CN208075953U - 双联二维活塞式流量计 - Google Patents
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Abstract
双联二维活塞式流量计,包括左缸体和右缸体,左缸体和右缸体之间通过连接缸密封连通,左缸体内设有左计量单元,右缸体内设有右计量单元,且左缸体通过左计量单元、右缸体通过右计量单元轮流进液和排液;连接缸的外壁上设有霍尔元件,拨叉的外侧上设有与的霍尔元件相感应的磁钢,中央处理器接收霍尔元件发出的脉冲电信号并根据所述脉冲电信号计算流量。本实用新型采用左计量单元和右计量单元联动的双联方式轮流进液和排液,具有对称的特性,使得液体经本实用新型进行计量后没有流量脉动和压力脉动,且本实用新型具有结构简单、工作可靠、计量精度高、动态频响高、流量和压力脉动小等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流量计,尤其涉及一种双联二维活塞式流量计。
背景技术
根据活塞的运动方式,活塞式流量计分为旋转活塞式流量计和往复活塞式流量计。往复活塞式流量计结构复杂,常用于加油站的加油机中。旋转活塞式流量计结构比较简单,活塞在流体作用下旋转,每旋转一周排出与计量腔等容积的流体体积。旋转活塞式流量计可用于水、油液、液体食品等液体的计量。
但现有的活塞式流量计均存在体积庞大,质量重的缺点,且存在流量脉动和压力脉动。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本实用新型提供一种双联二维活塞式流量计。
本实用新型采用的技术方案是:
双联二维活塞式流量计,包括左缸体和右缸体,左缸体和右缸体之间通过连接缸密封连通,且左缸体、右缸体和连接缸的中心轴相重合;左缸体的左端设有左端盖,右缸体的右端设有右端盖,且左端盖上设有进液口,右端盖上设有出液口;定义左缸体所在的一端为左端,右缸体所在的一端为右端,轴向是所述的中心轴方向或平行于所述的中心轴的方向,轴对称是指以所述的中心轴对称,径向是指连接缸横截面的直径所在的方向,周向是围绕所述的中心轴的方向;
左缸体内设有左计量单元,右缸体内设有右计量单元,且左缸体通过左计量单元、右缸体通过右计量单元轮流进液和排液;
左计量单元包括同轴设置在左缸体内的左活塞,右计量单元包括同轴设置在右缸体内的右活塞,左活塞和右活塞之间通过允许左活塞和右活塞保持同步转动又可相对独立地轴向移动的拨叉滑竿装置相连,且拨叉滑竿装置设置在连接缸的内腔内;
连接缸的外壁上设有霍尔元件,拨叉的外侧上设有与所述的霍尔元件相感应的磁钢,中央处理器接收霍尔元件发出的脉冲电信号并根据所述脉冲电信号计算流量;
左缸体的缸壁上设有两个左轴向通孔和两个左轴向盲孔,且左轴向通孔和左轴向盲孔在左缸体的横截面上的投影沿左缸体的圆周等间距交替分布;左轴向通孔上开有连通左缸体内腔的左第一窗口,左轴向盲孔上开有连通左缸体内腔的左第二窗口;
右缸体的缸壁上设有两个右轴向通孔和两个右轴向盲孔,且右轴向通孔和右轴向盲孔在右缸体的横截面上的投影沿右缸体的圆周等间距交替分布;右轴向通孔上开有连通右缸体内腔的右第一窗口,左轴向盲孔上开有连通右缸体内腔的右第二窗口;
连接缸上设有用于连通左轴向盲孔和右轴向通孔的轴向连接通孔、用于连通左轴向通孔和连接缸的内腔的左径向槽、用于连通右轴向盲孔和连接缸的内腔的右径向槽;
进液口、左端盖的内腔、左轴向通孔和左第一窗口依次连通,构成左计量单元的进液通道;左第二窗口、左轴向盲孔、轴向连接通孔、右轴向通孔、右端盖的内腔和出液口依次连通,构成左计量单元的出液通道;
进液口、左端盖的内腔、左轴向通孔、左径向槽、连接缸的内腔、右径向槽、右轴向盲孔、右第一窗口依次连通,构成右计量单元的进液通道;右第二窗口、轴向通孔、右端盖的内腔和出液口依次连通,构成右计量单元的出液通道;
左计量单元还包括分别设置在左活塞两端的一对滚轮运动组件,左活塞的中间设有第一台肩,第一台肩的左端面和左侧的导轨将左缸体内腔围隔出密闭的第一左腔室,第一台肩的右端面和右侧的导轨将左缸体内腔围隔出密闭的第一右腔室;第一台肩上设有两条轴对称的第一左轴向槽和两条轴对称的第一右轴向槽,且第一左轴向槽和第一右轴向槽在左活塞的横截面的圆周上等间距交替设置;第一左轴向槽与第一左腔室连通,第一右轴向槽与第一右腔室连通;
右计量单元还包括分别设置在右活塞两端的另一对滚轮运动组件,右活塞的中间设有第二台肩,第二台肩的左端面和左侧的导轨将右缸体内腔围隔出密闭的第二左腔室,第二台肩的右端面和右侧的导轨将右缸体内腔围隔出密闭的第二右腔室;第二台肩上设有两条轴对称的第二左轴向槽和两条轴对称的第二右轴向槽,且第二左轴向槽和第二右轴向槽在右活塞的横截面的圆周上等间距交替设置;第二左轴向槽与第二左腔室连通,第二右轴向槽与第二右腔室连通;
滚轮运动组件包括导轨和滚轮,导轨分别固定在左缸体和右缸体的两端,左活塞和右活塞分别贯穿一对导轨,且左活塞和右活塞的两端分别设有一字轴,一字轴的两端连接一对轴对称的滚轮;导轨呈轴向的环状曲面,曲面带有轴向的起伏,所述的导轨在中心轴方向的投影呈圆环状,所述的曲面有2个最高点和2个最低点,所述的最高点和最低点分别位于所述的圆环的相互垂直的两条直径上,所述的曲面分别依照所述的两条直径对称;滚轮在导轨上滚动,推动左活塞和右活塞沿轴向移动;所述的导轨的内环侧高于外环侧,所述的滚轮是锥滚轮,滚轮的滚动面与导轨适配;
位于左活塞两端的导轨的曲面起伏的波形,相互反相;位于右活塞两端的导轨的曲面起伏的波形,相互反相;
左计量单元和右计量单元沿周向错开45°设置,以使得左缸体和右缸体轮流进液和排液,即:左活塞和右活塞沿周向错开45°设置,左活塞和右活塞上对应导轨的曲面波形的相位相差45°;
所述拨叉滑竿装置包括U形拨叉和滑竿,拨叉固定在左活塞右端的一字轴上,滑竿固定设置在右活塞左端的一字轴上;拨叉的两侧均设有沿轴向向右开口的叉口,滑竿径向设置,拨叉的叉口卡套在滑竿上,滑竿可沿拨叉的叉口滑动,且拨叉通过滑竿扭动右活塞;
第一左轴向槽、第一右轴向槽、第二左轴向槽、第二右轴向槽、左第一窗口、右第一窗口、左第二窗口、右第二窗口的位置具有如下对应关系:
第一状态下:
在左缸体内,液体驱动左活塞向右移动,左活塞上的滚轮运动组件迫使左活塞沿周向转动;第一左轴向槽对准左第一窗口,第一右轴向槽对准左第二窗口;第一左腔室依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽进液,第一右腔室依次经第一右轴向槽和左计量单元的出液通道排液;
