专利名称：组合测轮自动收绳式闸门开度仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种闸门开度测量仪，尤其是一种组合测轮、自动收绳式闸门开度测量仪。
在现有技术里，闸门开度仪的测轮是链轮结构，测绳是矩形截面穿孔链式钢带；自动收带机构由恒力弹簧、平衡弹簧、卷带轮及各自的芯轴、轴承构成；编码器与测轮同轴连接。穿孔钢带自卷带轮绕过链轮固定在闸门上，闸门运动带动链式钢带运动，钢带带动链轮和编码器转动，编码器便产生与闸门位置相对应的编码信号。
现有技术存在以下缺陷1、用链式钢带作测绳，其孔距要求极为严格，必须用高精度专用设备制造，成本较高。
2、链轮圆周上必须制作同步柱，工艺复杂。
3、链式钢带的孔距与测轮同步柱的中心距必须严格相等；链轮圆周长与链式钢带孔距必须成整数倍关系；链轮的周长又必须与编码器旋转一圈所表示的数值相同。因此，对于某一种设定编码器，它就必须设计专用的链轮，然后再推算出链式钢带的孔距，所以其通用性差。
4、它的自动收带装置是由恒力弹簧、平衡弹簧、储带轮等三个分立部件构成，它们与测轮的工作平面是安装于同一个平面支架上，故而，仪器的零部件多，体积大。
5、它的恒力弹簧、平衡弹簧制作工艺复杂，成本高。
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足之处而设计的一种通用性更强、制作工艺简单、体积小巧、重量轻、成本更低的闸门开度测量仪。
本实用新型的任务是用如下方式来实现的一种组合测轮自动收绳式闸门开度仪。它包括仪器支架；装在支架上的轴角编码器；装在编码器上的测轮轴，仪器支架上的组合测轮装置和一体化自动收绳装置及导向轮和相关支承轴承，紧固件。还包括它的组合测轮装置由测轮和恒力压轮组件组成，测轮装在测轮轴上。而恒力压轮组件又由压轮、弹性元件、轴承、压轮轴和安装支架组成，测轮和压轮工作于同一平面上。还包括一体化自动收绳装置是由卷绳轮、蜗卷弹簧、芯轴、卷筒、轴承组成，它安装在仪器支架上。仪器测绳是自卷绳轮、导向轮穿过测轮和压轮中间绕于测轮工作圆周上，再固定在闸门上。闸门运动带动测绳运动，测绳带动测轮和编码器同步旋转，编码器即输出与闸门开度相对应的的编码数字。
组合测轮的作用是它的压轮和测轮沿测轮径向方向夹紧测绳，实现测绳与测轮的无滑动同步传动；当闸门向下运动时，将测绳从卷绳轮拉出带动蜗卷弹簧卷紧蓄能，当闸门向下运动时，蜗卷弹簧释放所蓄势能，带动卷绳轮转动完成自动收绳。它还包括所述的测绳截面形状是圆形钢丝，也可以是不穿孔的矩形截面钢带；所述的测轮的外缘截面是底部为半圆弧线的V形槽，也可以是矩形的凹形槽；所述的压轮的外缘截面是半圆弧线凹槽，也可以是矩形凹轮。
本实用新型与现有技术比较，具有如下优点1、以简单的组合测轮机构代替了链轮机构，实现了同步传动，加工简便，通用性强。
2、以简单的圆形截面钢索或矩形截面的不穿孔钢带替代了链式钢带，工艺简单，成本低廉。
3、改进了自动收带机构，用一体化的自动收绳机构代替了现有技术的分立机构，减少了零件数，整机结构更为合理。
4、以单一结构的平面蜗卷弹簧代替了原来的恒力弹簧——平衡弹簧组合机构。它的体积小、蓄能多，制作工艺简单。
因此，本实用新型大大改进了原仪器的结构，实现了仪器小型化、一体化，结构简单，易加工制作，而且可靠性高，价格低，适于推广使用。
图1是本实用新型的结构图图2是本实用新型的结构图的侧视图图3是本实用新型的平行安装的结构图图4是本实用新型的平行安装的结构图的侧视图图5是本实用新型的组合测轮的结构图图6是本实用新型的组合测轮恒力压轮的实施例图图7是本实用新型的组合测轮恒力压轮的实施例图的A向视图图8是本实用新型的组合测轮的实施例1的局部视图图9是本实用新型的组合测轮的实施例2的局部视图图10是本实用新型的一体化自动收绳装置的结构图图11是本实用新型的一体化自动收绳装置的侧视图下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述如图1、2及图3、4所示，它是由仪器支架1、主轴3、轴角编码器25及组合测轮装置和一体化的自动收绳装置10等组成的。其中仪器支架1是一块金属板，仪器支架通过螺栓与仪器外壳2连接，其中部安装轴角编码器25，安装组合测轮装置和一体化自动收绳装置10。
如图5所示，组合测轮装置的测轮5通过轴套4和紧固件6与主轴3连接。
如图6、图7所示恒力压轮组合装置是由压轮11、轴承12、压轮轴13、弹性元件14、支承柱15组成，通过紧固件16固定在仪器支架1上，与测轮工作于同一平面上。它的弹性元件14是双扭弹簧。
如图8所示，圆形截面的测绳8是夹紧于测轮5和压轮11的截面形状为半圆形弧状截面的凹槽中间。
