专利名称：一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预付费热量表，尤其是一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，特别适合于集中供热收费计量用热量表应用场合。
背景技术：
随我国国民经济的高速发展，对资源的需求越来越大，尤其凸出的是水资源和石 油资源。我国水资源的人均占有量只有2710立方米，约为世界人均占有量的1/4，居世界第 88位。国外一些国家工业用水早已采取循环用水措施，水的重复利用率高达70% 90%左 右，而中国多数城市还停留在20% 50%的水平上。由于工艺技术落后，工业用水定额也 远远高于国外先进水平。中国占世界石油储量的1. 5%，产量占世界总量的4. 5%，但消费 量却占世界总量的8.2%。经历了世界性的金融危机以来，为了保证我国国民经济的可持续 发展，节约能源早已提到议事日程上来，国家加大了节能力度，出台了相应的法律法规，计 量收费供水和供热势在必行，因此，本实用新型在当前形势下有着极其广阔的应用前景。我国供热计量收费仪表——预付费热量表，大都使用普通球阀与流量计分体组合 成预付费热量表，其连接部机械强度底、密封性能差，使用时经常产生热水泄漏，造成事故。众所周知，随国家建筑节能计量收费制度的推行，预付费热量表被确认为一种必 要的集中供热计量的法定仪表，根据我国国情预付费热量表被大量使用。对于组成预付费 热量表的关键部件电动球阀，因其工作在60°C 95°C高温(热量表，高温型工作温度可达 1500C )和0. 5-1. 6MPa高压下(高温型热量表工作压力达2. 5MPa)，加之我国集中供热对球 阀(电动球阀)的材料、工艺、加工的要求很高，要求良好的密封性能和尽量小的转动力矩。 目前国内生产的预付费热量表，球阀(电动球阀)基本上是使用普通球阀，其性能远不能满 足热量表的需要，造成了控制失灵、渗漏、堵塞等缺陷。我国大量使用的中小口径机械式预 付费热量表，除了控制阀和流量计的问题外，结构存在着设计缺陷和瑕疵，例如电缆引线外 露、计算器不能大范围的旋转和仰俯、密封性能差、抗磁攻击能力差等。
(三)实用新型内容本实用新型的目的在于设计一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，它针对热 量表产业现状实现了多项技术创新，解决了现有技术设计、工艺、制造和装配出现的弊端， 使用新结构定位圈组件、云台组件和新结构计算器，使计算器密封性能提升，计算器可沿竖 直轴做士95°旋转，可沿水平轴在-10°——90°范围内旋转，装配连接大量使用了卡槽和 卡扣方式，减少了紧固件的数量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，操作和使用方 式有良好的人机界面。本实用新型的技术方案为一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在 于它包括一体化表壳流量计/控制阀组件、定位圈组件、云台组件、计算器、减速器和上装 式球阀阀芯组件，所说的一体化表壳流量计/控制阀组件采用一体化表壳，一体化表壳内 依次分别装有流量计和上装式球阀阀芯组件；所说的一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件依定位圈组件连接；所说的计算器连接在云台组件上；所说的减速器安装在上装式球阀阀芯组件上。上述所说的一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件依定位圈组件连接为定 位圈组件下卡爪卡入一体化表壳流量计/控制阀组件的流量计上盖的环形沟槽中，上卡爪 卡入云台组件云台内圆柱孔的环形沟槽中，连接一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组 件；所说的云台组件、定位圈组件及一体化表壳流量计/控制阀组件均可沿竖直轴即流量 计表芯安装孔、定位圈组件、云台组件的轴线做士95°旋转；所说的定位圈组件和流量计 上盖外圆装配时压入封印圈，防止人为破坏。