專利名稱：流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及一種用于流動流體流量測量的流量計。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及 如權(quán)利要求1的前序部分所限定的一種流量計，如權(quán)利要求11所限定的一種多流量計裝 置，以及如權(quán)利要求14所限定的一種燃料分配單元。
背景技術(shù)：
流量計廣泛應(yīng)用于不同應(yīng)用領(lǐng)域的多種流體。例如，流量計被用于發(fā)動機燃料 零售中的燃料分配泵，提供測量從泵中分配的量的裝置。測量的量通常傳送到記錄器 (register)，并顯示分配的量和價格。在US2，756，726中Ainsworth描述了一種通常用于燃料分配器中的流量計。其中 公開了一種具有多活塞液壓馬達(dá)的流量計的運用。流體被允許進(jìn)入缸體并使活塞往復(fù)運 動?；钊B接到軸，該軸將在往復(fù)運動的帶動下旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)閥連接到軸，以適當(dāng)?shù)臅r間關(guān)系 允許液體進(jìn)入缸體或允許液體流向出口接頭。流量計利用所謂“假想的”缸體，與結(jié)構(gòu)上實 際存在的缸體和活塞機械地和液壓地相互配合。這可通過設(shè)置端口和旋轉(zhuǎn)閥以在流體流出缸體時同時允許流體連續(xù)進(jìn)入曲柄箱 和缸體端部來實現(xiàn)。進(jìn)入或流出曲柄箱的流量是流出或流入缸體的流量的代數(shù)和。兩個活 塞通過閥機構(gòu)驅(qū)動，有利地相差120度相位，從而執(zhí)行相當(dāng)于三個活塞的工作。這減少了給 定容量所需要的缸體的實際數(shù)目，減小了內(nèi)部摩擦力和震動，并實現(xiàn)了更平穩(wěn)的工作。這兩 個活塞通過連桿連接到具有徑向偏移曲柄銷的曲柄軸。曲柄銷與每個連桿上的軛接合以根 據(jù)止轉(zhuǎn)棒軛(Scotch Yoke)型原理將兩個活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為曲柄箱的旋轉(zhuǎn)運動。為了 使活塞之間的相位不同，兩個物理缸體以在它們各自的中心軸線之間形成120度角的方式 定向。Ainsworth流量計存在幾個缺點，例如，需要專門的活塞引導(dǎo)筒，缸體和引導(dǎo)筒的 設(shè)置難以鑄造或澆鑄以及機加工，并且記錄器由延伸穿過流量計外殼的軸驅(qū)動，存在泄漏 的風(fēng)險。一種類似的流量計由Spalding在US5，686，663和W098/49530中公開。該流量計 的目的是克服Ainsworth流量計的缺點。因而，將Ainsworth流量計的兩個互成角度的缸 體沿著共同的中心軸線對齊，以消除Ainsworth流量計的大體積結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)相同的活 塞往復(fù)性，用一個額外的曲柄臂修正曲柄軸。當(dāng)多個流量計必須安裝在一個分配器中時這 種同軸的結(jié)構(gòu)是有利的，這在大多數(shù)現(xiàn)代燃料分配器中是很普遍的。然而，Spalding流量計并不是沒有缺點。為了使缸體操作間達(dá)到適當(dāng)?shù)南辔徊?，?柄軸需要一個具有兩個曲柄臂和兩個曲柄銷的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造起來很復(fù)雜， 因而比較昂貴。曲柄臂之間的角度要求嚴(yán)格，這進(jìn)一步增加了制造工藝的復(fù)雜性。由于曲 柄軸具有多個部分，并且由于必需需要兩個曲柄臂，所以曲柄軸也將更不堅固耐用，同時增 加了損壞的風(fēng)險和因而導(dǎo)致的保養(yǎng)。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，解決上述問題，提供一種改進(jìn)的流量計，相比 以前的流量計其更易于制造，更堅固，更可靠，并且更精確。