CN106370256A - 一种用于干式水表计数器的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于干式水表计数器的密封装置，其包括外罩、托盘和密封圈，所述外罩的开口边缘内侧设有上台阶，所述托盘设有与所述上台阶对应的下台阶，所述密封圈容纳在所述上台阶与下台阶限位而成的空间内，外罩与托盘通过扣合结构扣合时上台阶对密封圈施加具有径向分量和轴向分量的压力，使密封圈实现径向和轴向上的密封。本方案解决了现有技术中干式水表计数器封装的长期可靠性问题。

Description

一种用于干式水表计数器的密封装置
技术领域
本发明涉及水表计数器，具体是一种用于干式水表计数器的密封装置。
背景技术
干式水表计数器通常用于带电子模块的智能水表中，为保证带电子模块的水表在至少六年检定周期以上的可靠性，其封装结构就必须具备防水、防湿热的功能。传统技术的干式水表计数器的密封，主要是在计数器外罩边缘一周采用密封槽整圈灌封方式，或是U型槽加密封圈压紧的办法。如CN 204988407 U公开的一种干式水表小型全密封计数器，其包括密封盒和计数机构，密封盒顶端开口，底端封闭，密封盒的顶端开口处设有盖在计数机构上方的玻璃盖板，玻璃盖板的边缘与密封盒的内壁之间设有密封圈，密封圈上部设有放置玻璃盖板的托台，在密封盒顶端的沿口处设有搭接在玻璃盖板边沿上方的内沿。该实用新型通过在密封盒的顶端开口处设托台，使得玻璃盖板能更好地安装在密封盒的开口处，还能实现玻璃盖板的底部与密封圈的良好配合，提高了干式水表计数器的密封性和工艺性，实现了干式水表小型计数器的全密封。
然而在多年的实际应用中，由于密封不良而影响水表电气性能的故障占主要原因，诸如灌封料较早老化失去附着力后，即造成计数器外罩与托盘扣合件受应力作用而产生剥离；或是在生产中不易发现的如密封圈局部装配密封不良的缺陷、密封圈塑性变形等，如何保证干式水表计数器封装的长期可靠性，一直是智能水表领域的一个难题。
鉴于现有技术存在的以上问题，行业内迫切需要设计一种结构简单、便于装配、防护性能可靠的干式水表计数器密封装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于干式水表计数器的密封装置，其结构简单，便于装配，能够解决现有技术中干式水表计数器封装的长期可靠性问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于干式水表计数器的密封装置，其包括外罩、托盘和密封圈，所述外罩的开口边缘内侧设有上台阶，所述托盘设有与所述上台阶对应的下台阶，所述密封圈容纳在所述上台阶与下台阶限位而成的空间内，外罩与托盘通过扣合结构扣合时上台阶对密封圈施加具有径向分量和轴向分量的压力，使密封圈实现径向和轴向上的密封。
本方案中，通过外罩的上台阶与托盘的下台阶共同实现对密封圈的限位，密封圈受径向和轴向上的压力，使外罩和托盘与密封圈接触的面在挤压作用下实现密封，使密封圈同时拥有径向和轴向上的双重密封作用，避免了现有技术中诸如灌封料老化、密封圈局部装配密封不良等问题，保证了干式水表计数器封装的长期可靠性。
进一步的，所述上台阶包括上平面以及锥面，所述上平面位于径向上，所述锥面与上平面之间的夹角为钝角；所述下台阶包括下平面和圆柱面；所述密封圈在轴向上受上平面、下平面的压力以及锥面在轴向上的分压力，密封圈在径向上受圆柱面的压力以及锥面在径向上的分压力。
所述上台阶与下台阶围成一个形状特殊的密封槽，所述密封圈容纳在其中，在外罩与托盘相扣合时，将外罩与托盘之间在轴向上的力通过具体的锥面对密封圈产生斜方向的压力，该斜方向的压力在径向上的分量实现对密封圈径向上的挤压，使得上台阶、下台阶的四个面均对密封圈施力，密封圈在径向和轴向上均形成两道密封，达到了一个密封圈和一个密封槽的多方向的密封。
