开设有上连接孔(21)，所述上连接孔(21)内固连有定位套(7)，所述定位套(7)内固连有上耐磨块(8)，上述上顶尖(4)的自由端转动连接在定位套(7)内，且上顶尖(4)的端部与上耐磨块(8)相对。
4.根据权利要求3所述的单流干式水表，其特征在于，所述下顶尖(5)自由端端部到上耐磨块(8)之间的距离大于上顶尖(4)自由端端部到连接孔底面的距离。
5.根据权利要求2或3或4所述的单流干式水表，其特征在于，所述盖板(2)下侧面上周向均布有若干挡流筋(22)，所述挡流筋(22)的长度方向均沿叶轮(3)径向设置。
6.根据权利要求5所述的单流干式水表，其特征在于，所述挡流筋(22)有六根，其中两根挡流筋(22)的高度大于另外四根挡流筋(22)的高度，且高度较大的两根挡流筋(22)长度方向一致。
7.根据权利要求2或3或4所述的单流干式水表，其特征在于，所述轴芯孔(311)内周壁上周向具有环形连接部(315)，上述轴芯部(312)位于连接部(315)上。
8.根据权利要求2或3或4所述的单流干式水表，其特征在于，所述下顶尖(5)下端具有滚花部(51)，所述叶轮壳(1)内底面上开设有固定孔(13)，上述滚花部(51)固定插接在固定孔(13)内。
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