专利名称：全自动预置无电源阻断控制表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于预付费流体计量表，具体涉及全自动用量控制表。
背景技术：
目前市场上在IC卡预付费有源控制表后，推广出预付费代
码机械表和内设置机械式无源阻断表类。其表在执行机械式数码 预置计量的采集和通过表外手动输入数据、手动开启阀门的操作 程序上会留下安全隐患。目前无需工作电源表的计数预置大多采 用机械数码计数式，此齿轮结构组合合理，体积小，读数直示， 机械计数器得到广泛利用。然而数码字轮传递同步输出的数据采 集会直接影响计量精度和计量范围，利用轮壁上凸凹面设计来采 集传递数据时数码字轮每转一 圈都会会存在摩擦阻力。利用量预 置数码轮系中设 一 个总计量盘记录数据时也会使计量刻度压缩，
造成计量误差。无源表在预置时，数码轮从0字端开始移动时使
用轮壁上凸凹面控制探测采集点，旋面弧度较大，会造成数字1
字位内小计量采集难度加大。当数码o字位全部离开探测器时，
设计表外的手动阀门会人为打开，此时若在预置逆向运行中，流 体无法通过正向计数完成计量，而造成流体无偿使用。表体外设 置阀门手柄，实现与机械有缝密封，管道流体因压力能渗入造成
安全隐患；操作手柄在外，恶意攻击易损坏，而不能正常使用。 使用膜片滑动阀门，因长期水垢侵袭，加大摩擦面而渗漏。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种精度高的全自动预置无电 源阻断控制表，以解决上述问题。
本实用新型的技术方案为全自动预置无电源阻断控制表， 它包括壳体，管道穿过壳体，壳体内设流量输入计量齿轮系，计 量齿轮系的输出连接总计量轮系，总计量轮系连接到行星齿轮组，行星齿轮组的一路输出连接到脉冲传感发生器，脉冲传感发生器 与控制系统连接，行星齿轮组的另 一 路输出连接到预置控制装置； 行星齿轮组的另 一路输入连接驱动换向齿轮装置，驱动换向齿轮 装置的另 一路齿轮输出连接磁性先导阀控制装置，磁性先导阀控 制装置中的翻转伞形齿轮的轮缘设凸台，翻转伞形齿轮的轮缘与 自锁杠杆的一端接触，自锁杠杆的另 一端与预置控制装置中的预
置计量数码轮控制装置接触；管道的出口段设有磁性先导阀。
所述预置控制装置包括预置计量数码轮系，预置计量数码轮 系中预置计量数码轮与定位探测齿轮盘啮合，定位探测齿轮盘上 开设导入口，它还包括滑动引导板，滑动引导板上设有与预置计 量数码轮的数量相同的探测脚架，滑动引导板的一端设有回位弹 簧，滑动引导板设有回位槽，自锁杠杆的另一端可与回位槽壁接
触；滑动引导板的另一端与推杠杆接触，推杠杆的另一端与启动 电磁铁的输出连接。
所述磁性先导阀控制装置包括翻转伞形齿轮，翻转伞形齿轮 内设有翻转磁块，翻转伞形齿轮与滑动伞形齿轮啮合；滑动伞形 齿轮的传动方轴设滑动杠杆拨叉，滑动杠杆拨叉的另一端与电磁 铁的输出杆连接，输出杆的另一端设回位弹簧。
所述在壳体内还设有平衡装置；所述平衡装置包括防磁性重 球，防磁性重球连接摆臂杆，摆臂杆上连接滑动阀片，滑动阀片 开设卸漏孔；摆臂杆上设摆臂支撑轴；滑动阀片设在控制流道之 间；控制流道的卸压进口与磁性先导阔的卸压出口联通，控制流 道的卸压出口与主卸压出口l关通。
