CN105784014A - 注塑法兰型磁电式水表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑法兰型磁电式水表，包括，一体注塑成型的壳体，其包括筒状主体，形成在主体两端的法兰盘，垂直地设置在所述的主体中部的上管腔，匹配地卡嵌定位在上管腔底部的底支架，叶轮；下部匹配地插入所述的上管腔内且用以承载电池的支座，与所述的上管腔通过螺栓固定连接且将所述的支座压紧以进一步压紧所述的底支架的中盖，在所述的中盖上部设置有镜片。1，实现智能水表的轻量化设计；2，水表的使用环境提高，本产品可以在高温100°，低温‑40°下使用；3，产品的外观更美观；4，产品生产后没有后续加工工艺；5，产品精度更高；6，产品生产周期更短。

Description

注塑法兰型磁电式水表

技术领域

本发明涉及水表技术领域，特别是涉及一种注塑法兰型磁电式水表。

背景技术

传统的水表壳体材料主要是铸铁，黄铜，不锈钢。铸铁制造的水表壳价格低廉，强度高，缺点是铸造粗糙，容易生锈腐蚀污染水质。黄铜制造的水表壳加工容易，铸造精致，耐腐蚀，缺点是价格较高，锈斑铜绿具有毒性，黄铜中的铅也是对人体有害物质。不锈钢耐腐蚀不生锈，是水表壳体的理想材料。但不锈钢材料加工困难，价格高，只能用于高端产品。

由于溶于水的微量的铝对人体有害，而且铝合金在险性水中极易腐蚀，一直被排除在水表壳体材料之外。近来有厂家宣称制造出不腐蚀无害的铝合金水表壳体，但是大家疑虑其长期实际效果，该铝合金水表壳体价格接近甚至超过铜壳，前景难以看好。

工程塑料，如玻璃纤维增强尼龙，如PA+GF30是一种食品级高分子材料，由于其生产效率高，耗能低，比重轻，不生锈，耐腐蚀等特点，也被一些生产厂家用来注塑制作水表，但是一直未能得到广泛成功，其原因主要是现有的工程塑料水表没有一个好产品结构设计，套用金属水表的壳体数据结果只能是失败，普通的塑料水表壳体设计不能满足水表的耐压试验，和安装实验，所以无法替代金属壳体水表而进入家庭使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种注塑磁电式式水表。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种注塑法兰型磁电式水表，包括，

一体注塑成型的壳体，其包括筒状主体，形成在主体两端的法兰盘，垂直地设置在所述的主体中部的上管腔，所述的主体上形成有用以与上管腔连通且轴向延伸的长条孔，在所述的上管腔的端面上注塑连接有内螺纹金属连接套，

匹配地卡嵌定位在上管腔底部的底支架，可旋转地设置在所述的底支架上且下端通过所述的长条孔深入主体内部的叶轮；

下部匹配地插入所述的上管腔内且用以承载电池的支座，

与所述的上管腔通过螺栓固定连接且将所述的支座压紧以进一步压紧所述的底支架的中盖，在所述的中盖上部设置有镜片，在所述的镜片下部的固定有电路板，

以及设置在所述的中盖上部以将所述的镜片压紧的上盖，所述的上盖包括顶部开口的上盖本体，以及用以所述的开口遮蔽的面盖。

所述的主体外部和/或内部形成有交错设置或平行设置的加强筋，所述的法兰盘外侧面上形成有镂空槽。

在所述的主体外部形成有3-6道轴向延伸并连接两端的法兰盘内侧面且两端高中间低的第一外加强筋，在所述的主体外部形成有与所述的第一外加强筋垂直设置且延伸至上管腔侧壁上的第二外加强筋，在所述的主体内部中心形成有多个径向延伸的第一内加强筋，所述的第一内加强筋呈外端低中间高的三角形状设置。

所述的镂空槽由多道同心的圆形板和向外辐射的径向板构成，至少两个圆形板上形成有密封环安装槽，在所述的法兰盘的安装孔四周分别经圆弧形板与径向板连接。

所述的底支架上形成有多个镂空格并在中部形成有安装槽孔，所述的叶轮的两侧的转轴分别与定位块注塑连接，所述的定位块可匹配地嵌设在所述的安装槽两侧的镂空格内并被所述的支座压紧定位以将所述的叶轮定位在安装槽孔内。

所述的上管腔内侧壁底部形成有与所述的底支架的厚度对应的内定位台，所述的支座包括筒状座体，一体形成在座体外侧上连接卡环，所述的座体的底板与所述的安装槽孔对应处向上凸出地形成有容纳腔，所述的座体外侧面连接卡环的下部形成有至少一道嵌槽以定位密封圈实现底支架与上管腔的密封，所述的上管腔开口端形成有与所述的连接卡环对应的内止口。