进一步的，所述外罩与托盘之间设有容许两者扣合后在轴向上相对移动的弹性应力间隙。一方面，在封闭腔体内气体热胀冷缩对结构件产生应力时，弹性应力间隙有助于抵消由于这种应力引起的结构形状和尺寸上的变化，维持密封状态；另一方面，弹性应力间隙的存在使密封圈在外罩与托盘扣合后不至于被限制死，容纳密封圈的压缩空间不会被完全限制，密封圈仍可实现一定范围内的弹性形变，故而密封圈能够持久地保持弹性，保证密封性，避免塑性变形引起密封失效。
进一步的，所述弹性应力间隙为0.5mm，该间隙值适合密封装置的封闭腔体在其内的气体热胀冷缩对结构产生应力时，适应结构形状和尺寸上的变化需求。
进一步的，所述托盘设有卡钩，所述外罩的外侧设有卡台，所述卡钩与卡台配合实现外罩与托盘之间的扣合。该扣合结构简单，拆装方便，如装配有问题可及时打开调整。
进一步的，所述卡钩至少为三个，其均匀分布在所述托盘上，卡钩从下至上分别为径向部、轴向连接部和钩部，所述径向部的一端与托盘的边缘部连接，径向部的另一端与轴向连接部的下端连接，轴向连接部的上端与钩部连接；所述卡台由所述外罩开口端的外侧部外凸形成，卡台的下端面与所述径向部的上表面之间的间隙为弹性应力间隙。
由多个卡钩均匀扣合在卡台上，使之相互扣合锁紧，保证密封圈整周各部位受力均匀，可保持作用力的稳定存在，使密封圈均匀受力密封，避免局部受力不均导致密封失效。并通过卡钩与卡台间的结构设计，完成弹性应力间隙的设置。
所述上台阶的锥面与卡台的下端面相邻，锥面与上台阶的上平面之间的夹角为95°，托盘位于所述卡钩与上台阶之间的侧面与锥面间留有装配间隙。上台阶的锥面与轴向偏离5°，实现密封圈在径向和轴向上较好的密封效果。并设置装配间隙满足装配工艺要求。
进一步的，所述外罩和托盘均由PC树脂注塑成型，使外罩和托盘呈透明状，密封机构处于可视状态下，既方便装配，又便于生产过程中观察密封圈在密封槽内装配的实际质量状况；同时也便于外罩和托盘的生产，成本低。
进一步的，所述密封圈为O形硅胶密封圈，使用温度的范围广，密封效果好，不易变形，具有良好的抗拉力性能。
本方案的密封装置结构工艺性强、成本低、生产效率高、防护性能可靠，使其内的带电子模块的干式水表计数器能够在湿热的恶劣环境下长期稳定地工作。
附图说明
图1为本发明的结构剖视图；
图2为本发明的外形结构图；
图3为图1中的局部I的结构放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
一种用于干式水表计数器的密封装置，如图1所示，其具有密封装置通用的结构，如图中所示的外罩1、托盘2、密封圈3、计数器4和电子模块5，电子模块5装在计数器4与托盘2之间。本发明的特别之处在于：在所述外罩1的开口边缘内侧设有上台阶，所述托盘2设有与所述上台阶对应的下台阶，所述密封圈3容纳在所述上台阶与下台阶限位而成的空间内，外罩1与托盘2通过扣合结构扣合时上台阶对密封圈3施加具有径向分量和轴向分量的压力，使密封圈3实现径向和轴向上的双重密封，由于密封圈3并非U型槽中单一面和单一方向上的密封，不易出现密封不良的情况。本密封装置扣合后外形结构如图2所示。
为适应常规外罩的圆柱形壳体的结构，所述上台阶由上平面11以及锥面12构成，所述上平面11位于径向上，所述锥面12与上平面11之间的夹角为钝角，使锥面12对密封圈3实施倾斜向下的压力。相应地，所述下台阶由下平面21和圆柱面22构成，锥面12、上平面11、圆柱面22以及下平面21限位成一个形状特殊的密封槽，密封圈3以弹性压缩状态容纳在其中。密封圈3在轴向上受上平面11、下平面21的压力以及锥面12在轴向上的分压力，密封圈3在径向上受圆柱面22的压力以及锥面12在径向上的分压力，如图3所示，密封圈3在径向和轴向上分别形成两道密封。
所述外罩1和托盘2均由PC树脂注塑成型，使外罩1和托盘2呈透明状，二者外边缘一周均布注塑成型的、数量在三对以上的扣合件。所述托盘2设有卡钩23，所述外罩1的外侧设有卡台14，所述卡钩23与卡台14配合实现外罩1与托盘2之间的扣合。
卡钩23均匀分布在所述托盘2上，卡钩23从下至上分别为径向部231、轴向连接部232和钩部233，所述径向部231的一端与托盘2的边缘部连接，径向部231的另一端与轴向连接部232的下端连接，轴向连接部232的上端与钩部233连接。所述卡台14由所述外罩1开口端的外侧部外凸形成。