在右缸体内,右活塞在左活塞的带动下沿周向转动并在右活塞上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第二左轴向槽与右第一窗口或右第二窗口均不连通,第二右轴向槽与右第一窗口或右第二窗口均不连通,第二左腔室既不进液也不排液,第二右腔室既不进液也不排液;
第二状态下:
在右缸体内,液体驱动右活塞向右移动,右活塞上的滚轮运动组件迫使右活塞沿周向转动;第二左轴向槽对准右第一窗口,第二右轴向槽对准右第二窗口,第二左腔室依次经右计量单元的进液通道和第二左轴向槽进液,第二右腔室依次经第二右轴向槽和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体内,左活塞在右活塞的带动下沿周向转动并在左活塞上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第一左轴向槽与左第一窗口或左第二窗口均不连通,第一右轴向槽与左第一窗口或左第二窗口均不连通,第一左腔室既不进液也不排液,第一右腔室既不进液也不排液;
第三状态下:
在左缸体内,液体驱动左活塞向左移动,左活塞上的滚轮运动组件迫使左活塞沿周向转动;第一左轴向槽对准左第二窗口,第一右轴向槽对准左第一窗口,第一右腔室依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽进入液,第一左腔室依次经第一左轴向槽和左计量单元的出液通道排液;
在右缸体内,右活塞在左活塞的带动下沿周向转动并在右活塞上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第二左轴向槽与右第一窗口或右第二窗口均不连通,第二右轴向槽与右第一窗口或右第二窗口均不连通,第二左腔室既不进液也不排液,第二右腔室既不进液也不排液;
第四状态下:
在右缸体内,液体驱动右活塞向左移动,右活塞上的滚轮运动组件迫使右活塞沿周向转动;第二左轴向槽对准右第二窗口,第二右轴向槽对准右第一窗口,第二右腔室依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽进液,第二左腔室依次经第二左轴向槽和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体内,左活塞在右活塞的带动下沿周向转动并在左活塞上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第一左轴向槽与左第一窗口或左第二窗口均不连通,第一右轴向槽与左第一窗口或左第二窗口均不连通,第一左腔室既不进液也不排液,第一右腔室既不进液也不排液。
进一步,轴向连接通孔的两端与左轴向通孔和右轴向盲孔之间均设有密封圈。
进一步,一字轴套设在左活塞或右活塞的端部,并通过圆柱销径向固定在左活塞或右活塞上。
进一步,左缸体的左端和右缸体的右端均设有外螺纹,左端盖内壁上和右端盖内壁上均设有内螺纹,左端盖与左缸体螺纹固定连接,右端盖与右缸体螺纹固定连接。
进一步,左缸体和右缸体均通过螺栓与连接缸固定连接。
进一步,左第一窗口、左第二窗口、右第一窗口、右第二窗口、第一左轴向槽、第一右轴向槽、第二左轴向槽和第二右轴向槽沿周向的宽度相同,且左第一窗口、左第二窗口、右第一窗口、右第二窗口、第一左轴向槽、第一右轴向槽、第二左轴向槽和第二右轴向槽沿周向的弧度均为45°。
本实用新型的有益效果体现在:
1、轴与活塞一体化以及缸体和壳体一体化设计,简化结构,利用左活塞、右活塞的旋转和滑动的双自由度结构代替传统活塞式结构,实现连续进排液功能。
2、采用左计量单元和右计量单元联动的双联方式轮流进液和排液,具有对称的特性,使得液体经本实用新型进行计量后没有流量脉动和压力脉动。
3、动态频响高,能够实现对双向流量信号的动态测量。
4、采用霍尔元件-磁钢作为流量信号的检测获取方式,能够在高压下进行流量测量。
5、可实现连续计量功能,两个活塞(左活塞和右活塞)在转动一周360°的情况下,完成两次往复运动,可测量四个单位体积的液体,而传统活塞式流量计只能进行一次进液和排液,在测量范围相同的前提下,本实用新型可以实现微型化,成本也可以得到大大降低。
6、本实用新型体积小,质量轻,精确度较高,克服了传统的活塞式流量计体积庞大,质量重的特点,可广泛的运用于航空航天工业、机器人等行业。
附图说明
图1是一实施方式的本实用新型的90°剖视图;
图2是左缸体及左计量单元的结构剖视图;
图3是右缸体及右计量单元的结构剖视图;
图4a是拨叉滑竿装置结构示意图;
图4b是拨叉与滑竿配合示意图;
图5a是左缸体横截面示意图;
图5b是左缸体沿图5a中S1-S1向的剖视图;
图6是导轨结构示意图;
图7a是左活塞的结构示意图;
图7b是图7a中S2-S2向剖视图;
图8是左活塞左端的滚轮和一字轴配合示意图;
图9是左活塞右端的滚轮、一字轴和拨叉配合示意图;
图10a是右缸体横截面示意图;
图10b是右缸体沿图10a中S3-S3向的剖视图;
图11a是右活塞的结构示意图;
图11b是图11a中S4-S4向剖视图;
图12是右活塞左端的滚轮、一字轴和滑竿配合示意图;
图13是右活塞右端的滚轮和一字轴配合示意图;
图14a是连接缸横截面示意图;
图14b是图14a中S5-S5向剖视图;
图14c是图14a中S6-S6向剖视图;
图15是零位状态下本实用新型结构示意图;
图16a是左活塞在0°或180°时本实用新型沿图15中V-V向的剖视图;
图16b是左活塞在0°或180°时本实用新型沿图15中W-W向的剖视图;
图17a是左活塞在45°时本实用新型沿图15中V-V向的剖视图;
图17b是左活塞在45°时本实用新型沿图15中W-W向的剖视图;
图18a是左活塞在90°时本实用新型沿图15中V-V向的剖视图;
图18b是左活塞在90°时本实用新型沿图15中W-W向的剖视图;
图19a是左活塞在135°时本实用新型沿图15中V-V向的剖视图;
图19b是左活塞在135°时本实用新型沿图15中W-W向的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参照附图1-图15,本实用新型提供一种双联二维活塞式流量计,包括左缸体4和右缸体15,左缸体4和右缸体15之间通过连接缸9密封连通,且左缸体4、右缸体15和连接缸9的中心轴相重合;左缸体4的左端设有左端盖1,右缸体15的右端设有右端盖19,且左端盖1上设有进液口,右端盖19上设有出液口;定义左缸体4所在的一端为左端,右缸体15所在的一端为右端,轴向是所述的中心轴方向或平行于所述的中心轴的方向,轴对称是指以所述的中心轴对称,径向是指连接缸9(左缸体4或右缸体15)横截面的直径所在的方向,周向是围绕所述的中心轴的方向;