上述所说的安装在一体化表壳流量计/控制阀组件包括进水口、温度传感器安装 接口、出水口、进水口滤网、铅封、上盖、轴向密封圈和端面密封圈；所说的流量计的表芯为 双旋翼叶轮；所说的一体化表壳上有上盖端面密封环形槽和铅封封印孔，上盖端面密封环 形槽内安装端面密封圈，铅封封印孔安装铅封；所说的温度传感器为Ptiooo钼电阻；所说 的上盖顶部孔有环形沟槽使定位圈组件卡爪卡入，流量计密封采用轴向密封圈和端面密封 圈双密封，保证了在高温高压下热量表热水不渗漏。上述所说的云台组件底部依螺钉固定有传感器组件，所说的传感器组件为维根传 感器细件。上述所说的上装式球阀阀芯组件上有球阀上盖、阀芯径向密封圈和阀芯端面密封 圈，球阀上盖用螺钉固定在一体化表壳上，密封由阀芯径向密封圈和阀芯端面密封圈密封 组成，径向/端面双密封结构保证了在高温高压下的密封性能；所说的一体化表壳上有球 阀上盖端面密封环形槽，球阀上盖端面密封环形槽内安装有阀芯端面密封圈。上述所说的上装式球阀阀芯组件有一对硅橡胶弹性密封圈和聚四氟乙烯球面垫 圈，它能沿水流轴线即进水口和出水口的共有轴线方向自动调整阀芯钢球的位置，并紧密 包容钢球，保证密封性；垂直水流轴线方向，有销轴/聚四氟乙烯轴套安装在转轴上，由于 转轴插入钢球榫尺寸小于钢球对应的安装槽0. 3mm,销轴两端面与钢球对应的安装槽为间 隙配合，配合间隙为0. 02-0. 04mm，转轴转动时带动销轴/聚四氟乙烯轴套/钢球随动，同时 销轴在聚四氟乙烯轴套做轴向浮动，补偿了垂直水流轴线方向偏差；两个补偿组成了相当 于万向节的机理和功能，可以完全消除钢球和转轴的不同轴心度，即保证了密封又降低了 阀芯的驱动力矩，也降低了微型电机的工作电流，大幅提高了锂电池的工作寿命，保证控制 阀的启闭次数> 10000次。上述所说的减速器包括减速器外罩、减速器组件、连接板和过线管；所说的过线管 从定位圈组件的开孔穿出，穿入减速器外罩对应开孔，过线管顶部有45°倒角的卡爪，卡 爪直径大于开孔直径，并在卡爪圆周上平均分布4个Imm宽4mm深的开槽，开槽的弹性作 用使过线管容易装入开孔，且起到定位和不可拆卸的作用；减速器的控制电缆经过减速器 外罩、过线管、定位圈组件的开孔进入定位圈组件，再经过云台凸耳空腔、计算器壳体凸耳 空腔、轴块空腔引入计算器；由于过线管和2个云台凸爪的限位作用，计算器可沿竖直轴 做士95°旋转；减速器的控制电缆预留士95°旋转长度，盘在定位圈组件内部的环形空间 内，旋转时不产生干涉和阻滞；减速器下盖有180等分的端面齿与之对应的连接板也有180 等分的端面齿用于减速器和上装式球阀阀芯组件的圆周位置微调，以保证上装式球阀阀芯 组件开启时钢球过水孔与一体化表壳进出水口同轴心。[0013]上述所说的计算器由计算器壳体、计算器密封圈、计算器上盖、轴块、轴块密封垫、 入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口、轴块密封圈、维根传感器 组件输出电缆、射频线圈、电缆压板螺钉、PCB主板、按键、电池压板、输出电缆挡圈、输出电 缆密封圈、电池、轴块固定螺钉和电缆压板组成；将计算器密封圈装入计算器壳体端 面环形 槽中，扣上计算器上盖，2个用螺钉装入计算器上盖的沉孔并旋入螺钉安装柱孔中紧固；安 装PCB主板时，用计算器壳体的2个下卡柱、2个上卡柱、2个定位柱和一个支撑柱分别卡入 PCB主板卡槽或卡孔中；用4个射频线圈定位柱固定射频线圈；用2个电池支撑筋、电池压 板和螺钉固定电池，螺钉旋入计算器壳体的安装圆柱的孔中；射频线圈和电池依次装在计 算器壳体底部的射频线圈/电池仓内；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板和电缆压 板螺钉固定在计算器壳体上，防止外力拉动电缆；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的 接口 入口温度传感器接口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口引出，引出时加装输 出电缆挡圈和输出电缆密封圈固定和密封；按键安装在计算器上盖按键开孔上；PCB主板 包括PCB板、显示液晶、轻触微型开关组成。