方向选择性单向离合器组件和具有其的流量计的制作方法

本文的主题涉及诸如气量计之类的流体流动设备，并且更具体地涉及用于流量计计数器模块组件的方向选择性单向离合器组件和具有方向选择性单向离合器组件的流量计。

背景技术：

气量计，特别是工业用气量计，包括测量大量气体的测量装置。气量计压力体经由两个固体叶轮将气流转换成旋转运动。由于它们的固定取向和扫掠体积，当叶轮由气流驱动时，叶轮仅允许设定体积的气体在每次旋转时通过流量计。相应地，可以通过计算至少一个叶轮的转数来计算通过气量计的气体量。计数器模块可以通过叶轮的旋转来驱动。在气量计的正常操作期间，流过气量计的气流可能会中断或暂时反转，这可能导致叶轮的反向旋转。此外，可以安装用于反向气流的气量计。因此，旋转方向可能会影响计数。

2014年7月29日公布的美国专利us8789413b2公开了一种用于驱动正排量旋转式气量计的计数器的单向离合器组件。其中公开的单向离合器组件可以用于仅使用单个期望方向上的旋转来驱动计数器。离合器组件可以在制造时安装以仅响应于一个期望的方向，例如，仅用于前向流动计数或仅用于反向流动计数。在制造时，计数方向是固定的，使得前向流量计不能在反向流动中对流体进行计数，反之亦然。

可能希望在第一流动方向上安装气量计，然后在相反流动方向上以第二安装方式重新使用该气量计。因此在具有单向离合器的流体流量计中设定或重置计数的流动方向可能是理想的。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，气量计一旦安装则必须仅在一个方向上测量流体流量，但在安装之前可能不知道该特定的方向，或者可能例如响应于第二安装方式而进行切换。

一种用于流量计计数器模块组件的方向选择性单向离合器组件的特征在于包括驱动选择器机构，其将方向选择驱动轴耦接到单向离合器以从流体流动的第一流动方向和第二流动方向中选择一个流动方向以驱动计数器模块。方向选择驱动轴耦接到由流体流动所驱动的旋转构件(例如叶轮)，并且以响应于旋转构件的旋转方向的方向旋转。一对齿轮被安装以沿着方向选择驱动轴在第一位置与第二位置之间滑动。方向改变齿轮安装在第二位置。还提供了一种具有方向选择性单向离合器组件的流量计。

通过本公开实现的技术效果包括提供计数器，该计数器可以被构造为仅在两个方向中的任一方向上计数并且在安装时易于配置。流体流量计能够在任一流动方向上进行安装使其通用性更好。已知的单向离合器组件可以适配有正向/反向传动装置以选择性地选择启动计数器模块的流体流动方向。

附图说明

图1是单向离合器组件的透视图，其例如用于驱动流体流量计中的流量计计数器模块组件。

图2是根据图1的用于单向离合器组件的简化减速齿轮系组件的俯视图。

图3是用于气量计的计数器单元组件的侧视图。

图4是气量计的侧视图。

本实用新型的当前概念通过其某些实施例得到了最好的描述，这些实施例在本文中参考附图进行描述，其中，相同的附图标记始终表示相同的特征。应当理解，术语“实用新型”在本文中使用时旨在表示下面描述的实施例的基本概念，而不仅仅是实施例本身。应进一步理解，一般概念不限于下面描述的说明性实施例，并且应当以这样的方式阅读以下描述。除非另有说明，否则可以示出和描述不止一个概念，并且每个概念可以是独立的或者与一个或多个其他概念组合。

具体实施方式

参考图1，其中示出了单向离合器组件100的透视图，其例如用于驱动流体流量计中的流量计计数器模块组件。组件100包括壳体102，壳体102具有相对的间隔开的端部104a、104b和相对的间隔开的侧面106a、106b。单向离合器108安装在壳体102中。单向离合器108可以如专利us8789413b2中所述进行配置。

单向离合器108选择性地耦接到从动驱动轴110并与其去耦(见图2)，例如用于驱动计数器模块。计数器模块可包括机械计数器(未示出)。通过单向离合器108的耦接和去耦是选择性的，因为它响应于单向离合器108的驱动构件的旋转方向。即，单向离合器108响应于单向离合器驱动轴112沿第一方向的旋转而耦接到从动轴110，以启动计数器模块进行计数，并且响应于单向离合器驱动轴112沿第二方向的旋转而与从动轴110去耦，以防止计数器模块计数。从动轴110可间接驱动计数器模块(例如机械计数器)，如图2所示，其中图2是根据图1的用于单向离合器组件的简化减速齿轮系组件的俯视图。