该表增加了利用流体的能量控制的机械式自动阻断机构、磁 性隔离传递机构、数码字轮盘采集预置定量和计数装置。自动恢 复流体供给装置。增设有防表倾斜的平衡装置。输入数据接口采 用圆柱形腔体安全槽插座，触点面积大，输入操作方便。其计量 精度高，广泛适应于管道的水、煤气等流体预付费计量管理供应。 它利用流体的能量控制机械式计量阻断方式无电损耗，外部无论 利用各种方式均不能侵入表内；阀体和驱动电机采用隔离磁传方 式，不受流体侵入安全可靠；该表机械式阻断机构的工作负载由 该机构内磁性能源提供，不会给参照系统增荷而影响其计量精度； 预置计量采用数码字轮分单位计数。探测脚架在探测轮盘上平滑 运动阻力小，与导入口切一直线后重合。计量精度高。可设定数 码轮盘上个位中]单位数内的计量预置范围；预置定量完成后自动开启阀门，流体不会在计数预置时损失；该表在表体壁腔内设
有用于数据传送圆柱形腔体安全插槽座，操作方便。避免因接口
方位不准而造成的插座内插头针的损坏；本表的特点在于随时可 进行充值。用户不需要等到量尽阀关。计量工作状态时，可继续 补充值使用，不会造成流体无偿使用；本设计在自动开启阀门时 不受外界影响，未充值的阀门总是处于关闭状态。计量使用完毕 会自动关闭阀门。外磁作用下不会影响阀门状态。
图l本实用新型结构示意图。
图2预置控制装置示意图。
图2A定位探测齿轮盘示意图。
图3驱动换向齿轮装置示意图。
图4磁性先导阀控制装置示意图。
图4A翻转伞形齿轮与翻转磁块示意图。
图5行星齿轮组示意图。
图6A平衡装置示意图I 。
图6B平衡装置示意图II 。
图7外接线示意图。 图1中100-计量齿轮系 200-总计量齿轮系 300-数码预置控 制装置400-驱动换向轮齿轮系 500-平衡装置 600-磁性先导 阀控制装置l.总计量数码轮 2.密封透视窗 3.流体驱动轮4. 隔离i兹传电机 5.行星齿轮组 6.1磁性传递轮 6.2磁性感应 轮 7.换向齿轮传动装置 8.定位探测齿轮盘 8-1导入口 9. 触点开关 IO.滑动引导板 10-1探测脚架 10-2回位槽 11.自 锁杠杆 12.回位弹簧 13.传动方轴 14.伞形齿轮 15,滑动 伞形齿轮 16.翻转伞形齿轮16-1凸台 17.翻转磁块 18.触点开 关 19.触点开关 20.推杠杆 21.启动电磁铁 22.预置计量数 码轮 23.滑动》兹块 24.卸压塞 25.阀卸压出口 26.流体出口 控制板 27.主卸压出口 28.触点开关 29.腔内接触点 30. 圓柱腔槽入口 31.IC系统处理中心 32.脉冲计数传感器 33. 阀出口 34.增压孔 35.阀体 36.壳体 37.管道进口 38.回位弹 簧 39.管道出口 40电磁铁 41滑动杠杆拨叉 42电磁铁 43阀上方腔室 44过渡齿^^仑组具体实施方式
如图l所示，壳体36也是表外壳体，管道50穿过壳体36， 管道50包括管道进口 37和管道出口 39;计量齿轮系100中的流 体驱动轮3设在管道进口 37内，计量齿轮系100、总计量齿轮系 200为现有技术，其结构不再此累述；总计量齿轮系200的输出 端与总计量的数码字轮1连接；行星齿轮组5(差速器)的两个 输入端分别与计量齿轮系200和驱动换向齿轮装置400连接，输 出端通过连接过渡齿轮44与数码预置控制装置300中数码字轮 22个位齿轮连接，同端连接预置计量脉冲传感发生器32。表内微 处理系统电路31包括接触点开关9、 18、 19、 28、 29。驱动电机 4 、电》兹铁21、 40、 42的控制线路。