上述所说的计算器上盖上按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口。上述所说的云台组件和计算器的依云台凸耳、计算器壳体凸耳、轴块、轴块密封垫 和2个轴块密封圈连接；装配时将2个轴块密封圈分别套在云台凸耳两端圆柱的端面环形 槽中，计算器壳体凸耳装入云台凸耳一端圆柱上，轴块装入云台凸耳另一端圆柱上，同时轴 块与计算器壳体连接部放置轴块密封垫，用螺钉紧固计算器壳体和轴块；传感器组件脉冲 信号输出电缆通过云台凸耳空腔、计算器壳体凸耳空腔和轴块空腔引入计算器；装好后，在 空腔中灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈和轴块密封垫分别起到各连接结合部 的密封，使防护等级高于IP52 ；装好的计算器可沿计算器壳体凸耳、轴块和云台凸耳两端 圆柱的共同轴线即水平轴线做-10° 90°范围内旋转。本实用新型原理一体化表壳和一种新型上装式球阀阀芯组件(球阀组成零部件 与水流方向或供水管路轴线方向垂直)。本实用新型使用上装式球阀阀芯组件，从原理上、 结构上解决了普通球阀的弊病和缺陷，控制精度高、性能稳定，耐高温和高压，转动力矩小， 其空载转动力矩< 0. 5N-m(0. 05kgf-m)。同时上装式球阀性能降低了对球阀零部件加工精 度要求，而且其性能比普通球阀有了很大的提升。由于上装式球阀阀芯组件使用金属材料 和工程塑料做球阀(电动球阀)的零部件，其耐压性能得到了大幅度提高，从普通球阀的 1. 6MPa提高到3. 5MPa。上装式球阀阀芯组件垂直安装在一体化表壳上，可与球阀上盖整体 拆装，而且重新安装后不影响使用性能，便于对球阀(电动球阀)阀芯做定期的维修清洗， 保证了在恶劣水质下的控制精度和使用性能。本实用新型使用的流量计，用双旋翼叶轮取 代普通叶轮，改善了流量特性，提高计量精度和稳定性。本实用新型的优越性1、本实用新型针对热量表产业现状实现了多项技术创新， 解决了现有技术设计、工艺、制造和装配出现的弊端，使用新结构定位圈组件、云台组件 和新结构计算器，使计算器密封性能提升，计算器可沿竖直轴做士95°旋转，可沿水平轴 在-10°——90°范围内旋转，装配连接大量使用了卡槽和卡扣方式，减少了紧固件的数 量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，操作和使用方式有良好的人机界面；2、本实 用新型中传感器使用维根元件采集流量计叶轮磁环转动时磁场变化的信号，并转换成计算 器PCB主板所需要的脉冲信号，由于使用了磁屏蔽技术，传感器组件在外部5000Gs磁场攻击下，传输信号不受影响，保证了计量的精确度和可靠性；3、由于计算器采用了上述新结 构，使计算器有良好的人机界面，操作方便可靠；射频线圈安放在计算器的背面，用射频卡 读写时不遮挡计算器前面的显示液晶，避免了普通热量表使用射频卡时遮挡计算器前面的 显示液晶无法读取信息的缺陷；计算器上盖使用聚碳酸酯PC材料，抗外力攻击性能高，用 5kg质量钢球从Im跌落撞击无损伤，同时按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口 ； 4、计算器密封圈、电缆密封圈、轴块密封圈、轴块密封垫保证了计算器的密封性，使防护等 级高于IP52 ；5、电缆接口有厚度为0. 5mmPC+ABS塑料隔层，且隔层是与计算器壳体同时注 塑；使用时，只需钻开隔层，用电缆密封圈、电缆密封圈挡板和电缆压板将I/O引出电缆引 出计算器壳体，同时也保证固定和密封；6、本实用新型，将流量计和上装式球阀阀芯组件分 别装入一体化表壳，实现了流量计和控制阀的一体化；由于是整体结构，使一种新型一体化 上装式球阀预付费热量表的强度、密封性和耐高温耐高压性能得到提升，最高承压>4Mpa， 远高于行业标准高压表2.5Mpa(普通热量表1.6Mpa)的压力极限。上装式球阀由低功耗 大扭矩减速器(另案申报专利)驱动，工作电流彡60-80mA，使用功率型锂电池启闭次数 彡10000次。


