专利名称：一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及活塞式标准体积管技术领域，特别涉及一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器。
背景技术：
众所周知，流体(如石油)管道输送行业中为了测量流速，常常用到流量计。为了保证流量计的精确度，需要经常对流量计进行检定校对，在对流量计检定校对的时候必须使用检定校对基准器。活塞式标准体积管由于具有测量精度高、测量量程范围宽、体积小和场地占用少等优点，成为最常用的检定校对基准器。为了牵引标准体积管的活塞返程，活塞式标准体积管都安装有活塞牵引机构，在活塞牵引机构的牵引下，活塞式标准体积管的活塞返程，最终停留在检定的初始位置，以便标准体积管工作时检定校对流量计。以前的标准体积管活塞牵引机构为液压式结构，它没有离合装置，工作时通过液压缸带动液压杆牵引活塞返程、并使之停留于检定的初始位置，标准体积管检定流量计时， 液压杆不能与活塞脱离，而是跟随活塞一起移动。由于体积管测量缸的口径大于牵引机构液压缸的口径，而流体的流速又很快，这样就会导致液压缸的供油速度跟不上，使液压杆的移动速度小于活塞的移动速度，从而出现活塞拖着液压杆移动的情况，此时液压杆会对活塞附加消极的约束力，从而出现严重的反拖现象，进而影响带有标准体积管的测量精度。因此，如何防止牵引机构的反拖现象，提高活塞式标准体积管的测量精度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，以防止牵引机构的反拖现象，提高活塞式标准体积管的测量精度。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案—种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，包括离合器本体，用于与牵引机构相连，其中心具有离合卡配孔，沿其圆周方向开设有若干个与所述离合卡配孔相通的通孔，设置于所述通孔内的卡配件；设置于所述离合器本体的离合卡配孔内壁上，以防止所述卡配件掉落的卡配件复位套，所述卡配件复位套后端设有与所述离合器本体相抵的复位弹性件，在所述复位弹性件自由状态下，所述卡配件复位套遮住所述通孔的部分面积；牵引端离合卡套，用于与活塞杆的端部相连，其一端能够伸入所述卡配孔内，且其上设有与所述卡配件配合的沉槽；套设于所述离合器本体外侧，用于控制所述卡配件伸入所述卡配孔内深度的离合控制环。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述离合控制环靠近所述牵引端离合卡套的一端具有下压所述卡配件的锥形孔，另一端为圆柱形孔，且所述锥形孔的最大直径小于所述圆柱形孔的直径。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述锥形孔和所述圆柱形孔通过锥面过渡。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述离合器本体在其轴向开设有与所述牵引机构的丝杠螺纹配合的螺纹孔。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述牵引端离合卡套上的所述沉槽为圆弧槽。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述通孔为多个，且均勻的开设于所述离合器本体的圆周上。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，牵引端离合卡套伸入所述卡配孔内的一端具有锥形导向结构，所述沉槽开设于该锥形导向结构上。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述复位弹性件为碟簧。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，所述卡配件为钢球。优选地，在上述活塞式标准体积管用轴向推拉离合器中，还包括设置于机架的第一预设位置和第二预设位置上，用于控制所述离合器本体与所述牵引端离合卡套脱开和闭合的电控碰销。