這是通過采用僅僅具有一個曲 柄臂和一個曲柄銷的曲柄軸并對軛進(jìn)行修正來實現(xiàn)同軸定位的缸體中活塞的適當(dāng)運動來 實現(xiàn)的。根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供一種流量計，該流量計包括外殼，該外殼限定有至少一 個曲柄箱和兩個軸向?qū)R的缸體；曲柄軸，該曲柄軸設(shè)置在所述曲柄箱內(nèi)；兩個活塞，該兩 個活塞分別安裝在所述缸體內(nèi)以進(jìn)行往復(fù)運動；第一連桿，該第一連桿連接到所述活塞中 的一個活塞和所述曲柄軸，以響應(yīng)于所述一個活塞的運動而旋轉(zhuǎn)所述曲柄軸；以及第二連 桿，該第二連桿連接到另一個活塞和所述曲柄軸，以響應(yīng)于所述另一個活塞的運動而旋轉(zhuǎn) 所述曲柄軸，其中所述第一連桿和第二連桿具有用于容納曲柄銷的軛槽。該流量計的特征 在于，所述連桿通過一個徑向偏離所述曲柄軸的共同的曲柄銷連接到所述曲柄軸；穿過一 個連桿的軛槽的端點的軸線與所述兩個軸向?qū)R的缸體的對齊軸線之間形成角度α ；穿 過所述另一個連桿的軛槽的端點的軸線與所述對齊軸線之間形成另一個不同的角度β，以 使相應(yīng)的活塞不同相位地進(jìn)行往復(fù)運動。采用沿所述軛槽的端點之間的直線延伸的軛槽是產(chǎn)生運動速度遵循正弦諧波 (harmonic sinus)形狀的活塞運動的最容易的方法。然而，應(yīng)指出的是也可以采用其它形 狀的軛槽，例如，軛槽沿著合適的曲線彎曲。流量計殼體的入口 /出口閥的設(shè)計可能，例如， 需要由軛槽產(chǎn)生特殊的往復(fù)活塞運動來匹配其設(shè)計。軛槽布置成即使缸體沿相同的中心軸線對齊也能使活塞產(chǎn)生不同相位的往復(fù)運 動。采用普通的橫向軛槽，如上面提到的Spalding的專利中的那樣，在這種幾何結(jié)構(gòu)中需 要兩個曲柄臂來實現(xiàn)活塞的不同相位的運動。采用本發(fā)明的軛槽時僅僅需要一個曲柄臂。 僅采用一個曲柄臂使活塞運動具有幾個優(yōu)點。部件的數(shù)量減少，從而材料成本降低。生產(chǎn) 工藝的簡化導(dǎo)致更低的生產(chǎn)成本。用一個單獨的曲柄臂代替兩個曲柄臂產(chǎn)生形成更堅固耐 用更結(jié)實的單元的曲柄軸組件。進(jìn)一步，在兩個曲柄臂間需提供適當(dāng)?shù)慕嵌鹊膯栴}也因只 有一個曲柄臂而解決。優(yōu)選地，所述兩個連桿的軛槽中的每一個軛槽適合沿著所述端點之間的直線延 伸。如上所述，這是產(chǎn)生運動速度遵循正弦諧波形狀的活塞運動的最容易的方式，因而是目 前優(yōu)選的。優(yōu)選地，選擇角度α和β以使活塞大約相差60°相位進(jìn)行往復(fù)運動。軛以相差大約60°相位做往復(fù)運動以使流量計工作更平穩(wěn)，是有利的。為了能 夠以一種簡單和相當(dāng)對稱的方式制造外殼，將活塞的相位調(diào)整為相差60°，結(jié)合合適的入 口 /出口閥設(shè)計，以及使缸體相反地朝向(即彼此成180°角)的幾何形狀，將允許流體流 動從而以平滑運動的方式一個接一個地流進(jìn)和流出這兩個缸體和曲柄箱內(nèi)的“假想”缸體 (即在往復(fù)運動的活塞之間)，缸體的操作之間具有120°的相位偏移。進(jìn)一步優(yōu)選的是，流量計的軛槽的角度α小于90°，而角度β大于90°。更優(yōu) 選的是，α大約為60°，β大約為120°。后者的角度設(shè)置將使活塞以相差60°的相位往 復(fù)運動，由于兩個物理存在的缸體之間相差180°角，所以缸體的操作相位因而如優(yōu)選的那 樣相差120°。
