CN200941056Y - 一种水表叶轮 - Google Patents

Abstract

一种水表叶轮，它的叶片设置为曲面叶片，所述的曲面叶片由内凹弧面与外凸弧面构成，内凹弧面设置为为圆柱曲面，外凸弧面设置为抛物曲面，内凹弧面的外伸端与外凸弧面的外伸端共同相交于一顶点弧面，顶点弧面与水表计量腔径相配合，所述的曲面叶片设置为六个，本实用新型的优点是水阻小，叶轮运动平稳，可提高水表的量程比；水表误差曲线平直，可扩展水表的计量范围；叶轮强度高，可靠性好，且有利于制造更大的旋翼式水表。

Description

一种水表叶轮

技术领域

本实用新型涉及一种计量水表领域。特别是涉及一种具有曲面结构的水流阻力小而计量性能优越的水表叶轮。

背景技术

水表叶轮是旋翼式计量水表中的一个主要部件。水流流入水管并经过所述的水表的表壳内腔，所述的水流冲击所述的叶轮叶片推动所述的叶轮旋转，通过齿轮传动带动所述的水表的计数机构的指针旋转，使计量表针及字轮显示用水量。

所述的水表叶轮由多个叶片组成；目前，口径在50毫米以下的旋翼式水表叶轮的所述的叶片多数采用直线型结构，如图4所示。所述的直线型结构的叶轮叶片，在设计上比较容易，但是直线型叶轮叶片对水流的阻力较大，因而在水流的计量过程中产生较大的压力损失，同时也影响其流量计量性能。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种采用曲面叶片结构组成的叶轮以提高所述的叶轮运动平稳性并能在较小的水流阻力下计量性能优越的水表叶轮。

本实用新型的目的是通过提供一种具有如下结构的水表叶轮的技术方案而实现的，所述的水表设置有水表计量腔，所述的水表计量腔中装置所述的叶轮，所述的叶轮包括一带叶轮轴孔的轮芯，所述的叶轮轴孔中配置有叶轮轴，所述的轮芯外围对称连接多页叶片。

所述的叶片设置为曲面叶片。所述的曲面叶片设置为六个。

所述的曲面叶片由内凹弧面与外凸弧面构成，所述的内凹弧面设置为为圆柱面，所述的外凸弧面设置为抛物面。

所述的内凹弧面的外伸端与所述的外凸弧面的外伸端共同相交于一顶点弧面，所述的顶点弧面与所述的水表计量腔径相配合。

本实用新型的叶轮受力面为呈内凹状的内凹弧面。而叶轮的受阻面为呈外凸状的外凸弧面的抛物面，从而降低水阻，增大流通能力。

本实用新型水表叶轮由于曲面呈抛物面状，受力状况大大改善，强度高。又有利于制造更大的旋翼式水表。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1.水阻小，叶轮运动平稳，可提高水表的量程比；2.水表误差曲线平直，可扩展水表的计量范围；3.叶轮强度高，可靠性好，且有利于制造更大的旋翼式水表。

附图说明

图1为实用新型的立体视图；

图2为实用新型的局部剖视图；

图3为图2的左侧视图；

图4为一种现有技术的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1至图4示出了本实用新型一种水表叶轮的实施方式。水表包括一表体，表体中设置有水表计量腔，水表计量腔中装置所述的水表叶轮；表体设置有同叶轮轴相配合的衬套，衬套同轴线一定距离设置有固定顶尖，图中未示出。衬套与顶尖之间装置叶轮。

叶轮包括一带叶轮轴孔4的轮芯3，叶轮轴孔4中配置有叶轮轴；图中未示出。叶轮定位在水表表体的内部的衬套与固定顶尖两个支撑点位置上。

轮芯3外围对称连接6个叶片1。叶片1采用曲面结构。

叶片1由内凹弧面11与外凸弧面12构成；内凹弧面11为圆柱曲面，外凸弧面12为抛物线曲面。

内凹弧面11的外伸端与外凸弧面12的外伸端共同相交于一顶点弧面2。顶点弧面2与表体的水表计量腔径相配合。

外弧面12的抛物面的抛物线方程为： $Y=\frac{1}{8}{X}^2$

抛物线曲率计算： $K=\left|\frac{\mathrm{d\α}}{\mathrm{ds}}\right|=\frac{\left|y^{\′\′}\right|}{{(1+y^{\′2})}^{3/2}}$

顶点曲率最大 $K=\frac{1}{4}$

水流冲击叶轮叶片的内凹弧面11的为圆柱曲面，叶轮按冲击力的方向绕叶轮轴作旋转运动。

叶轮定位在水表表体的密封板的衬套与表壳的固定顶尖两个支撑点位置上。这种定位方式与传统的定位方式相同，但是叶轮叶片的抛物面与圆柱面的曲面结构，使水冲击时冲击力更大，转动时抛物面的阻力比直线平面的阻力小，传动更加平稳。

本实用新型水表叶轮的第一个优点是水阻小，可提高水表的量程比。叶轮受力面为内凹弧面11，呈内凹状，受力效率佳。而叶轮的受阻面为外凸弧面12的抛物面，呈外凸状，受阻力相对较小。从而降低水阻，增大流通能力，有利于提高水表的量程比。

本实用新型水表叶轮的第二个优点是扩展水表的计量范围。流经水表计量腔的水有一部分是随着叶轮旋转的，旋转水的线速度与水表计量腔半径成正比。由于计量腔壁的阻尼作用，计量腔水的水面会造成呈抛物线的趋势，这好象搅动杯子中的水使其旋转，水面是一个抛物线曲面；叶轮转速越快，抛物线曲率越大；这导致造成水表误差曲线严重畸形，水表一般是通过设置上下阻尼筋来调整水表误差曲线状态。

水表抛物线叶面的设计，通过受阻面曲率按叶轮半径成平方比例的增大来主动减少这一曲线畸形，从而容易使水表误差曲线平直，扩展水表的计量范围。

本实用新型水表叶轮的第三个优点是叶轮强度高。由于叶轮曲面呈抛物面状，叶轮的顶点细而根部粗壮，且按非中心线设置，因而受力状况大大改善，有利于制造更大的旋翼式水表，承受更大的实际流量冲击，从而提高水表的可靠性。

本实用新型水表叶轮可应用于口径为15至150毫米的多流水表与单流水表。

Claims (4)

1.一种水表叶轮，所述的水表包括一表体，所述的表体中设置有水表计量腔，所述的水表计量腔中装置所述的叶轮，所述的叶轮包括一带叶轮轴孔的轮芯，所述的叶轮轴孔中配置有叶轮轴，所述的轮芯外围对称连接多页叶片，其特征在于：所述的叶片设置为曲面叶片(1)。

2.根据权利要求1所述的一种水表叶轮，其特征在于：所述的曲面叶片(1)由内凹弧面(11)与外凸弧面(12)构成，所述的内凹弧面(11)设置为为圆柱曲面，所述的外凸弧面(12)设置为抛物曲面。

3.根据权利要求2所述的一种水表叶轮，其特征在于：所述的内凹弧面(11)的外伸端与所述的外凸弧面(12)的外伸端共同相交于一顶点弧面(2)，所述的顶点弧面(2)与所述的水表计量腔径相配合。

4.根据权利要求1所述的一种水表叶轮，其特征在于：所述的曲面叶片(1)设置为6～8个。

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