所述的容纳腔的顶板的内侧面形成有空槽，所述的容纳腔与座体内壁间形成有插槽，匹配地插入所述的插槽内的板状元件支架可支撑定位电池，同时，在所述的座体上部形成有多个立板，所述的立板顶部形成有锁块，将电池遮蔽其内的电池盖板上形成有与所述的锁块匹配的锁孔。

所述的中盖呈筒状，下端通过螺钉与内螺纹金属连接套与上管腔固定连接，上端形成有与所述的上盖连接的外螺纹，所述的中盖下端面上形成有镂空格。

所述的上盖顶部形成有环凹槽，所述的面盖包括可匹配地嵌设在所述的环凹槽内的连接环，与所述的连接环通过拱形薄壁一体成型的盖体，所述的盖体可将所述的上盖的开口遮蔽并扣合。

所述的壳体、支架、中盖和上盖本体分别由玻璃纤维增强尼龙注塑成型，所述的底支架、定位块分别由POM注塑成型，所述的面盖由聚丙烯制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1，实现智能水表的轻量化设计；2，水表的使用环境提高，本产品可以在高温100°，低温-40°下使用；3，产品的外观更美观；4，产品生产后没有后续加工工艺；5，产品精度更高；6，产品生产周期更短。

附图说明

图1所示为本发明的注塑法兰型磁电式水表的立体结构示意图；

图2所示为图1所示的纵向截面结构示意图；

图3所示为图1所示的横截面结构示意图；

图4所示为底支架及叶轮结构示意图；

图5所示为支座结构示意图；

图6所示为图5所示的横截面结构示意图；

图7所示为中盖结构示意图；

图8所示为镜片与电路板结构示意图；

图9所示为面盖结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-9所示，本发明的注塑法兰型磁电式水表，包括一体注塑成型的壳体1，其包括筒状主体11，形成在主体两端的法兰盘12，垂直地设置在所述的主体中部的上管腔13，所述的主体上形成有用以与上管腔连通轴向延伸的长条孔，在所述的上管腔的端面上注塑连接有内螺纹金属连接套，

匹配地卡嵌定位在上管腔底部的底支架2，可旋转地设置在所述的底支架上且下端通过所述的长条孔深入主体内部的叶轮3；所述的叶轮为六叶式设计，在其中的三个叶轮上设置有磁性元件，同时在叶片上做镂空处理以提高其水流灵敏度；

下部匹配地插入所述的上管腔内且用以承载电池4的支座5，同时在所述的支座上还设置有与所述的磁性元件对应的磁感元件，此与现有技术类似，在此不再展开描述；

与所述的上管腔13通过螺栓固定连接且将所述的支座5压紧以进一步压紧所述的底支架2的中盖6，在所述的中盖上部设置有镜片7，在所述的镜片下部的固定有电路板9，所述的镜片为PC材质，在其上摸铸有指示性文字，其用以将电路板与外部隔绝，同时，优选地，在镜片7与中盖6间设置有防水环，将电路板等电器件采用镜片悬挂的方式，而且镜片上一体形成连接柱71，在连接柱端部形成有楔块状锁台，对应地在电路板上形成有锁孔，通过卡接式连接方式，减少螺钉的使用，降低成本而且简化安装，提高安装效率，杜绝了因为螺钉生锈等造成的后期拆卸不便等情况；

以及设置在所述的中盖上部以将所述的镜片压紧的上盖8，所述的上盖包括顶部开口的上盖本体80，以及用以所述的开口遮蔽的面盖81。

优选地，所述的壳体、支架、中盖和上盖的本体分别由玻璃纤维增强尼龙，如PA66+GF30注塑成型，所述的底支架、以及下面描述的定位块分别由POM注塑成型。

综上所述，本发明的电磁式水表，除了必要的电器元件和连接螺栓，基本上实现了全部塑料化，通过不同塑胶材料的选择和组合，有效提高了整体的强度，尤其是将与上管腔连接的组件拆分为二，设计成压紧配合的支座和中盖，在满足产品功能的前提下，合理拆分零件有效减少产品壁厚设计；同时简化了模具设计，便于实现产业化。而且本发明的结构适应范围广，适应DN50-DN300各种规格，拓展了其应用场合。