如图1、 3所示，驱动换向齿轮装置400包括设在壳体36内 的隔离腔内的隔离磁传电机4,隔离》兹传电机4连接磁性传递轮 6.1,隔离腔外设的磁性感应轮6.2,磁性感应轮轴连接换向齿轮 传动装置7;换向齿轮传动装置7包括输入换向齿轮付7. 1 (螺旋 齿轮装置)，输入换向齿轮付的输出齿轮7. 2与转换齿轮7. 3啮 合，转换齿轮7. 3与输入换向齿轮付的输出齿轮7. 2之间连接摆 杆7. 4;转换齿轮7. 3可选择的与预置传动轮7. 5啮合或与预置 计量数码轮控制装置400的输入端齿轮14啮合。预置传动轮7. 5 采用涡轮涡杆传动；预置计量数码轮控制装置400的输入端齿轮 14采用圓柱和伞齿轮传动副；圓柱面齿轮7.6与输入端齿轮14 啮合。
如图1、 2所示，数码预置控制装置300包括预置计量数码 轮系22，预置计量数码轮系22中预置计量数码轮与定位探测齿 轮盘8啮合，这里采用四组预置计量数码轮即每个预置计量数码 轮均与一个定位探测齿轮盘8啮合；定位探测齿轮盘8上开设导 入口 8. 1 (如图2A所示)，它还包括滑动引导板10，滑动引导板 10上设有与定位探测齿轮盘的数量相同的探测脚架10-l,探测脚 架的长度依计数轮大小逐渐缩短，即从计数的大到小探测脚架的 长度S4〉S3〉S2〉S1。滑动引导板10的一端设有回位弹簧12，滑动 引导板IO设有回位槽10-2。过渡齿轮44通过齿轮传动将预制动 力传递到预置计量数码轮系22中的最小预置计量数码轮上。
如图1所示，磁性先导阀控制装置600中的翻转伞形齿轮16 的轮缘设凸台16-1,翻转伞形齿轮16的轮缘与自锁杠杆11的一 端接触，自锁杠杆11的另一端与预置控制装置中的预置计量数码轮控制装置接触即自锁杠杆20的另 一端可与回位槽10-2壁接触； 滑动引导板10的另一端与推杠杆20接触，推杠杆20的另一端与 启动电磁铁21的输出连接。
如图1、 4所示，磁性先导阀控制装置600包括翻转伞形齿 轮16，翻转伞形齿轮16内设有翻转磁块17 (图4A)，翻转伞形 齿轮16与滑动伞形齿轮15啮合；滑动伞形齿轮15的传动方轴 13设滑动杠杆拨叉41,滑动杠杆拨叉41的另一端与电磁铁40 的输出杆40. l连接，输出杆40. 1的另一端设回位弹簧38。传动 方轴13的另一端连接伞形齿轮14。
行星齿轮组为现有技术，其结构不累述。如图5所示。5.1、 5.2、 5.3、 5.4、 5. 5均为外齿轮 5. 6内齿寿仑
如图6A、 6B所示，在壳体36内还设有平衡装置500;平衡 装置500包括防磁性重球501,防磁性重球501连接摆臂杆503， 摆臂杆503上连接滑动阀片504,滑动阀片504开设卸漏孔507; 摆臂杆503上设摆臂支撑轴502;滑动阀片504设在控制流道508 之间；控制流道的卸压进口 505与磁性先导阀的卸压出口 25联通， 控制流道的卸压出口 506与主卸压出口 27联通(图1 )。
如图7所示，该表在表体壁腔内设有用于^:据传送圓柱形腔 体安全插槽座，操作方便。避免因接口方位不准而造成的插座内 插头针的损坏。包^fe圓柱插头60，圓柱插头60上间隔设环形触 电61，数据线62与卡盒.63连接，卡盒63内设IC卡64 (与现有 技术相同)。
该表工作原理如下