图1为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表外观图。图2为本实用新型所涉及一种新型一体化上装式球阀预付费热量表投影视图(其 中，图2-a为主视图，图2-b为左视图，图2-c为俯视图)。图3为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的流量计、定位 圈组件及云台组件局部装配图。图4为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的云台组件、轴 块、轴块密封垫、轴块密封圈、计算器壳体连接局部剖视图。图5为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的结构投影视 图(图5-a为未安装表盖的主视图，图5-b为只剖切计算器的左视图)。图6为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的计算器上盖 4-3主视图。图7为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的减速器组件、上装式阀芯组件和一体化表壳的局部剖切图。图8为本实用新型所涉一种新型一体化上装式球阀预付费热量表的一体化表壳 1-1剖视图。其中，1为一体化表壳流量计/控制阀组件，1-1为一体化表壳，1-1-1为进水口， 1-1-2为上装式球阀阀芯组件安装孔，1-1-3为温度传感器安装螺孔，1-1-4为出水口， 1-1-5为流量计表芯安装孔，1-1-6为上盖端面密封环形槽，1-1-7为球阀上盖端面密封环 形槽，1-1-8为铅封封印孔，1-2为上盖，1-2-1为顶部孔环形沟槽，1-3为径向密封圈，1-4 为端面密封圈，1-5为进水口滤网，1-6为铅封，2为定位圈组件，2-1为下卡爪，2-2为封印 圈，2-3为传感器组件，2-4为上卡爪，2-5为螺钉，2-6为开孔，2_7为环形空间，3为云台组 件，3-1为环形沟槽，3-2为云台凸耳，3-2-1为云台凸耳空腔，3-3为云台凸爪，4为计算器， 4-1为计算器壳体，4-1-1为计算器壳体凸耳，4-1-1-1为计算器壳体凸耳空腔，4-1-2为计算器壳体下卡柱，4-1-3为螺钉安装柱，4-1-4为电池支撑筋，4-1-5为定位柱，4-1-6为上卡柱，4-1-7为电池压板螺钉安装圆柱，4-1-8为射频线圈/电池仓内，4-1-9为电缆引入孔， 4-1-10为射频线圈定位柱，4-1-11为电缆引出孔，4-1-12为支撑柱，4-1-13为端面环形槽， 4-2为计算器密封圈，4-3为计算器上盖，4-3-1为沉孔，4-3-2为按键开孔，4_3_3为专用光 通讯接口，4-3-4为螺钉，4-4为轴块，4-4-1为轴块空腔，4_5为轴块密封垫，4_6为入口温 度传感器接口，4-7为出口温度传感器接口，4-8为I/O引出电缆接口，4-9为轴块密封圈， 4-10为维根传感器组件输出电缆，4-11为射频线圈，4-12为电缆压板螺钉，4-13为PCB主 板，4-13-1为PCB板，4-13-2为显示液晶，4_13_3为轻触微型开关，4_14为按键，4_15为电 池压板，4-16为输出电缆挡圈，4-17为输出电缆密封圈，4-18为电池，4-19为轴块固定螺 钉，4-20为电缆压板，5为减速器，5-1为减速器外罩，5-2为减速器组件，5_3为连接板，5_4 为过线管，6为上装式球阀阀芯组件，6-1为转轴，6-2为球阀上盖，6-3为阀芯径向密封圈，
6-4为阀芯端面密封圈。
具体实施方式