具体来说，为加大壳体的承压效果，所述的主体外部和/或内部形成有交错设置或平行设置的加强筋。具体来说，在所述的主体外部形成有3-6，如四道轴向延伸并连接两端的法兰盘内侧面且两端高中间低的第一外加强筋14，在所述的主体外部形成有与所述的第一外加强筋垂直设置且延伸至上管腔侧壁上的第二外加强筋15。其中，上管腔与主体连接处的第二外加强筋较高，在所述的主体内壁面上形成有多个轴向延伸的第一内加强筋16，同时在所述的主体内部中心形成有多个间隔设置的静径向延伸的第一内加强筋，以及形成在中部沿周向延伸的且与所述的第一内加强筋垂直的圆环状第二内加强筋17。所述的第一内加强筋呈外端低中间高的三角形状设置，同时减少内部产生的紊流，约束水流，提高测量精度。而且内外两部分加强筋的设置，避免在主体外部形成大量的因为加强筋交错设置形成的网格，使得主体便于清洗处理，提高壳体的美观性，而且便于模具开发设计，降低成本。而且在保证强度的同时，能控制壳体的主体部分壁厚，一般在3-5mm,如4毫米。

如图1所示，为降低法兰盘处的实心厚度，所述的法兰盘外侧面上形成有镂空槽。包括中心处的梯形或菱形网格槽，至少两道密封环安装槽，以及形成在法兰盘通孔周围的侧加强筋，具体来说，所述的镂空槽由多道同心的圆形板和向外辐射的径向板构成，至少两个圆形板的外端面上形成有密封环安装槽以卡嵌定位密封环实现与管路的密封连接，在所述的法兰盘的安装孔四周分别经圆弧形板与径向板连接。圆弧板包括与主体同心的中心板和分别设置在中心部内外两侧的半径小于中心板的弧形板，采用将连接孔的侧壁采用圆弧板与径向板连接，避免了应力集中产生的破损，保证连接处的稳定性，整体镂空设计减少用料，避免大块实心体积出现，避免出现变形，而且优化镂空槽结构，能有效保证整体强度不受影响。

同时，在所述的底支架2上形成有多个镂空格并在中部形成有安装槽孔，所述的叶轮3的两个转轴分别与定位块31注塑连接，所述的定位块可匹配地嵌设在所述的安装槽两侧的镂空格内并被所述的支座压紧定位以将所述的叶轮定位在安装槽孔内。采用压紧式定位，仅需保证与定位块对应的镂空格的加工精度即可，这样在模具开发时该处采用镶件，保证加工精度和产品成品率的同时，减小模具制造和使用成本，有效控制水表的制造成本。而且，为避免因为压紧过度造成底支架变形甚至影响叶轮的转动，所述的上管腔内侧壁底部形成有与所述的底支架的厚度对应的内定位台。

为便于进行注塑加工，所述的支座5包括筒状座体51，一体形成在座体外侧上端侧的且其上形成有与内螺纹金属连接套对应的穿孔的连接卡环52，所述的上管腔开口端形成有与所述的连接卡环对应的内止口；所述的座体的底板与所述的安装槽孔对应处向上凸出地形成有容纳腔53，所述的容纳腔的顶板内部形成有空槽，所述的容纳腔与两侧的座体的内壁间形成有插槽，匹配地插入所述的插槽内的板状元件支架可支撑定位电池4，同时，在所述的座体上部形成有多个立板，所述的立板顶部形成有楔形锁块，将电池遮蔽其内的电池盖板54上形成有与所述的锁块匹配的锁孔。同时，所述的座体外侧面连接卡环的下部形成有至少一道嵌槽55以定位密封圈实现底支架与上管腔的密封。

具体来说，所述的中盖呈筒状，下端的锥状部或棱台部的四周通过螺钉与内螺纹金属连接套与上管腔固定连接，上端的圆筒部侧壁上形成有与所述的上盖连接的外螺纹。同时所述的中盖下端面上形成有镂空格。

支座外侧面与上管腔间设置密封圈，内部通过容纳腔将叶轮的上半部容纳其中且将水隔绝，有效保证上部空间的水密封性，而且，将支座为中盖采用两个部件设置，降低模具加工难度，满足产品功能的前提下，减小外型尺寸设计，同时便于两者连接处的镂空设计，提高整体强度和稳定性。

所述的座体的容纳腔两侧的底板上与所述的镂空格对应处形成有导台56以实现初步定位，防止安装过程或使用过程中发生偏转。

因为上盖与中盖采用螺纹安装，要保证面盖的打开位置正好处于最舒适的位置，所述的上盖主体80顶部形成有环凹槽，所述的面盖81包括可匹配地嵌设在所述的环凹槽内的连接环811，与所述的连接环通过拱形薄壁812连接的且一体成型的盖体813，所述的盖体可将所述的上盖的开口遮蔽并扣合，同时所述的盖体813与薄壁812相对的另一端形成有向上呈球面凸起的扣腔814以便轻松开启面盖。所述的面板由百折胶之称的聚丙烯制成，可实现长寿命多次开启和关闭，利用连接环在环凹槽内的转动实现开启角度的任意调整保证最舒适的开启位置，而且通过薄壁连接，实现一体式设计，减少了外部销轴等连接方式的复杂性，整体外观整洁，安装使用便利。