从上述的技术方案可以看出，本发明提供的一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，包括离合器本体，用于与牵引机构相连，其中心具有离合卡配孔，沿其圆周方向开设有若干个与所述离合卡配孔相通的通孔，设置于所述通孔内的卡配件；设置于所述离合器本体的离合卡配孔内壁上，以防止所述卡配件掉落的卡配件复位套，所述卡配件复位套后端设有与所述离合器本体相抵的复位弹性件，在所述复位弹性件自由状态下，所述卡配件复位套遮住所述通孔的部分面积；牵引端离合卡套，用于与活塞杆的端部相连，其一端能够伸入所述卡配孔内，且其上设有与所述卡配件配合的沉槽；套设于所述离合器本体外侧，用于控制所述卡配件伸入所述卡配孔内深度的离合控制环。基于上述设置，本发明提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器可实现牵引机构和活塞的连接和脱离，连接时可通过牵引机构将活塞拖动返程，脱离时，可通过液压推力推动活塞至下游完成流量计的检定。初始状态时，卡配件被卡配件复位套在复位弹性件的作用下处在离合器本体和离合控制环的环形空间内，离合器本体的卡配孔无任何阻碍可以让牵引端离合卡套的端部自由进出，当牵引端离合卡套的端部因工作进入时，借助推力的作用强迫离合控制环沿轴向移动，离合控制环的内孔迫使卡配件移进牵引端离合卡套的配合部的沉槽内，此时离合控制环继续移动到无环形空间的内圆处挡住了卡配件。离合器本体和牵引端离合卡套因卡配件的进入被卡住连在了一起，完成了离合器的合拢。此时，离合器就可以承受通过的拉和推的力。反之，当离合控制环被退回到原来环形空间的内圆处，卡配件失去了依靠，在分力的推动下卡配件从牵引端离合卡套的配合部的沉槽内退回到环形空间内，失去约束的牵引端离合卡套立即与离合器本体分离卸掉承受的拉和推的力。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器分离时的结构示意图；图2为本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器结合时的结构示意图；图3本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器的局部结构示意图；图4本发明实施例提供的活塞式标准体积管的结构示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，以防止牵引机构的反拖现象，提高活塞式标准体积管的测量精度。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器分离时的结构示意图；图2为本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器结合时的结构示意图。本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，包括离合器本体4、卡配件3、卡配件复位套5、牵引端离合卡套1和离合控制环2。其中，离合器本体4用于与牵引机构相连，其中心具有离合卡配孔，该离合卡配孔用于与牵引端离合卡套1卡配。离合器本体4沿其圆周方向开设有若干个与离合卡配孔相通的通孔，该通孔用于放置卡配件3，根据该卡配件3沉入该通孔内的深度实现离合器本体4与牵引端离合卡套1分离与结合。卡配件3设置于通孔内，用于防止卡配件3掉落的卡配件复位套5设置于离合器本体4的离合卡配孔内壁上，卡配件复位套5后端设有与离合器本体4相抵的复位弹性件 6，在复位弹性件自由状态下，卡配件复位套5遮住通孔的部分面积，以使得卡配件3无法由通孔内掉落。但是随着牵引端离合卡套1伸入离合器本体4的离合卡配孔内的深度不断增加，会向后推动卡配件复位套5(卡配件复位套5的后端具有挡板，牵引端离合卡套1伸入离合器本体4的离合卡配孔内后，会推动该挡板，迫使卡配件复位套5向后移动)，卡配件复位套5压缩复位弹性件6，卡配件复位套5脱离通孔，以使得卡配件3可由该通孔落下，而沉入牵引端离合卡套1的沉槽内。牵引端离合卡套1用于与活塞杆的端部相连，其一端能够伸入卡配孔内，且其上设有与所述卡配件3配合的沉槽，在卡配件3沉入牵引端离合卡套1的沉槽内后，离合器本体4和与牵引端离合卡套1实现结合。用于控制卡配件3伸入卡配孔内深度的离合控制环 2套设于离合器本体4的外侧，通过控制离合控制环2与卡配件3接触的面不同，而改变卡配件3沉入通孔内的深度不同，以实现卡配件3沉入和脱离牵引端离合卡套1的沉槽的目的。本发明提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器可实现牵引机构和活塞的连接和脱离，连接时可通过牵引机构将活塞拖动返程，脱离时，可通过液压推力推动活塞至下游完成流量计的检定。