采用傾斜設(shè)置的軛槽(優(yōu)選具有如上描述的角度)的另一個優(yōu)點是簡化了流量計 的制造。不僅僅是曲柄軸更簡單，只具有一個曲柄臂和一個曲柄銷，而且使產(chǎn)生不同相位活 塞運動的角度的設(shè)置在軛槽的制作過程中完成，而不是如Spalding的現(xiàn)有技術(shù)中所描述 的在將兩個曲柄臂安裝到曲柄軸的過程中完成。軛槽的精確的形成是相當(dāng)容易實現(xiàn)的。軛 和槽可以通過澆鑄、沖壓金屬板、切削等來制造。所有這些方法都是簡單的并且與其它軛的 制造方法相同。這意味著本發(fā)明導(dǎo)致的軛的制作變化非常小。在本發(fā)明中優(yōu)選的是，一個連桿的一部分接合另一個連桿以在運動中支撐和引導(dǎo) 另一個連桿。這可以，例如通過每一個連桿具有一對與另一個連桿的相對側(cè)邊緣部分接合 的引導(dǎo)凸片來實現(xiàn)。引導(dǎo)凸片進(jìn)一步可以具有用于分別接收相對側(cè)邊緣部分的槽口。以所描述的方式引導(dǎo)連桿具有可以確保連桿彼此平行地運動且不偏離缸體的中 心軸線的優(yōu)點。進(jìn)一步地，當(dāng)連桿彼此引導(dǎo)時，不必使軛在缸體的整個寬度上延伸。這種減 小了寬度的軛將導(dǎo)致與缸體壁的摩擦減小或消除，這不僅對簡化連桿和它們各自的軛的操 作是有利的，而且對減小缸體壁的損害也是有利的。如果缸體壁被軛以任何方式刮傷或損 壞，活塞環(huán)墊圈最終將不能使缸體相對于曲軸箱如所需要的那樣密封。根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步優(yōu)選的是，提供一種上述類型的流量計，其中在外殼上限定 有與缸體和曲柄箱相通的端口，并且所述流量計還包括安裝在所述曲柄軸上隨所述曲 柄軸旋轉(zhuǎn)的端口閥，該端口閥具有多個端口，該多個端口與所述外殼上的端口順序?qū)?zhǔn) (register)，以分配流體進(jìn)出所述缸體和所述曲柄箱，從而控制所述活塞的運動。以上描述 的端口閥將確保精確的量流過流量計的缸體。優(yōu)選地，所述流量計包括至少一個輪，該至少一個輪連接到所述曲柄軸并具有至 少一個磁極；以及至少一個傳感器，該至少一個傳感器檢測所述至少一個磁極的影響并產(chǎn) 生與流入和流出相應(yīng)的缸體和曲柄箱的流體的流動相應(yīng)的信號。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種包括至少兩個上述類型的流量計的多流量計裝 置。在需要多個流量計時這種裝置將提供一種緊湊的設(shè)計。優(yōu)選地，所述至少兩個流量計設(shè)置成使它們的對齊軸線平行。具有平行的流量計 的裝置將提供一種非常緊湊的流量計裝置。這在現(xiàn)代流體分配器中經(jīng)常是一個重要的條 件，在現(xiàn)代流體分配器中需要多個流量計并且流體分配器單元的設(shè)計要求內(nèi)部設(shè)備較小。一個流量計的流體入口和流體出口與另一個流量計的流體入口和流體出口分別 相連通，以并連各個所述流量計，也是優(yōu)選的。根據(jù)再一個方面，本發(fā)明提供一種用于給車輛補充燃料的燃料分配單元，該燃料 分配單元包括上述類型的流量計或多流量計裝置。根據(jù)本發(fā)明的流量計或流量計裝置由于 其可靠性和精確測量能力特別適合用于燃料分配器。


參考下面的本發(fā)明優(yōu)選實施方式的說明性的和非限制性的詳細(xì)描述，并結(jié)合下面 的附圖將更充分地理解上述目的以及本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點，在附圖中圖Ia是現(xiàn)有技術(shù)中流量計的具有開槽的軛的連桿以及具有兩個曲柄臂的曲柄軸 的分解圖；圖Ib是已安裝好的圖Ia的現(xiàn)有技術(shù)裝置的透視圖2a是本發(fā)明流量計的優(yōu)選實施方式的連桿、具有一個曲柄臂的曲柄軸、旋轉(zhuǎn)閥、磁性輪和傳感器的分解圖；圖2b是已安裝好的圖2a的裝置的透視圖；圖2c是已安裝好的圖2a的裝置的透視圖，顯示彼此連接的連桿的實施方式；圖3是本發(fā)明的流量計沿著對齊的缸體的軸線(對應(yīng)于圖2b中的線III-III)剖 開的截面圖；圖4是本發(fā)明的流量計沿著圖3中的線IV-IV剖開的截面圖；圖5a是流量計的旋轉(zhuǎn)閥的頂視圖；圖5b是本發(fā)明的流量計的旋轉(zhuǎn)閥的截面圖；圖6是顯示安裝在圖3中的流量計的閥座上的旋轉(zhuǎn)閥的端口的俯視圖；圖7是包括兩個與圖1-6中的流量計相似的流量計的整個裝置的等軸測視圖。