当IC卡插入电池卡盒上。通电后将传输数据通过圓柱插头 插入表体槽口 30。 卡盒上功能指示灯亮，表内微处理控制系统 31经分析合法数据后处于工作状态，IC系统31首先启动电磁铁 21,在21吸合作用下，推杠杆20下端向右移动，推动滑动引导 板10向左方向移位，将各自单位探测轮架10-1从探测齿轮盘的 导入口 8-1中提起，并压缩弹簧12。由于滑动引导板10向左移 到位后碰接触发开关19并通知IC控制系31进入预置状态。IC 统控制系统31给驱动电机4提供正向电源。预置计量数码轮控 制装置400中电机4上隔离磁轮6.2带动输入换向齿轮付7. l(螺 旋齿轮装置)，输出齿轮7. 2带动转换齿轮7. 3及摆杆7. 4,使 得转换齿轮7 3向上移动与转动预置传动轮7. 5的涡杆7. 6啮合， 同时带动行星齿轮5 (差速器)中的齿轮5.5、 5.2、过渡齿轮44使预置数码齿轮22中的个位数码字齿轮同步正转。脉冲发生器
32通过圆切点产生脉冲信号反馈给IC控制系统31开始计数。个 位数码齿轮正向同步带动定位探测齿轮盘8。探测齿轮盘8中的 导入口 8-1与数码字轮上0字对应。数码探测齿轮盘8以十进一 字计数式反向转动，使导入口 8-1随盘移位。(导入口 8-1与探测 脚架10-1错位间隙很小，所以能采集到很小的预置量)。当脉冲 信号的次数满足工作控制系统31认定量值(预置量输入完毕) 时，IC系统31关停电磁铁21、电机4电源。电磁4失21释力丈， 杠杆20为游动状态。滑动引导板10受弹簧12的伸力作用将滑 动引导板IO上的探测脚架10-1其中最长一支脚架落在预置量最 大单位数字的定位齿轮盘8面上。(设大单位数探测脚架为4、脚
架相应长度为S4〉S3〉S2〉S1。滑动引导板10上的回位槽10-2与 自锁杆11上支点平滑错位。此时触发开关19断开。IC系统31 便通知电机4反向运转同时启动电磁铁40做开阀动作。电磁铁 40通过杠杆41拨动滑动伞形齿轮15齿合伞形齿轮16。(触点28 记录电磁铁工作状态)。换向齿轮A带动齿轮C沿着A轴运动方 向向下移动带动齿轮D及伞形齿轮14通过方轴连接传动滑动伞 形齿轮15。(此时伞形齿轮16运转小于所定开启角度时，表外电 源断电，电机4和电》兹铁40同时断电，伞形齿4仑15受的弹簧38 作用自动回位，不会造成啃齿现象。由于伞形齿轮16和翻转磁块 17是同轴整体，翻转磁块17受滑动磁块23的吸力回位。阀门 仍处于关闭状态)。翻转磁块17旋转180度到达开启角度时，因 翻转磁块17与阀体内滑动磁块23定位不在一个中心垂直点上， 翻转》兹铁17左则面对滑动》兹块23有了向逆时针F方向磁吸力， 这时伞形齿4仑16 —端台面提前触碰开关18关闭电机4和电磁铁 40。伞形齿轮15受的弹簧38作用拨动回位。伞形齿轮16继续向 F方向旋转。伞形齿轮16的凸台16-1在自行旋转时又被自锁杠 杆]1下端支点锁住。便停止逆行向下的动作。由于翻转》兹块17 翻转180°,磁块17极性改变，S极朝下，迫使阀体内滑动磁块 23下移(同极相斥)由于阀内滑动磁块23又受上面,兹铁块17 的斥力，推动下方卸压塞24向下直线运动，打开卸压孔。由于 阀内流体出口控制^反26的上方腔室43的流体压力经卸压孔卸 压，流体通过控制板26下部压力作用将控制板26升起，开启流 体出口 33 ，流体/人阀门通过。
流体通过时，驱动轮3通过计量齿轮系I带动总计量齿轮II数码轮1开始计量并从数码字轮个位轴中传动差速器5使齿轮