初始状态时，卡配件3被卡配件复位套5在复位弹性件6的作用下处在离合器本体4和离合控制环2的环形空间(由离合控制环2的内孔和离合器本体4的外壁形成)内，离合器本体4的卡配孔无任何阻碍可以让牵引端离合卡套1的端部自由进出，当牵引端离合卡套1的端部因工作进入时，借助推力的作用强迫离合控制环2沿轴向移动，离合控制环2的内孔迫使卡配件3移进牵弓丨端离合卡套1的配合部的沉槽内，此时离合控制环2继续移动到无环形空间的内圆处挡住了卡配件3。离合器本体4和牵引端离合卡套1因卡配件3的进入被卡住连在了一起，完成了离合器的合拢。此时，离合器就可以承受通过的拉和推的力。反之，当离合控制环2被退回到原来环形空间的内圆处，卡配件3失去了依靠，在分力的推动下卡配件从牵引端离合卡套1的配合部的沉槽内退回到环形空间内，失去约束的牵引端离合卡套1立即与离合器本体4分离卸掉承受的拉和推的力。离合控制环2靠近牵引端离合卡套1的一端具有下压卡配件3的锥形孔，另一端为圆柱形孔，且所述锥形孔的最大直径小于所述圆柱形孔的直径。在离合控制环2的圆柱形孔与卡配件3对应时，牵引端离合卡套1与离合器本体4处于分离状态；在离合控制环2 的锥形孔与卡配件3对应时，牵引端离合卡套1与离合器本体4处于结合状态。锥形孔和圆柱形孔平滑过渡，具体可通过锥形孔进行过渡。离合器本体4在其轴向开设有与牵引机构的丝杠螺纹配合的螺纹孔，通过丝杠的转动可驱动离合器本体4沿丝杠轴向移动，是实现与牵引端离合卡套1结合和分离的目的。 牵引端离合卡套1上的沉槽优选为圆弧槽，卡配件3优选为钢球。离合器本体4上的通孔为多个，且均勻的开设于所述离合器本体4的圆周上。通孔数量的多少视传递拉力的大小而定，本领域技术人员可以理解的是通孔的数量越多，相应的卡配件3数量则越多，对牵引端离合卡套1的卡配能力越高。牵引端离合卡套1伸入离合器本体4的卡配孔内的一端具有锥形导向结构，沉槽开设于该锥形导向结构上。复位弹性件6可优选为碟簧。请参阅图3，图3本发明实施例提供的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器的局部结构示意图。由图3所示，受力中的离合卡套1、离合控制环2、离合器本体4与卡配件3之间有 A、B、C三个接触点，它们作用于各点力的合力平衡点(稳定点)在这A、B、C三个接触点为顶点组成三角形的中心点上，从而能可靠地传递拉和推的力。如果当离合控制环2沿轴向逐渐离开B点合力平衡被打破，离合器就可立即脱开。这其中，离合控制环2的孔是一个与离合器本体4轴心线有一微小夹角a的内圆锥面，在与B点的接触中产生一个较小的轴向分力，这个分力可以抵消掉离合控制环2轴向移动时的摩擦阻力。当移动离合控制环2时只需一个很小的力就可使离合器灵敏地完成脱开和接上的工作。本发明实施例还可包括设置于机架(可为任意固定不动的东西，例如体积管测量缸筒)的第一预设位置和第二预设位置上，用于控制所述离合器本体4与牵引端离合卡套1 脱开和闭合的电控碰销。两个电控碰销的设置位置，即为活塞式标准体积管用轴向推拉离合器脱开和闭合的位置。电控碰销可挡住离合控制环2，限制离合控制环2继续移动，从而使得卡配件3脱离或进入牵引端离合卡套1的沉槽内，实现活塞式标准体积管用轴向推拉离合器脱开和闭合。下面简单描述一下，将本发明实施例公开的活塞式标准体积管用轴向推拉离合系统应用于活塞式标准体积管后的工作原理。请参阅图4，图4本发明实施例提供的活塞式标准体积管的结构示意图。活塞8被流体推送到下游的极限位置后，离合器本体4通过丝杠15的转动向活塞 8的方向运动，并与活塞杆13端部的牵引端离合卡套1配合。待活塞杆13端部的牵引端离合卡套1与离合器本体4配合后，丝杠15反转，将活塞8牵引移至上游。牵引过程中，中心阀9和活塞本体处于打开状态，以保证流体可正常通过。当活塞杆13端部的离合卡套1到达上游(第一预设位置)的电控碰销11位置时，电控碰销11拨动离合控制环2，使离合控制环2的直径较大的圆柱面与卡配件3接触， 从而使得卡配件3向离合器本体4的外侧移动，以脱离牵引端离合卡套1上的沉槽，使离合器本体4和活塞杆13脱开。待离合器本体4和活塞杆13脱开，活塞杆13上的活塞8在流体和复位弹性件(其为驱动中心阀9与活塞本体压合的弹性装置)的作用下自动关闭活塞中间的中心阀9。此时整个活塞8就在流体推力的推动下与流体同步流向下游，进行对流量计7的检定。当活塞8移动到下游规定的位置，活塞8的中心阀9上的顶杆17与体积管测量缸筒14的端部抵触，顶开中心阀9卸掉了流体的推力，活塞8随之停止移动，连续流动的流体继续从活塞8的中间顺利地流过。