左缸体4内设有左计量单元,右缸体15内设有右计量单元,且左缸体4通过左计量单元、右缸体15通过右计量单元轮流进液和排液;
左计量单元包括同轴设置在左缸体4内的左活塞5,右计量单元包括同轴设置在右缸体15内的右活塞16,左活塞5和右活塞16之间通过允许左活塞5和右活塞16保持同步转动又可相对独立地轴向移动的拨叉滑竿装置相连,且拨叉滑竿装置设置在连接缸9的内腔J内;
连接缸9的外壁上设有霍尔元件10,拨叉23的外侧上设有与所述的霍尔元件10相感应的磁钢11,中央处理器接收霍尔元件10发出的脉冲电信号并根据所述脉冲电信号计算流量;
左缸体4的缸壁上设有两个左轴向通孔B和两个左轴向盲孔D,且左轴向通孔B和左轴向盲孔D在左缸体4的横截面上的投影沿左缸体4的圆周等间距交替分布;左轴向通孔B上开有连通左缸体4内腔的左第一窗口E,左轴向盲孔D上开有连通左缸体4内腔的左第二窗口F。
右缸体15的缸壁上设有两个右轴向通孔P和两个右轴向盲孔L,且右轴向通孔P和右轴向盲孔L在右缸体15的横截面上的投影沿右缸体15的圆周等间距交替分布;右轴向通孔P上开有连通右缸体15内腔的右第一窗口N,左轴向盲孔D上开有连通右缸体15内腔的右第二窗口O。
连接缸9上设有用于连通左轴向盲孔D和右轴向通孔P的轴向连接通孔I、用于连通左轴向通孔B和连接缸9的内腔J的左径向槽H、用于连通右轴向盲孔L和连接缸9的内腔J的右径向槽K;且连接缸9上设有两个轴向连接通孔I、两个左径向槽H和两个右径向槽K。
进液口、左端盖1的内腔A、左轴向通孔B和左第一窗口E依次连通,构成左计量单元的进液通道;左第二窗口F、左轴向盲孔D、轴向连接通孔I、右轴向通孔P、右端盖19的内腔R和出液口依次连通,构成左计量单元的出液通道;
进液口、左端盖1的内腔A、左轴向通孔B、左径向槽H、连接缸9的内腔J、右径向槽K、右轴向盲孔L、右第一窗口N依次连通,构成右计量单元的进液通道;右第二窗口Q、轴向通孔P、右端盖19的内腔R和出液口依次连通,构成右计量单元的出液通道;
左计量单元还包括分别设置在左活塞5两端的一对滚轮运动组件,左活塞5的中间设有第一台肩,第一台肩的左端面和左侧的导轨3将左缸体4内腔围隔出密闭的第一左腔室C,第一台肩的右端面和右侧的导轨6将左缸体4内腔围隔出密闭的第一右腔室G;第一台肩上设有两条轴对称的第一左轴向槽a和两条轴对称的第一右轴向槽b,且第一左轴向槽a和第一右轴向槽b在左活塞5的横截面的圆周上等间距交替设置;第一左轴向槽a与第一左腔室C连通,第一右轴向槽b与第一右腔室G连通;
右计量单元还包括分别设置在右活塞16两端的另一对滚轮运动组件,右活塞16的中间设有第二台肩,第二台肩的左端面和左侧的导轨14将右缸体15内腔围隔出密闭的第二左腔室M,第二台肩的右端面和右侧的导轨17将右缸体15内腔围隔出密闭的第二右腔室Q;第二台肩上设有两条轴对称的第二左轴向槽d和两条轴对称的第二右轴向槽c,且第二左轴向槽d和第二右轴向槽c在右活塞16的横截面的圆周上等间距交替设置;第二左轴向槽d与第二左腔室M连通,第二右轴向槽c与第二右腔室Q连通;
滚轮运动组件包括导轨3、6、14、17和滚轮20、22、24、26,导轨3、6、14、17分别固定在左缸体4和右缸体15的两端,左活塞5和右活塞16分别贯穿一对导轨3、6、14、17,且左活塞5和右活塞16的两端分别设有一字轴21,一字轴21的两端连接一对轴对称的滚轮20、22、24、26;导轨3、6、14、17呈轴向的环状曲面,曲面带有轴向的起伏,所述的导轨3、6、14、17在中心轴方向的投影呈圆环状,所述的曲面有2个最高点T1和2个最低点T2,所述的最高点T1和最低点T2分别位于所述的圆环的相互垂直的两条直径上,所述的曲面分别依照所述的两条直径对称;滚轮20、22、24、26在导轨3、6、14、17上滚动,推动左活塞5和右活塞16沿轴向移动;所述的导轨3、6、14、17的内环侧高于外环侧,所述的滚轮20、22是锥滚轮,滚轮20、22的滚动面与导轨3、6、14、17适配;
位于左活塞5两端的导轨3、6的曲面起伏的波形,相互反相(即位于左活塞5两端的导轨3、6的曲面起伏的波形沿周向错开90°);位于右活塞16两端的导轨14、17的曲面起伏的波形,相互反相(即位于右活塞16两端的导轨14、17的曲面起伏的波形沿周向错开90°);
左计量单元和右计量单元沿周向错开45°设置,以使得左缸体4和右缸体15轮流进液和排液,即:左活塞5和右活塞16沿周向错开45°设置,左活塞5和右活塞16上对应导轨的曲面波形的相位相差45°(也就是说,左活塞5左端的导轨3和右活塞16左端的导轨14的曲面起伏的波形沿周向错开45°,左活塞5右端的导轨6和右活塞16右端的导轨17的曲面起伏的波形沿周向错开45°);
所述拨叉滑竿装置包括U形拨叉23和滑竿25,拨叉23固定在左活塞5右端的一字轴21上,滑竿25固定设置在右活塞16左端的一字轴21上;拨叉23的两侧均设有沿轴向向右开口的叉口,滑竿25径向设置,拨叉23的叉口卡套在滑竿25上,滑竿25可沿拨叉23的叉口滑动,且拨叉23通过滑竿25扭动右活塞16。
参见附图1,定义本实用新型的零位状态为:在左缸体4内,活塞5位于轴向行程的中位,第一左轴向槽a对准左第一窗口E,第一右轴向槽b对准左第二窗口F;左侧滚轮20位于3上的中间点T12,右侧滚轮22位于导轨6上的中间点T12。在右缸体15内,右活塞16位于轴向行程的最左端,第二左轴向槽d与右第一窗口N或右第二窗口O均错开,第二右轴向槽c与右第一窗口N或右第二窗口O均错开;左侧滚轮24位于导轨14上的最高点T1,右侧滚轮26位于导轨17上的最低点T2。
左活塞5沿周向转动一周为360°,定义零位状态下,本实用新型的左活塞5(也可将右活塞16作为参照标准)位于0°位置,且高压液体从左端盖1的进液口进液,从右端盖19的出液口出液;第一左轴向槽a、第一右轴向槽b、第二左轴向槽d、第二右轴向槽c、左第一窗口E、右第一窗口N、左第二窗口F、右第二窗口O的位置具有如下对应关系:
第一状态下(左活塞5位于0°或180°时):
在左缸体4内,液体驱动左活塞5向右移动,左活塞5上的滚轮运动组件迫使左活塞5沿周向转动;第一左轴向槽a对准左第一窗口E,第一右轴向槽b对准左第二窗口F;第一左腔室C依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进液,第一右腔室G依次经第一右轴向槽b和左计量单元的出液通道排液(即液体依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进入第一左腔室C内,第一右腔室G内的液体依次经第一右轴向槽b和左计量单元的出液通道排出)。