如图9所示，矩形截面的测绳8是夹紧于测轮5的凹形矩形与压轮11的凸形矩形截面的中间，由于其截面形状配适，故测绳8与测轮5和压轮11有较大的摩擦接触面，由于有弹性元件14的作用，能使压轮11和测轮5沿测绳运动的垂直方向夹紧测绳。由于轴承12的作用，压轮的滚动摩擦系数很小，因此恒力滚动压轮的结构不仅加大了测轮与测绳间的摩擦系数和摩擦力，还加大了摩擦面，并且不构成测轮运动的阻力，使测绳与测轮在运动时保持良好同步。
如图10、11所示，一体化自动收绳装置是由蜗卷弹簧11、芯轴18芯轴座19、卷绳轮20、卷筒21、轴承22组成。蜗卷弹簧17的外端固定在卷筒21上，内端固定在芯轴18上，芯轴通过轴承22与卷筒21连接，卷绳轮20直接制造在卷筒21上。当芯轴18相对于卷筒21运动，蜗卷弹簧17便卷紧或放松，实现蓄能或释能，即可带动卷绳轮20在拉紧测绳的同时自动收、放测绳。
该仪器的安装调整方法为1、将圆形钢索或矩形钢带作测绳，直接绕于组合测轮的测轮工作圆周的凹槽中，使其一端与闸门相连，另一端经导向轮与自动收绳装置的卷绳轮相连接。
2、将压轮11安装于仪器支架1上，使压轮处于测绳8相对于测轮5出入口的切线点上。
3、旋转压轮的支承柱15，使弹性元件14受力蓄能，使压轮11压紧测绳8，旋紧固定螺钉16，仪器即进入待测量状态。通过控制支承柱15的旋转角度即可方便地调整压轮对测绳的压紧力。
4、松动测轮5的紧固螺钉6即可自由转动主轴3，旋转主轴3可将编码器25转到“0”位，再旋紧螺钉6将测轮5紧固于主轴3上，即完成了仪器效“0”调整，进入待测量状态。
该仪器的工作过程为组合测轮的压轮11和测轮5将测绳8沿径向方向夹紧，使测绳8紧贴测轮5的工作圆周。当闸门上升，自动收绳装置的卷绳轮20在蜗卷弹簧17的作用下旋转，收回并拉紧测绳8，测绳带动测轮5旋转，测轮5带动主轴3旋转，轴角编码器即输出与闸门上升量对应的编码；同理，当闸门下降，测绳8带动测轮5、主轴3逆向旋转，轴角编码器25即输出与之相对应的另一组编码，与此同时测绳8拉动卷绳轮20逆向转动，使蜗卷弹簧旋紧蓄能，仪器即转入下一个测量过程。
权利要求1.一种装有组合测轮装置，并装有一体化自动收绳装置的闸门开度测量仪器，它包括仪器中心支架1、仪器外壳2、安装于支架1上的主轴3、安装于支架1上的轴角编码器25、安装于主轴3上的轴套4、安装于轴套4上的测轮5、恒力压轮组合装置7、测绳8、导向轮9、一体化自动收绳装置10等；其特征在于测绳8是经导向轮9再从组合测轮的工作圆周的凹槽中间穿过连接到闸门上。它的恒力压轮装置是由压轮11、轴承12、压轮轴13、弹性元件14、支承柱15组成，压轮装置通过支承柱15和紧固件16固定在仪器中心支架1上；自动收绳装置是一体化的，它由蜗卷弹簧17、芯轴18、芯轴座19、卷绳轮20、卷筒21、轴承22组成。蜗卷弹簧17的外端固定在卷筒21上，内端固定在芯轴18上，整个组件通过芯轴19安装在支架1上；测轮5安装在主轴3上，恒力压轮装置7安装在仪器支架1上，并使测轮工作圆周与压轮工作圆周处在同一平面上。
2.根据权利要求1所述的组合测轮自动收绳闸门开度仪，其特征在于压轮11的外缘截面形状为圆柱面，测轮5的外缘截面形状为长方形凹槽，与其配合使用的测绳8为矩形截面钢带。
3.根据权利要求1所述的组合测轮自动收绳式闸门开度仪，其特征在于测轮5的外缘截面形状也可以是V形槽，槽底截面形状为凹弧形槽，与其配合使用的测绳截面形状为圆形的钢索。
4.根据权利要求1所述的组合测轮自动收绳式闸门开度仪，其特征在于恒力压轮装置7的弹性元件14是双扭簧结构，也可以是单扭弹簧、片式弹簧等弹簧结构。
5.根据权利要求1所述的组合测轮自动收绳式闸门开度仪，其特征在于自动收绳装置10的蜗卷弹簧17是接触型的平面蜗卷弹簧结构，也可是非接触型平面蜗卷弹簧结构。
6.根据权利要求1所述的组合测轮自动收绳式闸门开度仪，其特征在于组合测轮装置与自动收绳装置10是垂直组合安装于仪器的支架1上，使测绳8始终在测轮5和储绳轮20上正常工作；也可以将测轮组合装置与自动收绳装置串行组合安装于仪器的支架1上。
专利摘要本实用新型提供了一种组合测轮自动收绳式闸门开度仪。它由仪器箱内的组合测轮装置、一体化自动收绳装置、测绳、导向轮、轴角编码器、轴承和相关紧固件组成。仪器测绳由自动收绳装置绕过导向轮和组合测轮工作圆周与闸门连接,测绳随闸门运动带动测轮和轴角编码器同步旋转,仪器即可输出与闸门开度对应的编码信号。本仪器以新颖的结构解决了测绳与测轮间的同步传动问题和测绳自动回收问题。仪器结构简单,工作可靠性高。
文档编号G01B5/02GK2469410SQ0121757
公开日2002年1月2日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者张敏, 张援朝 申请人:张敏, 张援朝