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          一種智能水表萬向節驅動的球閥技術

          本文作者:寧波市江北水表廠 發布日期:2010-10-20

            目前市場大多數的智能水表基表是產用球閥結構的。球閥在智能水表上的運用關鍵價格低,壓損小。所以,智能水表制造商都采用球閥的基表。但是由于智能水表點擊驅動的扭矩實在太小了,往往會出現意想不到的故障,這令客戶和制造商很頭痛。雖然現在出現了一種浮動球閥的專利,但是浮動球閥的關鍵是解決卡球的問題,忽視了密封問題,并且浮動球閥還存在卡球的問題,因為浮動球閥不能無限制將偏移的中心孔矯正兩個孔的中的中心點。所以,浮動球閥只能解決一部分的問題,同時存在了閥門關閉后的內泄漏問題。

            針對智能水表球閥的特殊要求,筆者對智能水表的球閥進行了反復的研究和試驗。找到了球閥存在問題的根源。智能水表的殼體是由金屬鑄造成型的。鑄造工藝過程的誤差幾乎要0.30mm,有的甚至更大。而鑄造成型的殼體金加工時是以外形為基準的,所以車加工時就有0.30mm左右的偏差存在。球閥有兩個孔,一個是安裝球的,還有一個是安裝驅動桿的。這兩個孔對于球閥而言是要求很高的,尤其是智能水表低功耗設計,兩孔的中心點一有偏差就在電流上反應出來,甚至電機根本不能帶動球轉動。兩個中心孔的偏差在加工中幾乎沒有很好的手段克服。因為加工時以外形作為基準的,兩個孔的中心點隨時都會發生偏移變化。

            智能水表球閥的問題找到后,就可以從根上進行解決。為了彌補兩個中心孔的偏差,驅動桿就采用萬向結構進行驅動。驅動桿可以在360°圓周運動時隨球偏移而進行偏移,兩個孔的中心只要在1mm的偏差范圍內,永遠不會卡球。也就是驅動需要的電流始終不會發生變化。筆者試制了萬向節驅動桿進行試驗,凡是直桿卡球的,換上萬向節驅動桿就 不再卡球了。這項技術的關鍵是將兩個孔的偏差通過萬向節來進行糾正了。目前這項技術的產品已經問世。

            為將智能水表的球閥做到最好,在球閥中還引入了機械密封裝置和頂球的彈簧裝置。機械密封式將驅動桿永久的密封,彈簧頂球裝置是將球和球兩端的密封圈緊密相碰,保證閥門關閉時不會產生內泄漏。三項技術合用,使得智能水表的球閥具有:

            1. 驅動球閥的功率始終不會變化,除啟動和到位的電流會大些,過程的電流永遠不會有變化;

            2. 增加機械密封,就是將原來的軸向的O型密封圈密封改為端面的密封,這樣即使橡膠老化,機械密封也不會存在驅動桿漏水的現象;

            3. 頂球采用彈簧主要是將球兩邊的密封圈壓到球的力度一致,不會因為加工時尺寸的變化造成有緊有松的現象,這樣就不存在因為密封圈松緊電流產生變化和內泄漏問題。

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