本发明的水表重量为1514g，相比铸铁材质，重量减少至1/14甚至更小，成本更是大大降低，甚至降低至原来成本的四分之一，在通过CAE进行有效元分析时，我们提高试验了试验的环境要求，分析显示当水表内腔受2MPa压力时，部件的最大应力为97MPa，均小于屈服应力135Mpa，在材料的许用范围内无失效风险。而且分析显示水表内腔受2MPa压力时，部件的最大位移为0.56mm，远小于4％拉伸极限，无失效风险。而正常使用中的水表水压是0.7MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，包括，

一体注塑成型的壳体，其包括筒状主体，形成在主体两端的法兰盘，垂直地设置在所述的主体中部的上管腔，所述的主体上形成有用以与上管腔连通且轴向延伸的长条孔，在所述的上管腔的端面上注塑连接有内螺纹金属连接套，

匹配地卡嵌定位在上管腔底部的底支架，可旋转地设置在所述的底支架上且下端通过所述的长条孔深入主体内部的叶轮；

下部匹配地插入所述的上管腔内且用以承载电池的支座，

与所述的上管腔通过螺栓固定连接且将所述的支座压紧以进一步压紧所述的底支架的中盖，在所述的中盖上部设置有镜片，在所述的镜片下部的固定有电路板，

以及设置在所述的中盖上部以将所述的镜片压紧的上盖，所述的上盖包括顶部开口的上盖本体，以及用以所述的开口遮蔽的面盖。

2.如权利要求1所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的主体外部和/或内部形成有交错设置或平行设置的加强筋，所述的法兰盘外侧面上形成有镂空槽。

3.如权利要求2所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，在所述的主体外部形成有3-6道轴向延伸并连接两端的法兰盘内侧面且两端高中间低的第一外加强筋，在所述的主体外部形成有与所述的第一外加强筋垂直设置且延伸至上管腔侧壁上的第二外加强筋，在所述的主体内部中心形成有多个径向延伸的第一内加强筋，所述的第一内加强筋呈外端低中间高的三角形状设置。

4.如权利要求3所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的镂空槽由多道同心的圆形板和向外辐射的径向板构成，至少两个圆形板上形成有密封环安装槽，在所述的法兰盘的安装孔四周分别经圆弧形板与径向板连接。

5.如权利要求1所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的底支架上形成有多个镂空格并在中部形成有安装槽孔，所述的叶轮的两侧的转轴分别与定位块注塑连接，所述的定位块可匹配地嵌设在所述的安装槽两侧的镂空格内并被所述的支座压紧定位以将所述的叶轮定位在安装槽孔内。

6.如权利要求5所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的上管腔内侧壁底部形成有与所述的底支架的厚度对应的内定位台，所述的支座包括筒状座体，一体形成在座体外侧上连接卡环，所述的座体的底板与所述的安装槽孔对应处向上凸出地形成有容纳腔，所述的座体外侧面连接卡环的下部形成有至少一道嵌槽以定位密封圈实现底支架与上管腔的密封，所述的上管腔开口端形成有与所述的连接卡环对应的内止口。

7.如权利要求6所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的容纳腔的顶板的内侧面形成有空槽，所述的容纳腔与座体内壁间形成有插槽，匹配地插入所述的插槽内的板状元件支架可支撑定位电池，同时，在所述的座体上部形成有多个立板，所述的立板顶部形成有锁块，将电池遮蔽其内的电池盖板上形成有与所述的锁块匹配的锁孔。

8.如权利要求1所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的中盖呈筒状，下端通过螺钉与内螺纹金属连接套与上管腔固定连接，上端形成有与所述的上盖连接的外螺纹，所述的中盖下端面上形成有镂空格。

9.如权利要求1所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的上盖顶部形成有环凹槽，所述的面盖包括可匹配地嵌设在所述的环凹槽内的连接环，与所述的连接环通过拱形薄壁一体成型的盖体，所述的盖体可将所述的上盖的开口遮蔽并扣合。

10.如权利要求5所述的注塑法兰型磁电式水表，其特征在于，所述的壳体、支架、中盖和上盖本体分别由玻璃纤维增强尼龙注塑成型，所述的底支架、定位块分别由POM注塑成型，所述的面盖由聚丙烯制成。