实施例一种新型一体化上装式球阀预付费热量表(见图1-5、图7)，其特征在于 它包括一体化表壳流量计/控制阀组件1、定位圈组件2、云台组件3、计算器4、减速器5和 上装式球阀阀芯组件6，所说的一体化表壳流量计/控制阀组件1采用一体化表壳1-1，一 体化表壳1-1内依次分别装有流量计和上装式球阀阀芯组件6 ；所说的一体化表壳流量计 /控制阀组件1和云台组件3依定位圈组件2连接；所说的计算器4连接在云台组件3上； 所说的减速器5安装在上装式球阀阀芯组件6上。上述所说的一体化表壳流量计/控制阀组件1和云台组件3依定位圈组件2连接 为定位圈组件2下卡爪2-1卡入一体化表壳流量计/控制阀组件1的流量计上盖1-2的 环形沟槽1-2-1中，上卡爪2-4卡入云台组件3云台内圆柱孔的环形沟槽3-1中，连接一体 化表壳流量计/控制阀组件1和云台组件3 ；所说的云台组件3、定位圈组件2及一体化表 壳流量计/控制阀组件1均可沿竖直轴即流量计表芯安装孔1-1-5、定位圈组件2、云台组 件3的轴线做士95°旋转；所说的定位圈组件2和流量计上盖1-2外圆装配时压入封印圈 2-2，防止人为破坏。(见图3)上述所说的安装在一体化表壳流量计/控制阀组件1包括进水口 1-1-1、温度传感 器安装接口 1-1-3、出水口 1-1-4、进水口滤网1-5、铅封1-6、上盖1_2、轴向密封圈1_3和 端面密封圈1-4 ；所说的流量计的表芯为双旋翼叶轮；所说的一体化表壳1-1上有上盖1-2 端面密封环形槽1-1-6和铅封1-6封印孔1-1-8，上盖1-2端面密封环形槽1_1_6内安装端 面密封圈1-4，铅封1-6封印孔1-1-8安装铅封1-6 ；所说的温度传感器为ptlOOO钼电阻； 所说的上盖1-2顶部孔有环形沟槽1-2-1使定位圈组件2卡爪2-1卡入，流量计密封采用 轴向密封圈1-3和端面密封圈1-4双密封，保证了在高温高压下热量表热水不渗漏。(见图
7-8)上述所说的云台组件3底部依螺钉2-5固定有传感器组件2-3，所说的传感器组件 2-3为维根传感器组件。(见图3)上述所说的上装式球阀阀芯组件6上有球阀上盖6-2、阀芯径向密封圈6-3和阀 芯端面密封圈6-4，球阀上盖6-2用螺钉固定在一体化表壳1-1上，密封由阀芯径向密封圈6-3和阀芯端面密封圈6-4密封组成，径向/端面双密封结构保证了在高温高压下的密封性能；所说的一体化表壳1-1上有球阀上盖6-2端面密封环形槽1-1-7，球阀上盖6-2端面密 封环形槽1-1-7内安装有阀芯端面密封圈6-4。(见图7-8)上述所说的上装式球阀阀芯组件6有一对硅橡胶弹性密封圈和聚四氟乙烯球面 垫圈，它能沿水流轴线即进水口 1-1-1和出水口 1-1-4的共有轴线方向自动调整阀芯钢球 的位置，并紧密包容钢球，保证密封性；垂直水流轴线方向，有销轴/聚四氟乙烯轴套安装 在转轴6-1上，由于转轴6-1插入钢球榫尺寸小于钢球对应的安装槽0. 3mm,销轴两端面与 钢球对应的安装槽为间隙配合，配合间隙为0. 02-0. 04mm，转轴6_1转动时带动销轴/聚四 氟乙烯轴套/钢球随动，同时销轴在聚四氟乙烯轴套做轴向浮动，补偿了垂直水流轴线方 向偏差；两个补偿组成了相当于万向节的机理和功能，可以完全消除钢球和转轴6-1的不 同轴心度，即保证了密封又降低了阀芯的驱动力矩，也降低了微型电机的工作电流，大幅提 高了锂电池的工作寿命，保证控制阀的启闭次数彡10000次。(见图7)上述所说的减速器5包括减速器外罩5-1、减速器组件5-2、连接板5_3和过线管 5-4 ；所说的过线管5-4从定位圈组件2的开孔2-6穿出，穿入减速器外罩5_1对应开孔，过 线管5-4顶部有45°倒角的卡爪，卡爪直径大于开孔直径，并在卡爪圆周上平均分布4个 Imm宽4mm深的开槽，开槽的弹性作用使过线管5_4容易装入开孔，且起到定位和不可拆卸 的作用；减速器5的控制电缆经过减速器外罩5-1、过线管5-4、定位圈组件2的开孔2-6进 入定位圈组件2，再经过云台凸耳3-2空腔3-2-1、计算器壳体凸耳空腔4-1-1-1、轴块空腔 4-4-1引入计算器4 ；由于过线管5-4和2个云台凸爪3-3的限位作用，计算器4可沿竖直 轴做士95°旋转；减速器5的控制电缆预留士95°旋转长度，盘在定位圈组件2内部的环 形空间2-7内，旋转时不产生干涉和阻滞；减速器5下盖有180等分的端面齿与之对应的连 接板5-3也有180等分的端面齿用于减速器5和上装式球阀阀芯组件6的圆周位置微调， 以保证上装式球阀阀芯组件6开启时钢球过水孔与一体化表壳1-1进出水口同轴心。