在右缸体15内,右活塞16在左活塞5的带动下沿周向转动并在右活塞16上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第二左轴向槽d与右第一窗口N或右第二窗口O均不连通,第二右轴向槽c与右第一窗口N或右第二窗口O均不连通,第二左腔室M既不进液也不排液,第二右腔室Q既不进液也不排液;
第二状态下(左活塞5位于45°时):
在右缸体15内,液体驱动右活塞16向右移动,右活塞16上的滚轮运动组件迫使右活塞16沿周向转动;第二左轴向槽d对准右第一窗口N,第二右轴向槽c对准右第二窗口O,第二左腔室M依次经右计量单元的进液通道和第二左轴向槽d进液,第二右腔室Q依次经第二右轴向槽c和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体4内,左活塞5在右活塞16的带动下沿周向转动并在左活塞5上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第一左轴向槽a与左第一窗口E或左第二窗口F均不连通,第一右轴向槽b与左第一窗口E或左第二窗口F均不连通,第一左腔室C既不进液也不排液,第一右腔室G既不进液也不排液;
第三状态下(左活塞5位于90°时):
在左缸体4内,液体驱动左活塞5向左移动,左活塞5上的滚轮运动组件迫使左活塞5沿周向转动;第一左轴向槽a对准左第二窗口F,第一右轴向槽b对准左第一窗口E,第一右腔室G依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽b进液,第一左腔室C依次经第一左轴向槽a和左计量单元的出液通道排液;
在右缸体15内,右活塞16在左活塞5的带动下沿周向转动并在右活塞16上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第二左轴向槽d与右第一窗口N或右第二窗口O均不连通,第二右轴向槽c与右第一窗口N或右第二窗口O均不连通,第二左腔室M既不进液也不排液,第二右腔室Q既不进液也不排液;
第四状态下(左活塞5位于135°时):
在右缸体15内,液体驱动右活塞16向左移动,右活塞16上的滚轮运动组件迫使右活塞16沿周向转动;第二左轴向槽d对准右第二窗口O,第二右轴向槽c对准右第一窗口N,第二右腔室Q依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽c进液,第二左腔室M依次经第二左轴向槽d和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体4内,左活塞5在右活塞16的带动下沿周向转动并在左活塞5上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第一左轴向槽a与左第一窗口E或左第二窗口F均不连通,第一右轴向槽b与左第一窗口E或左第二窗口F均不连通,第一左腔室C既不进液也不排液,第一右腔室G既不进液也不排液。
轴向连接通孔I的两端与左轴向通孔B和右轴向盲孔L之间均设有密封圈7、13。
左缸体4和右缸体15的自身结构是相同的。
一字轴21套设在左活塞5或右活塞16的端部,并通过圆柱销径向固定在左活塞5或右活塞16上。
左缸体4的左端和右缸体15的右端均设有外螺纹,左端盖1内壁上和右端盖19内壁上均设有内螺纹,左端盖1与左缸体4螺纹固定连接,右端盖19与右缸体15螺纹固定连接。
左缸体4和右缸体15均通过螺栓与连接缸9固定连接。
左第一窗口E、左第二窗口F、右第一窗口N、右第二窗口O、第一左轴向槽a、第一右轴向槽b、第二左轴向槽d和第二右轴向槽c沿周向的宽度相同,且左第一窗口E、左第二窗口F、右第一窗口N、右第二窗口O、第一左轴向槽a、第一右轴向槽b、第二左轴向槽d和第二右轴向槽c沿周向的弧度(即弧长对应的圆心角)均为45°。
左活塞5左端的滚轮20与左活塞5左端的一字轴21形成第一组件2;拨叉23的左端固定在左活塞5右端的一字轴上,并与左活塞5右端的一字轴、左活塞5右端的滚轮22形成第二组件8;右活塞16左端的一字轴21、滑竿25和滚轮24形成第三组件12;右活塞16右端的一字轴21和滚轮24形成第四组件18。
左活塞5在左缸体4内做轴向往复运动和周向转动,右活塞16在右缸体15内做轴向往复运动与周向转动;拨叉23允许滑竿25滑动,拨叉滑竿装置确保左活塞5和右活塞16在保持同步转动,又可实现自由的相对轴向运动。
连接缸9上下两侧配有标准航插,连接缸9外设有霍尔元件10的安装槽,且连接缸9是非导磁材料制作。连接缸9的外壁上设有两个轴对称的霍尔元件10,拨叉的外侧上设有两个轴对称的磁钢11,且霍尔元件10与磁钢11的轴向位置相同;霍尔元件10与中央处理器相连。本实施例中,当磁钢11与霍尔元件10对准时,两者之间的磁感应强度最大,霍尔元件10向中央处理器发送一次脉冲电信号,中央处理器接收所述脉冲电信号并根据所述脉冲电信号间隔时间计算拨叉23的转速,且中央处理器根据所述转速和计量腔(所述计量腔由第一左腔室C、第一右腔室G、第二左腔室M和第二右腔室Q组成)的有效容积计算流量。因第一左腔室C、第一右腔室G、第二左腔室M或第二右腔室Q的最小容积一般不为零,所以第一左腔室C、第一右腔室G、第二左腔室M或第二右腔室Q的有效容积是各自的最大容积和最小容积之差,则计量腔的有效容积是第一左腔室C、第一右腔室G、第二左腔室M或第二右腔室Q的有效容积之和。
密封圈7、13确保左计量单元的进液通道、右计量单元的进液通道均与左计量单元的出液通道、右计量单元的出液通道相独立,使得进液通道与出液通道之间不发生液体流动。经左计量单元的出液通道流出的液体和经右计量单元的出液通道流程的液体在右端盖19的内腔R中汇聚后再出液。本实用新型也可以从右端盖19进液,从左端盖1出液,则左计量单元的进液通道、右计量单元的进液通道均作出液用,左计量单元的出液通道、右计量单元的出液通道均作进液用,但工作原理相同。
导轨3、6、14、17为圆环状,固定在左缸体4或右缸体15内,且导轨3、6、14、17的外周面与左缸体4或右缸体15的内壁紧密贴合。导轨3、6、14、17中间的轴向通孔与左活塞5或右活塞16相适配,以形成间隙密封,且可对左活塞5或右活塞16起支撑作用。