具體實施例方式圖Ia和圖Ib顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(US5，686，663，Spalding等)的一對連桿1、2， 如現(xiàn)有技術(shù)中描述的，每一個連桿1、2連接到活塞3、4。連桿1、2具有帶長圓形(oblong) 軛槽7、6的止轉(zhuǎn)棒軛部分5、6。軛槽的中心軸線垂直于連桿1、2的中心軸線。為了移動連 桿1、2并從而移動具有60°的相位差的活塞3、4，如Spalding的現(xiàn)有技術(shù)中描述的那樣， 軛部分5、6將不得不被曲柄軸11的不同的曲柄臂9、10驅(qū)動，如圖Ia和Ib所示。圖2a和2b示出了本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式的連桿12、13，連桿12、13具有帶軛 槽16、17的軛部分14、15。為了僅僅采用一個曲柄臂18使活塞3、4做往復(fù)運動，長圓形軛 槽16、17的中心軸線的每一個相對于垂直于連桿1、2中心軸線的方向成30°角。因而，兩 個連桿12、13的長圓形軛槽的中心軸線之間的組合角度是60°。軛槽的這種布置將引發(fā)連 桿12、13做相同的運動，并從而同現(xiàn)有技術(shù)中一樣引發(fā)活塞3、4運動，S卩，以60°相位差做 往復(fù)運動，但是僅采用一個曲柄臂18和一個曲柄銷19。圖2c示出了本發(fā)明的連桿12、13的一個優(yōu)選實施方式。一個連桿12的一部分20 接合另一個連桿13，以在運動中支撐和引導(dǎo)另一個連桿13。每一個連桿12、13還具有一對 引導(dǎo)凸片21、22，該一對引導(dǎo)凸片21、22與另一個連桿12、13的相對側(cè)邊緣部分23、24接 合。進(jìn)一步地，在引導(dǎo)凸片21、22內(nèi)形成有槽口，該槽口分別用于接收相對側(cè)邊緣部分23、 24。通過連接連桿12、13，連桿12、13被限制為沿著對齊的缸體25、26的中心軸線運動。但 是應(yīng)該注意到，將連桿12、13連接起來以限制連桿12、13的運動的效果可以通過許多不同 的方式實現(xiàn)。例如，可以通過安裝到缸體壁的導(dǎo)軌來對連桿引導(dǎo)，以將運動限制為沿著缸體 的中心軸線的往復(fù)運動。通過采用具有其它任何相互連接的或連接到缸體25、26的連接裝 置的連桿12、13來如上所述那樣限制它們的運動，也可以實現(xiàn)同樣的效果。圖2c中的連桿12、13在本實施方式中由具有軛部分23、24的金屬板制成，其被沖 壓以形成第一和第二開槽的軛25、26。但是，連桿12、13也可以由任何其它合適的材料制 成。圖3中，標(biāo)記27指示的是根據(jù)本發(fā)明的流量計。流量計27包括流量計主體28，其 具有曲軸箱部分29(由虛線表示)和相對的、軸向?qū)R的第一和第二缸體部分25和26，該 第一和第二缸體部分25和26從曲柄箱(從虛線處)分別向外延伸。缸體部分25、26的頭端分別由第一和第二頭端蓋板30和31覆蓋。磁性輪32在磁性輪32的中心連接到曲柄軸11。一連串的磁極(未示出)結(jié)合在 磁性輪32中，沿著磁性輪32的外周成角度地間隔。具有兩個傳感器的霍爾效應(yīng)感測器(transducer) 33 (本領(lǐng)域公知的)靠近磁性輪 32安裝。由于傳感器靠近磁性輪32，所以當(dāng)磁性輪32旋轉(zhuǎn)時傳感器可以檢測磁性輪32的 磁極的磁影響的波動。對應(yīng)于這種檢測，感測器33產(chǎn)生與磁性輪32的旋轉(zhuǎn)速度成比例的 脈沖信號。兩個傳感器進(jìn)一步在水平方向相間隔以通過確定兩個傳感器中的哪一個首先檢 測到特定磁極的磁影響來確定磁性輪32的旋轉(zhuǎn)方向。