5.1、 5.2转动，5.5因受减速放大阻力处于静止状态。通过齿轮 5.2和过渡齿轮组44使预置数码字齿轮22反向同步运转。首先 是齿轮22中个位1数码字轮以十进一方式反向带动各档位探测齿 轮盘8朝预置的反方向同速回转。计量时，由于各探测脚脚架10-1 比例为S4〉S3〉S2〉S1。第4的探测脚架最长，属大单位数探测脚 架。所以大单位数探测脚架先落在一个相对应的定位探测盘8面 上。使低档位探测脚架悬空在相应的探测盘8面上。这样各低档 探测脚架在通过导入口 8-1时不会造成啃槽现象。当数码字轮以 十进一方式从大至小减法归0时探测脚架也依大至小顺序相继落 在探测盘8面上的导入口 8-1。在传动计量中只有一个探测脚架 作负载支点，探测齿轮盘8在整个运转计数中负载也很小。直到 各探测脚架与各定位探测齿轮盘8中导入口 8-1全部重合。计量 为0时，滑动引导板10上的导入探测脚架整体受弹簧12的伸 力落入导入口 8-1。由于滑动引导板IO整体朝右方向移动，滑动 引导板IO上的回位槽10-2给自锁杠杆11的上端支点打开了旋移 角度。受翻转磁块17旋转引力伞形齿轮16上凸台迫使自锁杠杆 11下端支点完全让位，此时伞形齿轮16翻转》兹4失17迅速自行逆 时方向翻转180。，改变极性，吸引滑动石兹块23向上运动，带动 卸压塞24堵住卸压孔。由于流体进腔中的流体压力高于流体出口 处，流体在压力的作用下，通过增加孔34部分进入流体出口控 制板26上方腔室43内迫使流体控制板26向下运动，盖住流体 出口33。使之封阀。完成自动阻断流体的通过。此表在计量过程 中随时可以通过输入IC卡系统识别信息驱动电磁铁42拉动自锁 杆ll脱离凸台16-l使阀门关闭。触点开关9记录阀门状态。
在流体计量时管道内流体驱动轮3及计量齿轮系100和总计 量齿轮系200中大多采用垂直轴转动，表体倾斜会使驱动轮3及 传动轮轴增大磨擦面而转慢，造成流量未减出现计量损失。此表 在》兹性先导阀卸压出口 25端增加平衡装置500。阀卸压出口 25 与500中卸压进口 505相连接(见图6)。特点在于防》兹性重球体 501上端通过摆臂杆503连接滑动阀片504，阀片中间开有卸漏孔 507。卸压进口 505 :没水道L形与卸压出口 506 口相对。滑动阀 片504在505、 506 口中间平面上。防磁性重球501受摆臂轴502 垂直支撑，滑动阀片504受重球体垂直力保持平稳。卸漏孔507 与卸压口 505、 506相吻。当表体倾斜时，由于滑动阀片504受防磁性重球501的重作用力仍保持自由垂直状态，(悬臂轴向与表进
出管道平行)加平衡装置500的卸压出口 506和卸压进口 505随 表体倾斜移位错开卸漏孔507,阀片504上的无孔面封住卸压口 506、 505不能卸压，出口控制板26上方腔室43内因压力迫使流 体控制板26向下运动，盖住流体出口33,封闭阀门。当表体水 平状态时卸漏孔507自动回位对准卸压口 505、506并通过主卸压 出口 27,流体会自动开阀通过。
权利要求1、一种全自动预置无电源阻断控制表，它包括壳体，管道穿过壳体，壳体内设流量输入计量齿轮系，计量齿轮系的输出连接总计量轮系，总计量轮系连接到行星齿轮组，行星齿轮组的一路输出连接到脉冲传感发生器，脉冲传感发生器与控制系统连接，其特征在于行星齿轮组的另一路输出连接到预置控制装置；行星齿轮组的另一路输入连接驱动换向齿轮装置，驱动换向齿轮装置的另一路齿轮输出连接磁性先导阀控制装置，磁性先导阀控制装置中的翻转伞形齿轮的轮缘设凸台，翻转伞形齿轮的轮缘与自锁杠杆的一端接触，自锁杠杆的另一端与预置控制装置中的预置计量数码轮控制装置接触；管道的出口段设有磁性先导阀。