导轨3、6、14、17的一面为平面,另一面为轴向起伏的曲面。所述曲面上交替设有两个最高点T1和两个轴对称的最低点T2。当左活塞5或右活塞16沿周向转动时,若滚轮从最低点T2向相邻最高点T1运动时,滚轮会挤压导轨3、6、14、17,导轨3、6、14、17对滚轮20、22、24、26的反作用力会同步迫使左活塞5或右活塞16轴向运动;而若滚轮从最高点T1向相邻最低点T2运动时,导轨3、6、14、17会挤压滚轮,滚轮20、22、24、26对导轨3、6、14、17的反作用力会同步迫使左活塞5或右活塞16轴向运动。当左活塞5或右活塞16在液压的驱动下沿轴向移动时,滚轮20、22、24、26会挤压导轨3、6、14、17,导轨3、6、14、17对滚轮20、22、24、26的反作用力会迫使滚轮20、22、24、26沿着导轨3、6、14、17转动,从而带动左活塞5或右活塞16沿周向转动。
由于左活塞5两端的导轨3、6的曲面起伏的波形均相互反相,右活塞16两端的导轨14、17的曲面起伏的波形也相互反相,即当左活塞5或右活塞16一侧的锥滚轮从最低点T2向最高点T1运动时,左活塞5或右活塞16另一侧的锥滚轮正好从最高点T1向最低点T2运动,两侧的滚轮运动组件促使左活塞5或右活塞16向同一个方向轴向移动。
导轨3、6、14、17上相邻的最低点T2与最高点T1之间的区域构成一个运动区间,每个运动区间对应的圆心角为90°,在每个运动区间内,左活塞5或右活塞16实现沿一个方向的一次轴向运动。且由于每个运动区间内曲面的形状相同,相邻的运动区间的曲面的波形反相,使得左活塞5或右活塞16向左移动和向右移动具有相同的速率曲线。
导轨3、6、14、17的形状使左活塞5或右活塞16满足等加速等减速运动规律,即在每个运动区间内,在该区间的前半段,左活塞5或右活塞16以相同的加速度加速,在该区间的后半段,左活塞5或右活塞16以相同的减速度减速,使得左活塞5或右活塞16向左移动和向右移动具有相同的加速度曲线,没有加速度突变,使得流量计本身不产生流量、压力脉动。
滚轮20、22、24、26的滚动面与导轨3、6、14、17的曲面相贴合,保证一字轴21两端的两个滚轮20、22、24、26的锥形轮廓线的延长线交汇于一点,再保证滚轮与导轨3、6、14、17的贴合线的延长线与左活塞5或右活塞16的中心轴线相交于一点,可使得一字轴两侧的滚轮与导轨3、6、14、17接触线上的线速度之间的差值最小,防止转动时打滑。
左活塞5和右活塞16自身的结构相同,左活塞5上的第一台肩与左缸体4内壁面间隙密封,右活塞16上的第二台肩与右缸体15内壁面间隙密封。左活塞5和右活塞16的两端与一字轴的中心轴孔相配合,以固定一字轴21。
第一左腔室C的容积和第一右腔室G的容积在左活塞5的轴向移动过程中会发生变化,第二左腔室M和第二右腔室Q的容积在右活塞16的轴向移动过程中会发生变化。当左活塞5位于轴向行程的中位时,第一左腔室C和第一右腔室G的容积相等,当左活塞5位于轴向行程的最左端时,第一左腔室C的容积处于最小值(即为第一左腔室C的最小容积),第一右腔室G的容积处于最大值(即为第一右腔室G的最大容积);当左活塞5位于轴向行程的最右端时,第一左腔室C的容积处于最大值(即为第一左腔室C的最大容积),第一右腔室G的容积处于最小值(即为第一右腔室G的最小容积)。同理,当右活塞16位于轴向行程的中位时,第二左腔室M和第二右腔室Q的容积相等,当右活塞16位于轴向行程的最左端时,第二左腔室M的容积处于最小值(即为第二左腔室M的最小容积),第二右腔室Q的容积处于最大值(即为第二右腔室Q的最大容积);当右活塞16位于轴向行程的最右端时,第二左腔室M的容积处于最大值(即为第二左腔室M的最大容积),第二右腔室Q的容积处于最小值(即为第二左腔室M的最小容积)。
导轨上每个运动区间内的最高点T1和最低点T2的中间具有中间点T12,且最高点T1和中间点T12之间对应的圆心角为45°,最低点T2和中间点T12之间对应的圆心角为45°。
参照附图16a和19b,令左活塞5和右活塞16按图1中所述的转向X转动,且定义所述转向X为逆时针方向,则本实用新型在一个工作周期(0~180°)内的工作流程为:
1、当左活塞5从0°转动到45°时
在左缸体4内:
0°时,第一左轴向槽a与左第一窗口E完全对准,连通面积最大,第一右轴向槽b与左第二窗口F完全对准,连通面积最大,则第一左腔室C进液的流量最大,第一右腔室G排液的流量也最大;
高压液体依次自左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进入第一左腔室C,并推动左活塞5沿轴向向右移动至其轴向行程的最右端;且在左活塞5沿轴向向右移动的过程中,滚轮20挤压导轨3,导轨3的反作用力迫使左侧的滚轮20自中间点T12运动至最低点T2,右侧的滚轮22自中间点T12运动至最高点T1,则左活塞5上的滚轮运动组件迫使左活塞5沿逆时针方向转动;
在左活塞5从0°转动到45°的过程中,第一左轴向槽a与左第一窗口E的连通面积从0°时的最大逐渐减小至零,第一右轴向槽b与左第二窗口F的连通面积从0°时的最大逐渐减小至零;液体依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进入第一左腔室C内,则第一左腔室C的容积逐渐增大至最大;在左活塞5的挤压作用下,第一右腔室G的容积逐渐减小至最小,第一右腔室G内的液体在依次经第一右轴向槽b和左计量单元的出液通道排出;
在右缸体15内:
0°时,第二左轴向槽d与右第一窗口N或右第二窗口O的连通面积均为零,第二右轴向槽c与右第一窗口N或右第二窗口O的连通面积均为零;第二左腔室M既不进液也不排液,第二右腔室Q既不进液也不排液;
左活塞5通过拨叉滑竿装置带动右活塞16沿逆时针方向转动,位于右活塞16左侧的滚轮24从导轨14上的最高点T1运动至中间点T12,位于右活塞16右侧的滚轮26从导轨17上的最低点T2运动至中间点T12,则滚轮运动组件驱动右活塞16自其轴向行程的最左端沿轴向向右移动至其轴向行程的中位;
在右活塞16从0°转动到45°的过程中,第二左轴向槽d与右第一窗口N的连通面积从0°时的零逐渐增大至最大,第二右轴向槽c与右第二窗口O的连通面积从0°时的零逐渐增大至最大;液体依次经右计量单元的进液通道和第二左轴向槽d进入第二左腔室M内,则第二左腔室M的容积逐渐增大;在右活塞16的挤压作用下,第二右腔室Q的容积逐渐变小,第二右腔室Q内的液体依次经第二右轴向槽c和右计量单元的出液通道排出。
2、当左活塞5从45°转动到90°时
在右缸体15内:
45°时,第二左轴向槽d与右第一窗口N的连通面积最大,第二右轴向槽c与右第二窗口O的连通面积最大;第二左腔室M进入液体的流量最大,第二右腔室Q排出液体的流量最大;