与此同时，活塞杆端部的触控装置触控了第一接近开关， 伺服电机驱动丝杠15迅速地反向带动离合器本体4快速回到下游与活塞杆端部的牵引端离合卡套1闭合连接。当离合器本体4移动至与活塞杆端部的配合部接触时，设置于第一安装筒体上的靠近上游的电控碰销11 (第二预设位置)阻挡离合控制环2，而离合器本体4还会继续移动，当卡配件3沉入活塞杆13端部牵引端离合卡套1的沉槽内并与离合控制环2的直径较小的圆锥面接触时，则完成了活塞杆13和离合器本体4的连接。待活塞杆13端部的牵引端离合卡套1与离合器本体4配合后，丝杠15反转，将活塞牵引移至上游。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，包括离合器本体G)，用于与牵引机构相连，其中心具有离合卡配孔，沿其圆周方向开设有若干个与所述离合卡配孔相通的通孔；设置于所述通孔内的卡配件(3)；设置于所述离合器本体(4)的离合卡配孔内壁上，以防止所述卡配件(3)掉落的卡配件复位套(5)，所述卡配件复位套( 后端设有与所述离合器本体(4)相抵的复位弹性件 (6)，在所述复位弹性件自由状态下，所述卡配件复位套( 遮住所述通孔的部分面积；牵引端离合卡套(1)，用于与活塞杆的端部相连，其一端能够伸入所述卡配孔内，且其上设有与所述卡配件( 配合的沉槽；套设于所述离合器本体(4)外侧，用于控制所述卡配件(3)伸入所述卡配孔内深度的离合控制环(2)。
2.如权利要求1所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，所述离合控制环( 靠近所述牵引端离合卡套(1)的一端具有下压所述卡配件(3)的锥形孔，另一端为圆柱形孔，且所述锥形孔的最大直径小于所述圆柱形孔的直径。
3.如权利要求2所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，所述锥形孔和所述圆柱形孔通过锥面过渡。
4.如权利要求1所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，所述离合器本体(4)在其轴向开设有与所述牵引机构的丝杠螺纹配合的螺纹孔。
5.如权利要求1所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，所述牵引端离合卡套(1)上的所述沉槽为圆弧槽。
6.如权利要求1所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于，所述通孔为多个，且均勻的开设于所述离合器本体的圆周上。
7.如权利要求1-6任一项所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于， 牵引端离合卡套(1)伸入所述卡配孔内的一端具有锥形导向结构，所述沉槽开设于该锥形导向结构上。
8.如权利要求1-6任一项所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于， 所述复位弹性件(6)为碟簧。
9.如权利要求1-6任一项所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，其特征在于， 所述卡配件(3)为钢球。
10.如权利要求1-6任一项所述的活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，还包括设置于机架的第一预设位置和第二预设位置上，用于控制所述离合器本体(4)与所述牵引端离合卡套(1)脱开和闭合的电控碰销。
全文摘要
本发明公开了一种活塞式标准体积管用轴向推拉离合器，包括离合器本体，其中心具有离合卡配孔，沿其圆周方向开设有若干个与离合卡配孔相通的通孔，设置于通孔内的卡配件；设置于离合器本体的离合卡配孔内壁上，以防止卡配件掉落的卡配件复位套，卡配件复位套后端设有与离合器本体相抵的复位弹性件，在复位弹性件自由状态下，卡配件复位套遮住通孔的部分面积；牵引端离合卡套，其一端能够伸入卡配孔内，且其上设有与卡配件配合的沉槽；套设于离合器本体外侧，用于控制卡配件伸入卡配孔内深度的离合控制环。本发明可实现牵引机构和活塞的连接和脱离，连接时可通过牵引机构将活塞拖动返程，脱离时，可通过液压推力推动活塞至下游完成流量计的检定。
文档编号G01F25/00GK102445255SQ20111024954
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者王念, 秦大昆 申请人:重庆耐德工业股份有限公司