还安装在壳体中的是方向选择驱动轴114，其构造成响应于流量计(未示出)中的流体流动而旋转，方向选择驱动轴114响应于流体沿第一流动方向流过流量计而沿一个方向旋转，并且响应于流体在第二流动方向上的流动而沿与该一个方向的相反方向旋转。在正排量(positivedisplacement)旋转式气量计中，方向选择驱动轴114可以间接地(例如使用蜗杆传动装置)连接到一对叶轮(未示出)的相应驱动轴(未示出)，例如参考图2进一步描述的。

进一步安装在壳体中的是驱动选择器机构，其包括如进一步描述的多个部件，以将方向选择驱动轴114耦接到单向离合器108。驱动选择器机构将方向选择驱动轴114耦接到单向离合器108以选择第一流动方向和第二流动方向中的一个流动方向作为流体启动计数器模块的所需流动方向。

可以例如在制造或安装时设置驱动选择器机构位置，以选择驱动计数的方向。可以根据需要选择性地重置驱动选择器机构位置，以启动相反方向的计数，例如，响应于流动在相反方向的后续安装方式，或者甚至在首次安装时(如果驱动选择器机构位置先前设置在不理想的位置)等等。驱动选择器机构位置设置在一个位置，以测量流体在所选方向上的流动，而不是相应于流体的反向流动(如果发生的话)对流体进行反向计数。尽管未示出，但是例如在操作期间对壳体102的入口进行密封。

在本示例中，驱动选择器机构包括多个齿轮，含第一齿轮116、第二齿轮118和在单向离合器驱动轴112和方向选择驱动轴114上或周围的方向改变齿轮120。图1示出了根据一个实施例的驱动选择器机构的示例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以做出修改。例如，安装到单向离合器驱动轴112和方向选择驱动轴114中的一个驱动轴的齿轮可以被交换并安装到单向离合器驱动轴112和方向选择驱动轴114中的另一个，如进一步描述的。

图1示出了安装在方向选择驱动轴114上的第一齿轮116和第二齿轮118，以沿其轴向在第一位置与第二位置之间移动(例如滑动)。图1示出了处于第一位置的第一齿轮116和第二齿轮118。图2示出了处于第二位置的第一齿轮116和第二齿轮118。第一齿轮116和第二齿轮118以组合方式配置，其中第一齿轮116和第二齿轮118被耦接以一起移动。以这种方式，当第二齿轮118处于第二位置时，第一齿轮116不能处于第一位置。尽管未示出，但是第一齿轮116和第二齿轮118可以经由定位机构/位置锁定机构耦接到方向选择驱动轴114。在一个示例中，这种机构可包括一个或多个固定螺钉。该一个或多个螺钉可以被松开，然后第一齿轮116和第二齿轮118沿着方向选择驱动轴114轴向滑动，以位于第一位置和第二位置中的一个位置。该一个或多个螺钉可以被拧紧以将第一齿轮116和第二齿轮118保持就位。在另一个示例中，驱动选择器机构的该对齿轮116和118可以借助于滑动和锁定机构在轴114上从图1的第一位置移动到图2的第二位置。

当第二齿轮位于第二位置时，方向改变齿轮120安装成与第二齿轮118啮合。第二齿轮118在一个方向上的旋转使方向改变齿轮120沿与该一个方向相反的方向旋转。方向改变齿轮120安装成用于在单向离合器驱动轴112与方向选择驱动轴114之间旋转。方向改变齿轮120被安装到壳体102。

在图1的组件中，第一驱动齿轮122安装在单向离合器驱动轴112上，以在第一齿轮116处于第一位置时与驱动选择器机构的第一齿轮116啮合。此外，第二驱动齿轮124安装在单向离合器驱动轴112上，以在第二齿轮118处于第二位置时与方向改变齿轮120啮合以被驱动。在本示例中，第一驱动齿轮122和第二驱动齿轮124并不(例如，不打算)沿单向离合器驱动轴112轴向移动。应当理解，第一驱动齿轮122和第二驱动齿轮124的位置可以与第一齿轮116和第二齿轮118的位置交换。也就是说，第一驱动齿轮122和第二驱动齿轮124可以安装到单向离合器驱动轴112和方向选择驱动轴114中的一个驱动轴上并且第一齿轮116和第二齿轮118可以安装到单向离合器驱动轴112和方向选择驱动轴114中的另一个驱动轴上。

各种齿轮116、118、120、122和124的尺寸适当地设置，以便如所示及描述般地相互啮合。为简单起见，本文的各种齿轮116、118、120、122和124的槽或齿/正齿未在任何附图中示出。各种齿轮具有相应的定位环，例如通过使用固定螺钉(未示出)安装到相应的轴上。