球軸承組件34嵌入到流量計主體28內(nèi)的小孔35中。曲柄軸11可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在 球軸承組件34內(nèi)。曲柄軸11具有橫向抵靠軸承組件34的垂直定向的軸承。曲柄軸11的 上部在軸承組件34的上方延伸，并成形為可以接收旋轉(zhuǎn)閥，將在下面參考圖5和6進(jìn)行更 詳細(xì)的描述。曲柄臂18連接到曲柄軸11的下部，并從曲柄軸沿徑向向外延伸。曲柄銷19 從曲柄臂18的徑向靠外的部分向下延伸，穿過第一滾柱軸承36和第二滾柱軸承37，第二滾 柱軸承37位于第一滾柱軸承36的下面。參考圖3，流量計27還包括第一活塞3和第二活塞4，該第一活塞3和第二活塞4 分別設(shè)置在缸體25和26內(nèi)。第一和第二連桿12、13將各自的活塞19、20驅(qū)動地連接到各 自的第一和第二滾柱軸承36、37。從而，連桿12、13通過滾柱軸承36、37連接到曲柄軸。連 桿12、13更清楚地表示在圖2a和2b中。在本具體實施方式
中，第一和第二連桿12、13由 帶有軛部分14、15的金屬板制成，其被沖壓形成第一和第二長圓形開槽軛16、17，用于滑動 地接合各自的第一和第二滾柱軸承36、37。在本實施方式中，長圓形開槽軛16、17具有直中 心軸線，各個中心軸線之間成60°角。第一和第二開槽軛16、17具有與軸向?qū)R的第一和 第二缸體部分25和26的中心軸線分別成120°和60°角的中心軸線。參考圖3，活塞3、4具有用于容納墊圈(未示出)的圓形的凹部38、39。墊圈由彈 性材料制成，用于密封缸體頭端腔體40和41，與由曲柄箱部分29和缸體部分25、26的位于 活塞3和4的內(nèi)側(cè)(面對曲軸箱)的部分限定的曲柄箱腔體42隔離。兩個活塞3、4從而 將與曲柄箱部分容積結(jié)合的缸體容積分成彼此密封的三個腔體，頭端腔體40、41和曲柄箱 腔體42。圖6示出了從圖3的流量計27的頂部看到的閥座43。閥座43包括第一、第二和 第三弧形端口 44、45、46，每一個覆蓋圍繞曲柄軸孔47的大約80°的圓弧，并且端口之間大 約間隔40°角度。參考圖3和6，第一端口 44與第一頭端腔體40通過形成于流量計主體 28內(nèi)的第一通道48流體連通。第二端口 45與第二頭端腔體41通過形成于流量計主體28 內(nèi)的第二通道49流體連通。參考圖6和4，第三端口 46與曲柄箱腔體42通過形成于流量 計主體28內(nèi)的第三通道50流體連通。 參考圖5a，旋轉(zhuǎn)閥51定位在閥座43的頂部，用于控制流體流進(jìn)和流出第一、第二 和第三端口 44、45、46。參考圖5a和5b，旋轉(zhuǎn)閥51包括形成于其中心的孔52，曲柄軸11通 過該孔52延伸以可旋轉(zhuǎn)地將閥51連接到曲柄軸11。參考圖5和6，旋轉(zhuǎn)閥51還包括軸向 和徑向?qū)R的弧形入口端口 53和弧形出口端口 54，當(dāng)閥51被曲柄軸11旋轉(zhuǎn)時來交替地對 準(zhǔn)閥座43的第一、第二和第三弧形端口 44、45、46。端口 53、54中的每一個覆蓋圍繞孔52 的大約100°的圓弧，端口之間間隔大約80°的角度。
如圖3和4進(jìn)一步所示，固定法蘭(或流量計圓蓋)55固定到流量計主體28的頂 部。供給腔56形成于法蘭的內(nèi)部以為旋轉(zhuǎn)閥51的入口端口 53供應(yīng)流體。形成于法蘭內(nèi) 的供給端口 57在供給腔56和流體供給管道(未示出)之間提供流體連通。類似地，環(huán)形 排出腔58形成于法蘭55內(nèi)以接收從旋轉(zhuǎn)閥51的出口端口 54排出的流體。排出端口 59 在排出腔58和流體排出管道(未示出)之間提供流體連通。圖6進(jìn)一步顯示了疊置到閥座43的第一、第二和第三端口 44、45、46上的旋轉(zhuǎn)閥 端口 53、54(以虛位示出)的一個瞬時位置。在工作時，旋轉(zhuǎn)閥51被曲柄軸11按箭頭60 所示的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，入口和出口端口 53、54順次對準(zhǔn)端口 44、45、46中的每一 個。