2、 如权利要求1所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述驱动换向齿轮装置包括设在壳体内的隔离腔内的隔离 磁传电才几，隔离石兹传电机连接磁性传递轮，隔离腔外设的磁性感 应轮，磁性感应轮轴连接换向齿轮传动装置；换向齿轮传动装置 包括输入换向齿轮付，输入换向齿轮付与转换齿轮啮合，转换齿 轮与输入换向齿轮付之间连接摆杆；转换齿轮可选择的与预置传 动轮啮合或与预置计量数码轮控制装置的输入端齿轮啮合。
3、 如权利要求1所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述预置控制装置包括预置计量数码轮系，预置计量数码 轮系中预置计量数码轮与定位探测齿轮盘啮合，定位探测齿轮盘 上开设导入口，它还包括滑动引导板，滑动引导板上设有与预置 计量数码轮的数量相同的探测脚架，滑动引导板的一端设有回位 弹簧，滑动引导板设有回位槽，自锁杠杆的另一端可与回位槽壁接触；滑动引导板的另一端与推杠杆接触，推杠杆的另一端与启 动电磁铁的输出连接。
4、 如权利要求3所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述探测脚架的长度依计数轮大d 、逐渐缩短。
5、 如权利要求3所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述自锁杠杆与回位槽壁接触端连接电磁铁的输出杆。
6、 如权利要求1所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述磁性先导阀控制装置包括翻转伞形齿轮，翻转伞形齿 轮内设有翻转磁块，翻转伞形齿轮与滑动伞形齿轮啮合；滑动伞 形齿轮的传动方轴设滑动杠杆拨叉，滑动杠杆拨叉的另 一端与电磁铁的输出杆连接，输出杆的另一端设回位弹簧。
7、如权利要求1所述全自动预置无电源阻断控制表，其特 征在于所述在壳体内还设有平衡装置；所述平衡装置包括防磁性 重球，防磁性重球连接摆臂杆，摆臂杆上连接滑动阀片，滑动阀片开设卸漏孔；摆臂杆上设摆臂支撑轴；滑动阀片设在控制流道 之间；控制流道的卸压进口与石兹性先导阀的卸压出口联通，控制 流道的卸压出口与主卸压出口耳关通。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动预置无电源阻断控制表。它包括壳体，管道穿过壳体，壳体内设流量输入计量齿轮系，计量齿轮系的输出连接总计量轮系，总计量轮系连接到行星齿轮组，行星齿轮组的一路输出连接到脉冲传感发生器，脉冲传感发生器与控制系统连接，其特征在于行星齿轮组的另一路输出连接到预置控制装置；行星齿轮组的另一路输入连接驱动换向齿轮装置，驱动换向齿轮装置的另一路齿轮输出连接磁性先导阀控制装置，磁性先导阀控制装置中的翻转伞形齿轮的轮缘设凸台，翻转伞形齿轮的轮缘与自锁杠杆的一端接触，自锁杠杆的另一端与预置控制装置中的预置计量数码轮控制装置接触；管道的出口段设有磁性先导阀。其输入操作方便。广泛适应于管道的水、煤气等流体预付费计量管理供应。
文档编号G07F15/06GK201247063SQ20082006861
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者冯崇义, 冯崇元 申请人:冯崇义