专利名称：四级减速电子计度器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种电子式电能表内所用的计度器，尤其是四级减速电子计度器。
本实用新型的技术解决方案一种步进电动机驱动四级减速计度器，它包括计数装置和驱动减速装置组成，计数装置为机械数字轮计数器，驱动减速装置包括步进电机、构成四级减速的三只双联齿轮、转子轴、长针轴，其特征是计数装置和驱动减速装置一体化安装，步进电机的转子轴上和长针轴上分别安装级联啮合的减速双联齿轮，末级减速双联齿轮与机械数字轮计数器的初级数字轮啮合。
本实用新型的特点是本计度器也是采用二极永磁式步进电动机，但减速部分用的是四级减速，它与三级减速比较，可以减小每对啮合齿轮中的大齿轮的尺寸，这样不但减小了总体尺寸，也减小了齿轮的惯性。在驱动减速装置内，从步进电动机的转子到末级输出齿轮只用二根针轴，连电动机转子轴在内只有二根针轴。而目前的计度器至少有三根轴，所以在同样轴距下，本计度器驱动减速部分所占的幅面也较小，其体积也就较小。同时，这二根针轴间的轴距也较小，这样在同样模数、同样传动比下，使得齿轮的直径较小。
本驱动减速装置采用直径较小且表面光滑的针轴，在齿轮端面的摩擦部位制有小直径的光滑凸台，从而减小了摩擦力矩。减速装置内的转子和齿轮都是滑套在针轴上，而且套在同一针轴上的零件都朝同一方向转动，减弱了相对摩擦。这样，由于摩擦损失小，转动惯量小，使得计度器内耗较小。
为了合理利用空间和材料，四级减速中采用等强度设计原则传动越往后，齿的负载越大，在设计中采用的模数也越大，即齿轮的轮齿齿形也越大，强度也越高。从而克服了目前计度器减速齿轮各级常采用统一模数，甚至无规律的模数的不合理现象。同时，本电子计度器各种间隙选配得当，使驱动和传动都得到合理的发挥。
因此，本实用新型电子计度器还具有内耗较小，起动电压低，体积小，输出力距大，工作区域无共振点，抗污能力强，不卡死，防尘等特点。同时，由于计度器支架采用金属支架，所以不会老化，不易变形。
在减速装置中有一根长针轴20较长，为了减少它的弯曲，在输出齿轮与计度器支架之间设置支承套，起中间支承和防尘作用。
下面结合本示意图和装配图叙述本实用新型电子计度器的结构和工作过程。当电能表中脉冲电源向线圈1输入一个脉冲时(正、负脉冲轮流输入)，使二个定子片4、9产生磁场，定子片靠近转子永磁体5的地方则感应出了与转子永磁体相同的极性，从而使永磁体转动。由于永磁体与定子片的间隙是不均的，当一个脉冲消失后，转子就停在某一特定位置，此时转子恰好完成180°的旋转，且转子的极性位置与上一个脉冲输入前的极性位置刚好相反，则当下一个反向脉冲输入时，定子片感应出磁极性与现在转子所在位置的磁极性相同(即与上一个脉冲输入时磁极性相反)，所以又使永磁体转动。
计数器架上有一根字轮轴17、一根传动轮轴15和一根长针轴20，字轮轴上依次装有6个字轮，当然5-8个字轮均没有超出本实用新型的范围。字轮分首字轮19为1个，中字轮18为4个，末字轮17b为1个，两个字轮之间有一传动轮，传动轮16共有5个，依次装在传动轮轴上。长针轴上装有2个双联减速齿轮2和3，另一减速双联齿轮13和转子齿轮7——转子永磁体5装在转子轴6上。止挡片17a对字轮轴、传动轮轴和长针轴三根轴的进行轴向定位。
转子齿轮7与转子永磁体5为同一体，永磁体转动时，转子齿轮同步转动。转子齿轮7与一二级双联齿轮3的大齿轮啮合，一二级双联齿轮的小齿轮又与二三级双联齿轮13的大齿轮啮合，二三级双联齿轮的小齿轮再与三四双联齿轮2的大齿轮啮合，三四级双联齿轮的小齿轮最后与首字轮齿轮相啮合，于是当转子转动就构成了首字轮19的转动。即驱动力由转子齿轮7→一二级双联齿轮3→二三级双联齿轮13→三四双联齿轮2→首字轮19，亦是齿轮啮合的级联顺序，这样就完成了计度过程。首字轮每次转动的角度为360°/减速比。例400∶1的每输入一个脉冲，首字轮转动0.9°，输入40个脉冲时，首字轮转动一个字，表明电量为0.1kWh，而当首字轮转动一周时，通过传动轮16使第二字轮18转动一个字。这样，每当右字轮转动一周时，左面邻近的一个字轮就转动一个字，如此类推下去。
为适应各种电能表的要求，本电子计度器减速比已设有800∶1、400∶1、200∶1、100∶1四种规格。同时，经过适当选配，也可以配出其它规格的减速比。
权利要求1.一种步进电动机驱动四级减速计度器，它包括计数装置和驱动减速装置组成，计数装置为机械数字轮计数器，驱动减速装置包括步进电机、构成四级减速的三只双联齿轮、转子轴、长针轴，其特征是计数装置和驱动减速装置一体化安装，步进电机的转子轴上和长针轴上分别安装级联啮合的减速双联齿轮，末级减速双联齿轮与机械数字轮计数器的初级数字轮啮合。
2.由权利要求1所述的步进电动机驱动四级减速计度器，其特征是长针轴20中间设置支承套。
3.由权利要求1或2所述的步进电动机驱动四级减速计度器，其特征是步进电机的转子轴上设有齿轮与级联的第一级减速双联齿轮啮合。
4.由权利要求1或2所述的步进电动机驱动四级减速计度器，其特征是在转子轴上和长针轴的双联减速齿轮是滑套式结构。
5.由权利要求3所述的步进电动机驱动四级减速计度器，其特征是从步进电动机的转子到末级输出齿轮只用二根针轴。
专利摘要一种步进电动机驱动四级减速计度器,它包括计数装置和驱动减速装置组成,计数装置为机械数字轮计数器,驱动减速装置包括步进电机、构成四级减速的三只双联齿轮、转子轴、长针轴,计数装置和驱动减速装置一体化安装,步进电机的转子轴上和长针轴上分别安装级联啮合的减速双联齿轮,末级减速双联齿轮与机械数字轮计数器的初级数字轮啮合。本实用新型电子计度器结构简明、性能稳定,运行可靠、能配用多种计数器的电能表用步进电动机驱动式四级减速计度器。内耗较小,起动电压低,体积小,输出力距大,工作区域无共振点,抗污能力强,不卡死,防尘等特点。
文档编号G01R22/00GK2497320SQ01262408
公开日2002年6月26日 申请日期2001年8月27日 优先权日2001年8月27日
发明者黄国清, 黄建荣, 高惠娟 申请人:江阴长仪集团有限公司