在外罩1与托盘2扣合后，卡台14的下端面与所述径向部231的上表面之间应有0.5mm的间隙，该间隙为弹性应力间隙7，是为应对结构应力变化而设计的，其容许外罩1与托盘2扣合后在轴向上相对移动一定距离，在封闭腔体内气体热胀冷缩对结构件产生应力时，有助于抵消由于这种应力引起的结构形状和尺寸上的变化；同时，该弹性应力间隙7的存在避免限制密封圈3的空间被限制死，从而避免密封圈3发生永久性塑性变形引起密封失效的情况。
所述上台阶的锥面12与卡台14的下端面相邻，锥面12与上台阶的上平面11之间的夹角为95°，托盘2位于所述卡钩23与上台阶之间的侧面与锥面12间留有装配间隙6。
所述外罩1和托盘2均由PC树脂注塑成型，使外罩1和托盘2呈可视的透明状，利于观察；所述密封圈3选用性能较好的O形硅胶密封圈。

Claims (9)

1.一种用于干式水表计数器的密封装置，包括外罩(1)、托盘(2)和密封圈(3)，其特征在于：所述外罩(1)的开口边缘内侧设有上台阶，所述托盘(2)设有与所述上台阶对应的下台阶，所述密封圈(3)容纳在所述上台阶与下台阶限位而成的空间内，外罩(1)与托盘(2)通过扣合结构扣合时上台阶对密封圈(3)施加具有径向分量和轴向分量的压力，使密封圈(3)实现径向和轴向上的密封。
2.根据权利要求1所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述上台阶包括上平面(11)以及锥面(12)，所述上平面(11)位于径向上，所述锥面(12)与上平面(11)之间的夹角为钝角；所述下台阶包括下平面(21)和圆柱面(22)；所述密封圈(3)在轴向上受上平面(11)、下平面(21)的压力以及锥面(12)在轴向上的分压力，密封圈(3)在径向上受圆柱面(22)的压力以及锥面(12)在径向上的分压力。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述外罩(1)与托盘(2)之间设有容许两者扣合后在轴向上相对移动的弹性应力间隙(7)。
4.根据权利要求3所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述弹性应力间隙(7)为0.5mm。
5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述托盘(2)设有卡钩(23)，所述外罩(1)的外侧设有卡台(14)，所述卡钩(23)与卡台(14)配合实现外罩(1)与托盘(2)之间的扣合。
6.根据权利要求5所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述卡钩(23)至少为三个，其均匀分布在所述托盘(2)上，卡钩(23)从下至上分别为径向部(231)、轴向连接部(232)和钩部(233)，所述径向部(231)的一端与托盘(2)的边缘部连接，径向部(231)的另一端与轴向连接部(232)的下端连接，轴向连接部(232)的上端与钩部(233)连接；所述卡台(14)由所述外罩(1)开口端的外侧部外凸形成，卡台(14)的下端面与所述径向部(231)的上表面之间的间隙为弹性应力间隙(7)。
7.根据权利要求6所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述上台阶的锥面(12)与卡台(14)的下端面相邻，锥面(12)与上台阶的上平面(11)之间的夹角为95°，托盘(2)位于所述卡钩(23)与上台阶之间的侧面与锥面(12)间留有装配间隙(6)。
8.根据权利要求1、2、4、6、7中任一项所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述外罩(1)和托盘(2)均由PC树脂注塑成型。
9.根据权利要求8所述的一种用于干式水表计数器的密封装置，其特征在于：所述密封圈(3)为O形硅胶密封圈。
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