高压液体依次经右计量单元进液通道和第二左轴向槽d进入第二左腔室M,并推动右活塞16沿轴向向右移动至其轴向行程的最右端;位于右活塞16上左侧的滚轮24压迫导轨14,导轨14的反作用力迫使左侧的滚轮24从导轨14上的中间点T12运动至最低点T2,位于右活塞16上右侧的滚轮26从导轨上的中间点T12运动至最高点T1,则右活塞16上的滚轮运动组件迫使右活塞16逆时针转动;
在右活塞16从45°转动到90°的过程中,第二左轴向槽d与右第一窗口N的连通面积从45°时的最大逐渐减小至零,第二右轴向槽c与右第二窗口O的连通面积从45°时的最大逐渐减小至零;液体依次经右计量单元进液通道和第二左轴向槽d进入第二左腔室M,则第二左腔室M逐渐增大至最大;在右活塞16的挤压作用下,第二右容腔Q逐渐减小至最小,第二右腔室Q内的液体依次经第二右轴向槽c和右计量单元的出液通道排出;
在左缸体4内:
45°时,第一左轴向槽a与左第一窗口E或左第二窗口F的连通面积均为零,第一右轴向槽b与左第一窗口E或左第二窗口F的连通面积均为零,第一左腔室C既不进液也不排液,第一右腔室G既不进液也不排液;
右活塞16通过拨叉滑竿装置带动左活塞5沿逆时针方向转动,左活塞5上左侧的滚轮20自最低点T2运动至中间点T12,左活塞5上右侧的滚轮22自最高点T1运动至中间点T12,左活塞5上的滚轮运动组件迫使左活塞5沿轴向向左移动至其轴向行程的中位;
在左活塞5从45°转动到90°的过程中,第一左轴向槽a与左第二窗口F的连通面积从45°时的零逐渐增大至最大,第一右轴向槽b与左第一窗口E的连通面积从45°时的零逐渐增大至最大;液体依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽b进入第一右腔室G内,第一右腔室G则的容积逐渐增大;在左活塞5的挤压作用下,第一左腔室C的容积逐渐变小,第一左腔室C内的液体依次经第一左轴向槽a和左计量单元的出液通道排出;
3、当左活塞5从90°转动到135°时,
在左缸体4内:
90°时,第一左轴向槽a与左第二窗口F的连通面积最大,第一右轴向槽b与左第一窗口E的连通面积最大,第一左腔室C排出液体的流量最大,第一右腔室G进入液体的流量最大;
高压液体依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽b进入第一右腔室G,并推动左活塞5沿轴向向左继续移动直至其轴向行程的最左端;左活塞5右端的滚轮22挤压导轨6,导轨6的反作用力迫使右侧的滚轮22自中间点T12运动至最低点T1,左侧的滚轮20自中间点T12运动至最高点T1,则左活塞5上的滚轮运动组件驱使左活塞5逆时针转动;
在左活塞5从90°转动到135°的过程中,第一左轴向槽a与左第二窗口F的连通面积从90°时的最大逐渐减小至零,第一右轴向槽b与左第一窗口E的连通面积从90°时的最大逐渐减小至零;液体依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽b进入第一右腔室G,则第一右腔室G的容积逐渐增大至最大;左活塞5向左压迫第一左腔室C,第一左腔室C的容积逐渐变小至最小,第一左腔室C内的液体依次经第一左轴向槽a和左计量单元的出液通道排出。
在右缸体15内:
90°时,第二左轴向槽d与右第一窗口N或右第二窗口O的连通面积均为零,第二右轴向槽c与右第一窗口N或右第二窗口O的连通面积均为零;第二左腔室M既不进液也不排液,第二右腔室Q既不进液也不排液;
左活塞5通过拨叉滑竿装置带动右活塞16逆时针转动,右活塞16上位于左侧的滚轮24从导轨14上的最低点T2运动至中间点T12,位于右侧的滚轮26从导轨17上的最高点T1运动至中间点T12,右活塞16上的滚轮运动组件迫使右活塞16沿轴向向左移动至其轴向行程的中位;
在右活塞16从90°转动到135°的过程中,第二右轴向槽c与右第一窗口N的连通面积从90°时的零逐渐增大至最大,第二左轴向槽d与右第二窗口O的连通面积从90°时的零逐渐增大至最大;液体依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽c进入第二右腔室Q内,则第二右腔室Q的容积逐渐增大;在右活塞16的挤压作用下,第二左腔室M的容积逐渐变小,第二左腔室M内的液体依次经第二左轴向槽d和右计量单元的出液通道排出;
4、当左活塞5从135°转动到180°时,
在右缸体15内:
135°时,第二右轴向槽c与右第一窗口N的连通面积最大,第二左轴向槽d与右第二窗口O的连通面积最大;第二左腔室M排出液体的流量最大,第二右腔室Q进入液体的流量最大;
高压液体依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽c进入第二右腔室Q,液体推动右活塞5沿轴向向左移动至其轴向行程的最左端;位于右活塞16上右侧的滚轮26压迫导轨17,导轨17的反作用力迫使位于右侧的滚轮26从导轨17上的中间点T12运动至最低点T2,位于左侧的滚轮24从导轨6上的中间点T12运动至最高点T1,则右活塞5在其上的滚轮运动组件的迫使下沿周向逆时针转动;
在右活塞16从135°转动到180°的过程中,第二左轴向槽d与右第二窗口O的连通面积从135°时的最大逐渐减小至零,第二右轴向槽c与右第一窗口N的连通面积从135°时的最大逐渐减小至零;液体依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽c进入第二右腔室Q内,第二右腔室Q则的容积逐渐增大至最大;在右活塞16的挤压作用下,第二左腔室M的容积逐渐变小至最小,第二左腔室M内的液体依次经第二左轴向槽d和右计量单元的出液通道排出;
在左缸体4内:
135°时,第一左轴向槽a与左第一窗口E或左第二窗口F的连通面积均为零,第一右轴向槽b与左第一窗口E或左第二窗口F的连通面积均为零,第一左腔室C既不进液也不排液,第一右腔室G既不进液也不排液;
右活塞16通过拨叉滑竿装置带动左活塞5沿逆时针转动,左活塞5上左侧的滚轮20自最高点T1运动至中间点T12,左活塞5上右侧的滚轮22自最低点T2运动至中间点T12,左活塞5上的滚轮运动组件迫使左活塞5沿轴向向右移动至其轴向行程的中位;
在左活塞5从135°转动到180°的过程中,第一左轴向槽a与左第一窗口E的连通面积从135°时的零逐渐增大至最大,第一右轴向槽b与左第一窗口E或左第二窗口F的连通面积从135°时的零逐渐增大至最大;液体依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进入第一左腔室C,则第一左腔室C的容积逐渐增大;左活塞5向左压迫第一右腔室G,第一右腔室G的容积逐渐变小,第一右腔室G内的液体依次经第一右轴向槽b和左计量单元的出液通道排出。