各个轴110、112和114以及方向改变齿轮120可以通过壳体102安装穿过侧面106a、106b中形成的相应孔(例如126、128)，并且可以具有衬套等。尽管为简单起见未在图1中示出，但是可以例如经由孔130和132安装另外的轴(例如206和216)和相应齿轮(如图2所示)。端部104a限定孔134，例如用于接纳与叶轮驱动轴的耦接装置。该耦接装置可以包括已知的磁耦接装置。

在图1的示例中，单向离合器108被安装成以用于与方向选择驱动轴114平行的取向上驱动。在一个示例中，单向离合器108可以被安装用于沿相对于方向选择驱动轴114的横向取向驱动，例如经由中间齿轮系(例如一对锥齿轮等)，其可以耦接到单向离合器驱动轴122。

图2示出了根据图1的示例的简化的减速齿轮系组件200，例如用于驱动机械计数器202。应当理解，齿轮等本身不是按比例的并且齿轮减速比/齿数比并非精确显示。

机械计数器可以安装在壳体102的外部，位于端部104b处(并且可选地在端部104b上)。组件200示出了蜗轮轴206上的蜗轮204。蜗轮204可以由一个叶轮驱动轴转动的蜗杆(未示出)驱动。轴206转动与齿轮210啮合的齿轮208以使方向选择驱动轴114转动。图2示出了处于第二位置的第一齿轮116和第二齿轮118，其与方向改变齿轮120啮合。

来自单向离合器108的驱动轴110驱动与锥齿轮轴216的齿轮214啮合的齿轮212。锥齿轮轴216驱动与反驱动齿轮220接合(例如啮合)的齿轮218以驱动机械计数器。锥齿轮轴216还驱动锥齿轮222(另一半未示出)，例如用于驱动另一机构或仪器(图2中未示出)，如另一计数机构。

图3是用于包括方向选择性单向离合器组件100的流量计的流量计计数器模块组件300的侧视图。组件300在一端示出了用于机械计数器202的面板302。组件300示出了安装板304和内磁轴组件306，例如用于耦接到叶轮驱动轴。还示出了用于仪器(例如另一计数器模块)的驱动凸爪308，其可以经由锥齿轮222和第二锥齿轮(未示出)通过锥齿轮轴216驱动。

图4是包括气量计的流量计400的侧视图。其内部是流量计计数器模块组件300，包括方向选择性单向离合器组件100。流量计400具有流量计压力体402，其容纳叶轮(未示出)。流量计400具有计数器壳体404。在计数器壳体404内部安装有包括单向离合器组件100的流量计计数器模块组件300。在壳体406内的是与叶轮的磁耦接装置组件。

流体(例如气体)通常沿箭头方向流动。根据单向离合器组件100，可以使用驱动选择器机构将该组件设定为响应于该方向(通常是前向方向)对流量进行计数。例如，第一齿轮116可设定在第一位置。然后可以密封计数器壳体404。然而，如果需要不同的安装方式，无论是作为第一安装方式还是使用反向流动方向测量体积的后续安装方式，可以使用驱动选择器机构并且将第二齿轮设置在第二位置。计数器壳体404可能需要打开及密封。

计数器壳体404保护机械计数器及其组件以及防止篡改。计数器壳体404可以具有观察窗(未示出)，通过该观察窗可以例如在一端观察机械计数器。

气量计可包括传统的正排量旋转式气量计。示例包括可从rometlimited获得的adem和ecm2型号(例如以商标adem-s、adem-t、adem-ptz、ecm2-ptz等出售)。应该理解，该组件可以与任何类型的气量计一起使用。气量计的相对端(或其他位置)可以包括电子补偿器的电子部件，该电子补偿器提供电子计数器，当记录流量数据时，该电子计数器补偿由于温度波动引起的气体密度的变化。

在本文所述的每个示例中，无论是否示出，驱动选择器机构的部件可由金属或强(例如抗性)塑料制成。机械计数器可以是任何商业上可获得的计数器(例如由美国康涅狄格州的veeder-rootinc.制造的计数器)。

虽然假设了天然气介质提供本说明书，但应该理解，正排量计可用于测量任何类型的气体或其他流体。

实际实施方式可以包括本文描述的任何或所有特征。这些和其他方面、特征和各种组合可以表示为方法、装置、系统、用于执行功能的装置、程序产品以及组合本文描述的特征的其他方式。已经描述了许多实施例。然而，应该理解，在不脱离本文所述的方法和技术的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。相应地，其他实施例也处于权利要求的范围内。

在本实用新型的整个说明书和权利要求书中，词语“包括”和“包含”及其变体意味着“包括但不限于”，并且它们不旨在(并且不)排除其他部件、整体或步骤。在本实用新型全文中，除非上下文另有要求，否则单数包含复数。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为考虑复数以及单数。本文中，“a和/或b”表示a或b或a和b两者。

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