如圖6所示，入口端口 53對準(zhǔn)第三端口 46，出口端口 54對準(zhǔn)第二端口 45。入口端口 53和第一端口 44的對準(zhǔn)將在下面描述。因為端口 44、45、46中的每一個覆蓋大約80°的 角度，旋轉(zhuǎn)閥端口 53、54中的每一個覆蓋大約100°的角度，所以每一個端口 44、45、46在曲 柄軸1的180°的旋轉(zhuǎn)過程中交替地對準(zhǔn)入口端口 53，然后在180°的旋轉(zhuǎn)過程中對準(zhǔn)出口 端口 54?？梢灾溃肟诙丝?53或出口端口 54可以與端口 44、45、46中的一個或兩個同時 對準(zhǔn)，但不能同時對準(zhǔn)三個。但是，在一個時間點端口 44、45、46可以只對準(zhǔn)端口 53、54中 的一個。為了更完整地描述流量計27的操作，參考圖3，假設(shè)最初流量計主體28充滿了流 體，曲柄軸11被旋轉(zhuǎn)以將第一活塞3置于盡可能地靠近頂蓋30的位置(即，“上止點”位 置)，第二活塞4以60°相位角領(lǐng)先第一活塞3，并且旋轉(zhuǎn)閥端口 53、54如圖6所示那樣與 第一、第二和第三端口 44、45、46相關(guān)聯(lián)。然后，流體(例如來自外部源(未示出)的汽油) 通過供給端口 57供給，穿過供給腔56、旋轉(zhuǎn)閥51的入口端口 53和第三端口 46，如圖6所 示。流體隨后流過第三通道50 (圖4)并進(jìn)入曲柄箱腔體42，在這里它施加壓力向外(遠(yuǎn)離 曲柄軸11)移動第二活塞4。由于第一活塞3處于上止點位置，所以它抵制向外移動。第二 活塞4的向外移動將流體從第二腔體41排出，從而使流體流過第二通道49、旋轉(zhuǎn)閥51的 出口端口 54、排出腔58，并通過排出端口 59排出到排出管線(未示出)。第二活塞4的運 動還通過第二連桿13驅(qū)動曲柄軸11。相應(yīng)地，曲柄軸11將逆時針旋轉(zhuǎn)傳遞給旋轉(zhuǎn)閥51， 入口端口 53開始對準(zhǔn)第一端口 44。然后，在供給腔48內(nèi)的流體開始流過旋轉(zhuǎn)閥51的入 口端口 53和第一端口 44。然后流體流過第一通道48進(jìn)入第一腔體40，并且施加壓力向內(nèi) (朝向曲柄軸11)移動第一活塞3，從而使曲柄軸11和旋轉(zhuǎn)閥51進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。這個過程按 照這里描述的原理繼續(xù)進(jìn)行。結(jié)果，活塞3、4分別在缸體25、26內(nèi)往復(fù)運動，從而旋轉(zhuǎn)曲柄 軸11、附帶的旋轉(zhuǎn)閥51和磁性輪32?；魻栃?yīng)感測器33中的傳感器檢測在磁性輪32上 的磁極的磁影響中產(chǎn)生的波動，并產(chǎn)生與流過流量計27的流體的流速成比例的脈沖信號。 雖然附圖中沒有示出，但可以理解的是，脈沖信號可用來驅(qū)動電子計算器和指示器，用來記 錄從流量計27分配的流體(例如汽油)的量和總價格。旋轉(zhuǎn)閥51的入口和出口端口 53、54和端口 44、45、46相互協(xié)作，使流入或流出曲 柄箱腔體42的流體的量等于分別流出或流入頭端腔體40、41的量的代數(shù)和。因而，曲柄箱 腔體42提供稱為“看不見的”或“假設(shè)的”活塞和缸體，與結(jié)構(gòu)上存在的活塞3、4機械地和 液壓地協(xié)作。因而，雖然僅僅具有兩活塞流量計或馬達(dá)的物理實體部件，流量計卻像三活塞 流量計或液壓馬達(dá)一樣液壓地和機械地工作。應(yīng)該注意的是，流入和流出流量計27的流量 實際上是恒定的。產(chǎn)生這個恒定的流量的原因是，軸向?qū)R的活塞3、4以60°相位差往復(fù)運動以及使用了上述的軛16、17，軛16、17基本上與止轉(zhuǎn)棒軛協(xié)調(diào)一致。因 而，由于以上所述，本發(fā)明的流量計是緊湊的，并且成本效益和機械效率更高?