活塞5(或右活塞16)每转动180°重复一次上述周期。设左活塞5(或右活塞16)在每转动180°后完成一次往复运动,所通过的液体为一个单位体积,则两个活塞在转动一周360°的情况下,完成两次往复运动,排出四个单位体积的液体。由于滚轮运动组件8中拨叉轴23的拨叉结构上对称装有磁钢11,磁钢11与对称安装在连接部件9上的霍尔元件10相互作用发出脉冲信号。磁钢11跟随滚轮运动组件8中拨叉轴23在连接缸9内腔J内同时做往复运动和周向转动,每当转动180度时,霍尔元件10发出一个电压脉冲信号,对应两个单位体积的液体流量。因此,在转动一周360°度的情况下,霍尔元件10发出两次电压脉冲信号,对应四个单位体积的液体流量。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举,本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (6)
1.双联二维活塞式流量计,其特征在于:包括左缸体(4)和右缸体(15),左缸体(4)和右缸体(15)之间通过连接缸(9)密封连通,且左缸体(4)、右缸体(15)和连接缸(9)的中心轴相重合;左缸体(4)的左端设有左端盖(1),右缸体(15)的右端设有右端盖(19),且左端盖(1)上设有进液口,右端盖(19)上设有出液口;定义左缸体(4)所在的一端为左端,右缸体(15)所在的一端为右端,轴向是所述的中心轴方向或平行于所述的中心轴的方向,轴对称是指以所述的中心轴对称,径向是指连接缸(9)横截面的直径所在的方向,周向是围绕所述的中心轴的方向;
左缸体(4)内设有左计量单元,右缸体(15)内设有右计量单元,且左缸体(4)通过左计量单元、右缸体(15)通过右计量单元轮流进液和排液;
左计量单元包括同轴设置在左缸体(4)内的左活塞(5),右计量单元包括同轴设置在右缸体(15)内的右活塞(16),左活塞(5)和右活塞(16)之间通过允许左活塞(5)和右活塞(16)保持同步转动又可相对独立地轴向移动的拨叉滑竿装置相连,且拨叉滑竿装置设置在连接缸(9)的内腔(J)内;
连接缸(9)的外壁上设有霍尔元件(10),拨叉(23)的外侧上设有与所述的霍尔元件(10)相感应的磁钢(11),中央处理器接收霍尔元件(10)发出的脉冲电信号并根据所述脉冲电信号计算流量;
左缸体(4)的缸壁上设有两个左轴向通孔(B)和两个左轴向盲孔(D),且左轴向通孔(B)和左轴向盲孔(D)在左缸体(4)的横截面上的投影沿左缸体(4)的圆周等间距交替分布;左轴向通孔(B)上开有连通左缸体(4)内腔的左第一窗口(E),左轴向盲孔(D)上开有连通左缸体(4)内腔的左第二窗口(F);
右缸体(15)的缸壁上设有两个右轴向通孔(P)和两个右轴向盲孔(L),且右轴向通孔(P)和右轴向盲孔(L)在右缸体(15)的横截面上的投影沿右缸体(15)的圆周等间距交替分布;右轴向通孔(P)上开有连通右缸体(15)内腔的右第一窗口(N),左轴向盲孔(D)上开有连通右缸体(15)内腔的右第二窗口(O);
连接缸(9)上设有用于连通左轴向盲孔(D)和右轴向通孔(P)的轴向连接通孔(I)、用于连通左轴向通孔(B)和连接缸(9)的内腔(J)的左径向槽(H)、用于连通右轴向盲孔(L)和连接缸(9)的内腔(J)的右径向槽(K);
进液口、左端盖(1)的内腔(A)、左轴向通孔(B)和左第一窗口(E)依次连通,构成左计量单元的进液通道;左第二窗口(F)、左轴向盲孔(D)、轴向连接通孔(I)、右轴向通孔(P)、右端盖(19)的内腔(R)和出液口依次连通,构成左计量单元的出液通道;
进液口、左端盖(1)的内腔(A)、左轴向通孔(B)、左径向槽(H)、连接缸(9)的内腔(J)、右径向槽(K)、右轴向盲孔(L)、右第一窗口(N)依次连通,构成右计量单元的进液通道;右第二窗口(Q)、轴向通孔(P)、右端盖(19)的内腔(R)和出液口依次连通,构成右计量单元的出液通道;
左计量单元还包括分别设置在左活塞(5)两端的一对滚轮运动组件,左活塞(5)的中间设有第一台肩,第一台肩的左端面和左侧的导轨(3)将左缸体(4)内腔围隔出密闭的第一左腔室(C),第一台肩的右端面和右侧的导轨(6)将左缸体(4)内腔围隔出密闭的第一右腔室(G);第一台肩上设有两条轴对称的第一左轴向槽(a)和两条轴对称的第一右轴向槽(b),且第一左轴向槽(a)和第一右轴向槽(b)在左活塞(5)的横截面的圆周上等间距交替设置;第一左轴向槽(a)与第一左腔室(C)连通,第一右轴向槽(b)与第一右腔室(G)连通;
右计量单元还包括分别设置在右活塞(16)两端的另一对滚轮运动组件,右活塞(16)的中间设有第二台肩,第二台肩的左端面和左侧的导轨(14)将右缸体(15)内腔围隔出密闭的第二左腔室(M),第二台肩的右端面和右侧的导轨(17)将右缸体(15)内腔围隔出密闭的第二右腔室(Q);第二台肩上设有两条轴对称的第二左轴向槽(d)和两条轴对称的第二右轴向槽(c),且第二左轴向槽(d)和第二右轴向槽(c)在右活塞(16)的横截面的圆周上等间距交替设置;第二左轴向槽(d)与第二左腔室(M)连通,第二右轴向槽(c)与第二右腔室(Q)连通;
滚轮运动组件包括导轨(3、6、14、17)和滚轮(20、22、24、26),导轨(3、6、14、17)分别固定在左缸体(4)和右缸体(15)的两端,左活塞(5)和右活塞(16)分别贯穿一对导轨(3、6、14、17),且左活塞(5)和右活塞(16)的两端分别设有一字轴(21),一字轴(21)的两端连接一对轴对称的滚轮(20、22、24、26);导轨(3、6、14、17)呈轴向的环状曲面,曲面带有轴向的起伏,所述的导轨(3、6、14、17)在中心轴方向的投影呈圆环状,所述的曲面有2个最高点和2个最低点,所述的最高点(T1)和最低点(T2)分别位于所述的圆环的相互垂直的两条直径上,所述的曲面分别依照所述的两条直径对称;滚轮(20、22、24、26)在导轨(3、6、14、17)上滚动,推动左活塞(5)和右活塞(16)沿轴向移动;所述的导轨(3、6、14、17)的内环侧高于外环侧,所述的滚轮(20、22)是锥滚轮,滚轮(20、22)的滚动面与导轨(3、6、14、17)适配;
位于左活塞(5)两端的导轨(3、6)的曲面起伏的波形,相互反相;位于右活塞(16)两端的导轨(14、17)的曲面起伏的波形,相互反相;