(见 图2-a、图3、图7)上述所说的计算器4由计算器壳体4-1、计算器密封圈4-2、计算器上盖4-3、轴 块4-4、轴块密封垫4-5、入口温度传感器接口 4-6、1/0引出电缆接口 4_8、出口温度传感器 接口 4-7、轴块密封圈4-9、维根传感器组件输出电缆4-10、射频线圈4-11、电缆压板螺钉 4-12,PCB主板4-13、按键4_14、电池压板4_15、输出电缆挡圈4_16、输出电缆密封圈4_17、 电池4-18、轴块固定螺钉4-19和电缆压板4-20组成；将计算器密封圈4_2装入计算器壳 体4-1端面环形槽4-1-13中，扣上计算器上盖4-3，2个用螺钉装入计算器上盖4_3的沉孔 4-3-1并旋入螺钉安装柱4-1-3孔中紧固；安装PCB主板4_13时，用计算器壳体的2个下 卡柱4-1-2、2个上卡柱4-1-6、2个定位柱4_1_5和一个支撑柱4_1_12分别卡入PCB主板 4-13卡槽或卡孔中；用4个射频线圈定位柱4-1-10固定射频线圈4-11 ；用2个电池支撑 筋44-4、电池压板4-15和螺钉固定电池4-18，螺钉旋入计算器壳体4_1的安装圆柱4_1_7 的孔中；射频线圈4-11和电池4-18依次装在计算器壳体4-1底部的射频线圈/电池仓内 4-1-8 ；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板4-20和电缆压板螺钉4-12固定在计算器 壳体4-1上，防止外力拉动电缆；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的接口 入口温度传 感器接口 4-6、I/O引出电缆接口 4-8、出口温度传感器接口 4-7引出，引出时加装输出电缆 挡圈4-16和输出电缆密封圈4-17固定和密封；按键4-14安装在计算器上盖4_3按键开孔4-3-2上；PCB主板4-13包括PCB板4-13-1、显示液晶1_13_2、轻触微型开关4-13-3组成。(见图2-b、图4-7)上述所说的计算器上盖4-3上按照欧洲标准NE870-5设置了专用光通讯接口 4-3-3。(见图 6-7)上述所说的云台组件3和计算器4的依云台凸耳3-2、计算器壳体凸耳4_1_1、轴 块4-4、轴块密封垫4-5和2个轴块密封圈4-9连接；装配时将2个轴块密封圈4_9分别套 在云台凸耳3-2两端圆柱的端面环形槽中，计算器壳体凸耳4-1-1装入云台凸耳3-2 —端 圆柱上，轴块4-4装入云台凸耳3-2另一端圆柱上，同时轴块4-4与计算器壳体4-1连接部 放置轴块密封垫4-5，用螺钉紧固计算器壳体4-1和轴块4-4 ；传感器组件2-3脉冲信号输 出电缆通过云台凸耳空腔3-2-1、计算器壳体凸耳空腔4-1-1-1和轴块4-4-1空腔引入计算 器；装好后，在空腔中灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈4-9和轴块密封垫4-5 分别起到各连接结合部的密封，使防护等级高于IP52。装好的计算器4可沿计算器壳体凸 耳4-1-1、轴块4-4和云台凸耳3-2两端圆柱的共同轴线即水平轴线做-10° 90°范围内 旋转。(见图4)如图所示本实用新型为一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，主要应用场 合是集中供热分户计量。众所周知，随国家建筑节能计量收费制度的推行，热量表被确认 为一种必要的集中供热分户计量的法定仪表。本实用新型，将流量计和上装式球阀阀芯组 件分别装入一体化表壳，实现了流量计和控制阀的一体化。由于是整体结构，使一种新型 一体化上装式球阀预付费热量表的强度、密封性和耐高温耐高压性能得到提升，最高承压 彡4Mpa，远高于行业标准高压表2.5Mpa(普通热量表1.6Mpa)的压力极限。上装式球阀由 低功耗大扭矩减速器驱动，工作电流彡60-80mA，使用功率型锂电池启闭次数> 10000次。 流量计使用了双旋翼叶轮技术，改善了流量特性，提高计量精度和稳定性。控制阀使用上装 式球阀，新结构包括内藏式引线、轴块、云台、多功能计算器壳体等多项技术，出温度传感 器对外，外部无引线和电缆，提高了安全性；多功能计算器壳体满足了射频卡、I/O接口、双 电池仓的多种需求。使用过线管连接减速器和计算器，上装式球阀和减速器控制电缆内藏 其中，同时过线管起到限制云台转动功能，计算器可沿竖直轴做士95°旋转，又可沿水平轴 在-10°——90°范围内旋转，用户可以方便地完成数据读取、参数设置、状态查询等操作。随国家建筑节能计量收费政策的推行，本实用新型也有着广阔的推广应用前景。