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的軛槽可以具有其它形狀。軛例如可以彎曲為實現(xiàn)理想的 正弦函數(shù)運動或周期正弦函數(shù)的任何變形。進(jìn)一步可以理解的是，多個流量計27可以集成在一個單獨的裝置中以獲得上述 單個流量計所沒有的幾個優(yōu)點。例如，將兩個流量計27結(jié)合在一起的雙流量計裝置61，如 圖7所示，有利于具有兩個、四個、六個或八個汽油分配器的汽油分配泵站的構(gòu)建。進(jìn)一步 地，雙流量計61僅僅需要一個單獨流量計主體、流量計圓蓋和端蓋，從而降低了制造成本。 由于安裝和管道工作簡化了并且容納雙流量計所需要的殼體尺寸減小了，所以雙流量計61 的安裝變?nèi)菀琢恕Ｒ驗殡p流量計也能夠以單獨一個流量計運送速度兩倍的速度服務(wù)于一個 單獨的軟管出口，因此它的適應(yīng)性增強了。進(jìn)一步可以理解的是，端口 44、45、46、53、54可以覆蓋許多不同角度的圓弧，而 且，可以具有非弧形形狀。進(jìn)一步還可以理解的是，供應(yīng)端口和排出端口可以互換，分別用作排出端口和供 應(yīng)端口。進(jìn)一步，可以布置與之相連的供應(yīng)和排出管線以測量流過任何管線的任何流體的 流量。例如，除了測量從分配器流出的流體(例如汽油)，流量計可用來測量從管道流入建 筑物(例如住宅房或其它建筑物)中的水的流量?？梢岳斫獾氖?，可以預(yù)期到本發(fā)明的其它變形，在一些實施方式中，本發(fā)明的一些 特征可以在沒有相應(yīng)應(yīng)用其它特征的情況下使用。相應(yīng)地，以與本發(fā)明的范圍一致的方式 寬泛地解釋附帶的權(quán)利要求是恰當(dāng)?shù)摹?br> 權(quán)利要求
1.一種流量計(27)，該流量計07)包括外殼(觀)，該外殼08)限定有至少一個曲柄箱09)和兩個軸向?qū)R的缸體05 J6)；曲柄軸(11)，該曲柄軸(11)設(shè)置在所述曲柄箱09)內(nèi)；兩個活塞(3、4)，該兩個活塞(3、4)分別安裝在所述缸體0546)內(nèi)，以進(jìn)行往復(fù)運動；第一連桿(12)，該第一連桿(1 連接到一個所述活塞C3)和所述曲柄軸(11)，以響應(yīng) 于一個所述活塞(3)的運動而旋轉(zhuǎn)所述曲柄軸(11)；和第二連桿(13)，該第二連桿(1 連接到另一個所述活塞(4)和所述曲柄軸(11)，以響 應(yīng)于另一個所述活塞的運動而旋轉(zhuǎn)所述曲柄軸(11)；其中，所述第一連桿和第二連桿(12、13)具有用于接收曲柄銷(19)的軛槽(16、17)；其特征在于，所述第一連桿和第二連桿(12、1 通過一個共同的曲柄銷(19)連接到所述曲柄軸 (11)，該共同的曲柄銷(19)徑向偏離所述曲柄軸(11)；通過一個所述連桿(1 的軛槽(16)的端點的軸線與所述兩個軸向?qū)R的缸體05、 26)的對齊軸線之間形成角度α ；通過另一個所述連桿(1 的軛槽(17)的端點的軸線與所述對齊軸線之間形成另一個 不同的角度β，以使相應(yīng)的活塞(3、4)不同相位地進(jìn)行往復(fù)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計(27)，其中，所述兩個連桿(12、1；3)的軛槽(16、17) 中的每一個適于沿所述端點之間的直線延伸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，所述角度α和β選擇為 使得所述活塞(3、4)以大約60°的相位差進(jìn)行往復(fù)運動。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，α小于90°，β大于 90°。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，α大約為60°，β大約為 120°。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，一個所述連桿(1 的一部 分接合另一個所述連桿(13)，以在運動時支撐和引導(dǎo)所述另一個連桿(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量計(27)，其中，所述連桿(12、1；3)均具有一對引導(dǎo)凸片 (20、21)，該對引導(dǎo)凸片(20,21)接合另一個所述連桿(13,12)的相對側(cè)邊緣部分(23,24) 0