左计量单元和右计量单元沿周向错开45°设置,以使得左缸体(4)和右缸体(15)轮流进液和排液,即:左活塞(5)和右活塞(16)沿周向错开45°设置,左活塞(5)和右活塞(16)上对应导轨的曲面波形的相位相差45°;
所述拨叉滑竿装置包括U形拨叉(23)和滑竿(25),拨叉(23)固定在左活塞(5)右端的一字轴(21)上,滑竿(25)固定设置在右活塞(16)左端的一字轴(21)上;拨叉(23)的两侧均设有沿轴向向右开口的叉口,滑竿(25)径向设置,拨叉(23)的叉口卡套在滑竿(25)上,滑竿(25)可沿拨叉(23)的叉口滑动,且拨叉(23)通过滑竿(25)扭动右活塞(16);
第一左轴向槽(a)、第一右轴向槽(b)、第二左轴向槽(d)、第二右轴向槽(c)、左第一窗口(E)、右第一窗口(N)、左第二窗口(F)、右第二窗口(O)的位置具有如下对应关系:
第一状态下:
在左缸体(4)内,液体驱动左活塞(5)向右移动,左活塞(5)上的滚轮运动组件迫使左活塞(5)沿周向转动;第一左轴向槽(a)对准左第一窗口(E),第一右轴向槽(b)对准左第二窗口(F);第一左腔室(C)依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽a进液,第一右腔室(G)依次经第一右轴向槽(b)和左计量单元的出液通道排液;
在右缸体(15)内,右活塞(16)在左活塞(5)的带动下沿周向转动并在右活塞(16)上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第二左轴向槽(d)与右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不连通,第二右轴向槽(c)与右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不连通,第二左腔室(M)既不进液也不排液,第二右腔室(Q)既不进液也不排液;
第二状态下:
在右缸体(15)内,液体驱动右活塞(16)向右移动,右活塞(16)上的滚轮运动组件迫使右活塞(16)沿周向转动;第二左轴向槽(d)对准右第一窗口(N),第二右轴向槽(c)对准右第二窗口(O),第二左腔室(M)依次经右计量单元的进液通道和第二左轴向槽(d)进液,第二右腔室(Q)依次经第二右轴向槽(c)和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体(4)内,左活塞(5)在右活塞(16)的带动下沿周向转动并在左活塞(5)上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第一左轴向槽(a)与左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不连通,第一右轴向槽(b)与左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不连通,第一左腔室(C)既不进液也不排液,第一右腔室(G)既不进液也不排液;
第三状态下:
在左缸体(4)内,液体驱动左活塞(5)向左移动,左活塞(5)上的滚轮运动组件迫使左活塞(5)沿周向转动;第一左轴向槽(a)对准左第二窗口(F),第一右轴向槽(b)对准左第一窗口(E),第一右腔室(G)依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽(b)进入液,第一左腔室(C)依次经第一左轴向槽(a)和左计量单元的出液通道排液;
在右缸体(15)内,右活塞(16)在左活塞(5)的带动下沿周向转动并在右活塞(16)上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向左移动;第二左轴向槽(d)与右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不连通,第二右轴向槽(c)与右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不连通,第二左腔室(M)既不进液也不排液,第二右腔室(Q)既不进液也不排液;
第四状态下:
在右缸体(15)内,液体驱动右活塞(16)向左移动,右活塞(16)上的滚轮运动组件迫使右活塞(16)沿周向转动;第二左轴向槽(d)对准右第二窗口(O),第二右轴向槽(c)对准右第一窗口(N),第二右腔室(Q)依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽(c)进液,第二左腔室(M)依次经第二左轴向槽(d)和右计量单元的出液通道排液;
在左缸体(4)内,左活塞(5)在右活塞(16)的带动下沿周向转动并在左活塞(5)上的滚轮运动组件的迫使下沿轴向向右移动;第一左轴向槽(a)与左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不连通,第一右轴向槽(b)与左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不连通,第一左腔室(C)既不进液也不排液,第一右腔室(G)既不进液也不排液。
2.如权利要求1所述的双联二维活塞式流量计,其特征在于:轴向连接通孔(I)的两端与左轴向通孔(B)和右轴向盲孔(L)之间均设有密封圈(7、13)。
3.如权利要求2所述的双联二维活塞式流量计,其特征在于:一字轴(21)套设在左活塞(5)或右活塞(16)的端部,并通过圆柱销径向固定在左活塞(5)或右活塞(16)上。
4.如权利要求3所述的双联二维活塞式流量计,其特征在于:左缸体(4)的左端和右缸体(15)的右端均设有外螺纹,左端盖(1)内壁上和右端盖(19)内壁上均设有内螺纹,左端盖(1)与左缸体(4)螺纹固定连接,右端盖(19)与右缸体(15)螺纹固定连接。
5.如权利要求4所述的双联二维活塞式流量计,其特征在于:左缸体(4)和右缸体(15)均通过螺栓与连接缸(9)固定连接。
6.如权利要求5所述的双联二维活塞式流量计,其特征在于:左第一窗口(E)、左第二窗口(F)、右第一窗口(N)、右第二窗口(O)、第一左轴向槽(a)、第一右轴向槽(b)、第二左轴向槽(d)和第二右轴向槽(c)沿周向的宽度相同,且左第一窗口(E)、左第二窗口(F)、右第一窗口(N)、右第二窗口(O)、第一左轴向槽(a)、第一右轴向槽(b)、第二左轴向槽(d)和第二右轴向槽(c)沿周向的弧度均为45°。
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