权利要求一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于它包括一体化表壳流量计/控制阀组件、定位圈组件、云台组件、计算器、减速器和上装式球阀阀芯组件，所说的一体化表壳流量计/控制阀组件采用一体化表壳，一体化表壳内依次分别装有流量计和上装式球阀阀芯组件；所说的一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件依定位圈组件连接；所说的计算器连接在云台组件上；所说的减速器安装在上装式球阀阀芯组件上。
2.根据权利要求1所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于所说 的一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件依定位圈组件连接为定位圈组件下卡爪卡 入一体化表壳流量计/控制阀组件的流量计上盖的环形沟槽中，上卡爪卡入云台组件云台 内圆柱孔的环形沟槽中，连接一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件；所说的云台组 件、定位圈组件及一体化表壳流量计/控制阀组件均可沿竖直轴即流量计表芯安装孔、定 位圈组件、云台组件的轴线做士95°旋转；所说的定位圈组件和流量计上盖外圆装配时压 入封印圈。
3.根据权利要求1或2所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于 所说的安装在一体化表壳流量计/控制阀组件包括进水口、温度传感器安装接口、出水口、 进水口滤网、铅封、上盖、轴向密封圈和端面密封圈；所说的流量计的表芯为双旋翼叶轮； 所说的一体化表壳上有上盖端面密封环形槽和铅封封印孔，上盖端面密封环形槽内安装端 面密封圈，铅封封印孔安装铅封；所说的温度传感器为ptiooo钼电阻；所说的上盖顶部孔 有环形沟槽使定位圈组件卡爪卡入，流量计密封采用轴向密封圈和端面密封圈双密封。
4.根据权利要求1或2所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于 所说的云台组件底部依螺钉固定有传感器组件，所说的传感器组件为维根传感器组件。
5.根据权利要求1所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于所说 的上装式球阀阀芯组件上有球阀上盖、阀芯径向密封圈和阀芯端面密封圈，球阀上盖用螺 钉固定在一体化表壳上，密封由阀芯径向密封圈和阀芯端面密封圈密封组成，径向/端面 双密封结构保证了在高温高压下的密封性能；所说的一体化表壳上有球阀上盖端面密封环 形槽，球阀上盖端面密封环形槽内安装有阀芯端面密封圈。
6.根据权利要求1或5所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于 所说的上装式球阀阀芯组件有一对硅橡胶弹性密封圈和聚四氟乙烯球面垫圈，它能沿水流 轴线即进水口和出水口的共有轴线方向自动调整阀芯钢球的位置，并紧密包容钢球；垂直 水流轴线方向，有销轴/聚四氟乙烯轴套安装在转轴上，转轴插入钢球榫尺寸小于钢球对 应的安装槽，销轴两端面与钢球对应的安装槽为间隙配合，转轴转动时带动销轴/聚四氟 乙烯轴套/钢球随动，同时销轴在聚四氟乙烯轴套做轴向浮动。