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量計(27)，其中，在所述引導(dǎo)凸片(20、21)上形成有凹口， 用于分別接收所述相對側(cè)邊緣部分03、對)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，在所述外殼08)上限定有 端(44、45、46)，該端04、45、46)與所述缸體(25、26)和所述曲柄箱09)連通，并且所述流 量計07)還包括安裝在所述曲柄軸(11)上以隨所述曲柄軸(11)旋轉(zhuǎn)的端口閥(51)，該 端口閥(51)具有多個端(53、54)，該多個端(53,54)與所述外殼(28)上的端(44,45,46) 順序?qū)?zhǔn)，以分配流體進(jìn)出所述缸體(25、26)和所述曲柄箱( )，從而控制所述活塞(3、4) 的運動。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的流量計(27)，其中，該流量計(XT)還包括至 少一個輪(32)，該至少一個輪(32)連接到所述曲柄軸(11)并具有至少一個磁極；和至少一個傳感器(33)，該至少一個傳感器(33)用于檢測所述至少一個磁極的影響并產(chǎn)生與流 體流入和流出相應(yīng)的所述缸體(25、26)和所述曲柄箱09)的流動相對應(yīng)的信號。
11.一種多流量計裝置(61)，該多流量計裝置(61)包括至少兩個根據(jù)權(quán)利要求1-10 中任意一項所述的流量計(XT)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多流量計裝置(61)，其中，至少兩個所述流量計(XT)設(shè)置 為使得該至少兩個所述流量計(XT)的對齊軸線平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的多流量計裝置(61)，其中，一個流量計的流體入口和 流體出口分別與另一個流量計的流體入口和流體出口連通，以并連各個所述流量計。
14.一種用于給車輛補充燃料的燃料分配單元，其特征在于，該燃料分配單元包括根據(jù) 權(quán)利要求1-10中任意一項所述的流量計(XT)或根據(jù)權(quán)利要求11-13中任意一項所述的多 流量計裝置(61)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流量計，包括限定至少一個曲柄箱和兩個軸向?qū)R的缸體的外殼；設(shè)置在曲柄箱內(nèi)的曲柄軸；分別安裝在缸體內(nèi)以進(jìn)行往復(fù)運動的兩個活塞；連接到一個活塞和曲柄軸的第一連桿，用于響應(yīng)一個活塞的運動旋轉(zhuǎn)曲柄軸；和連接到另一個活塞和曲柄軸的第二連桿，用于響應(yīng)另一個活塞的運動旋轉(zhuǎn)曲柄軸，其中連桿具有接收曲柄銷的軛槽。連桿通過徑向偏離曲柄軸的共同的曲柄銷連接到曲柄軸；通過一個連桿的軛槽的端點的軸線與兩個缸體的對齊軸線之間形成角度α；通過另一個連桿的軛槽的端點的軸線與所述對齊軸線之間形成不同的角度β。本發(fā)明還涉及一種包括至少兩個上述流量計的多流量計裝置，和一種包括上述流量計或多流量計的燃料分配單元。
文檔編號B67D7/16GK102052945SQ20101057012
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月7日
發(fā)明者M·霍坎松 申請人:德萊賽穩(wěn)公司