7.根据权利要求1所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于所 说的减速器包括减速器外罩、减速器组件、连接板和过线管；所说的过线管从定位圈组件的 开孔穿出，穿入减速器外罩对应开孔，过线管顶部有45°倒角的卡爪，卡爪直径大于开孔直 径，并在卡爪圆周上平均分布4个开槽；减速器的控制电缆经过减速器外罩、过线管、定位 圈组件的开孔进入定位圈组件，再经过云台凸耳空腔、计算器壳体凸耳空腔、轴块空腔引入 计算器；由于过线管和2个云台凸爪的限位作用，计算器可沿竖直轴做士 95°旋转；减速器 的控制电缆预留士95°旋转长度，盘在定位圈组件内部的环形空间内；减速器下盖有180 等分的端面齿与之对应的连接板也有180等分的端面齿。
8.根据权利要求1所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于所说 的计算器由计算器壳体、计算器密封圈、计算器上盖、轴块、轴块密封垫、入口温度传感器接 口、I/O引出电缆接口、出口温度传感器接口、轴块密封圈、维根传感器组件输出电缆、射频 线圈、电缆压板螺钉、PCB主板、按键、电池压板、输出电缆挡圈、输出电缆密封圈、电池、轴 块固定螺钉和电缆压板组成；将计算器密封圈装入计算器壳体端面环形槽中，扣上计算器 上盖，2个用螺钉装入计算器上盖的沉孔并旋入螺钉安装柱孔中紧固；安装PCB主板时，用 计算器壳体的2个下卡柱、2个上卡柱、2个定位柱和一个支撑柱分别卡入PCB主板卡槽或 卡孔中；用4个射频线圈定位柱固定射频线圈；用2个电池支撑筋、电池压板和螺钉固定电 池，螺钉旋入计算器壳体的安装圆柱的孔中；射频线圈和电池依次装在计算器壳体底部的 射频线圈/电池仓内；温度传感器对和I/O引出电缆用电缆压板和电缆压板螺钉固定在计 算器壳体上；温度传感器对和I/O引出电缆从对应的接口 入口温度传感器接口、I/O引出 电缆接口、出口温度传感器接口引出，引出时加装输出电缆挡圈和输出电缆密封圈固定和 密封；按键安装在计算器上盖按键开孔上；PCB主板包括PCB板、显示液晶、轻触微型开关组 成。
9.根据权利要求8所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于所说 的计算器上盖上按照欧洲标准NE870-5设置专用光通讯接口。
10.根据权利要求1所说的一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于 所说的云台组件和计算器的依云台凸耳、计算器壳体凸耳、轴块、轴块密封垫和2个轴块 密封圈连接；装配时将2个轴块密封圈分别套在云台凸耳两端圆柱的端面环形槽中，计算 器壳体凸耳装入云台凸耳一端圆柱上，轴块装入云台凸耳另一端圆柱上，同时轴块与计算 器壳体连接部放置轴块密封垫，用螺钉紧固计算器壳体和轴块；传感器组件脉冲信号输出 电缆通过云台凸耳空腔、计算器壳体凸耳空腔和轴块空腔引入计算器；装好后，在空腔中 灌注硅橡胶密封剂密封，同时2个轴块密封圈和轴块密封垫分别起到各连接结合部的密 封；装好的计算器可沿计算器壳体凸耳、轴块和云台凸耳两端圆柱的共同轴线即水平轴线 做-10° 90°范围内旋转。
专利摘要一种新型一体化上装式球阀预付费热量表，其特征在于它包括一体化表壳流量计/控制阀组件、定位圈组件、云台组件、计算器、减速器和上装式球阀阀芯组件，所说的一体化表壳流量计/控制阀组件采用一体化表壳，一体化表壳内依次分别装有流量计和上装式球阀阀芯组件；所说的一体化表壳流量计/控制阀组件和云台组件依定位圈组件连接；所说的计算器连接在云台组件上；所说的减速器安装在上装式球阀阀芯组件上。优越性本实用新型使计算器密封性能提升，计算器可沿竖直轴做±95°旋转，可沿水平轴在-10°～90°范围内旋转；装配连接大量使用了卡槽和卡扣方式，减少了紧固件的数量，使整体结构完整，连接可靠，外观美观简洁，有良好的人机界面。
文档编号G01K17/06GK201575875SQ20092025221
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者陈沛 申请人:陈沛