[發明專利]雙聯二維活塞式流量計

在審

• 申請號: 201810307297.4
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN110346007A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 丁川;康濱;阮健;童成偉;吳圣
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01F11/04
• 分類號: G01F11/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

1.雙聯二維活塞式流量計，其特征在于：包括左缸體(4)和右缸體(15)，左缸體(4)和右缸體(15)之間通過連接缸(9)密封連通，且左缸體(4)、右缸體(15)和連接缸(9)的中心軸相重合；左缸體(4)的左端設有左端蓋(1)，右缸體(15)的右端設有右端蓋(19)，且左端蓋(1)上設有進液口，右端蓋(19)上設有出液口；定義左缸體(4)所在的一端為左端，右缸體(15)所在的一端為右端，軸向是所述的中心軸方向或平行于所述的中心軸的方向，軸對稱是指以所述的中心軸對稱，徑向是指連接缸(9)橫截面的直徑所在的方向，周向是圍繞所述的中心軸的方向；

左缸體(4)內設有左計量單元，右缸體(15)內設有右計量單元，且左缸體(4)通過左計量單元、右缸體(15)通過右計量單元輪流進液和排液；

左計量單元包括同軸設置在左缸體(4)內的左活塞(5)，右計量單元包括同軸設置在右缸體(15)內的右活塞(16)，左活塞(5)和右活塞(16)之間通過允許左活塞(5)和右活塞(16)保持同步轉動又可相對獨立地軸向移動的撥叉滑竿裝置相連，且撥叉滑竿裝置設置在連接缸(9)的內腔(J)內；

連接缸(9)的外壁上設有霍爾元件(10)，撥叉(23)的外側上設有與所述的霍爾元件(10)相感應的磁鋼(11)，中央處理器接收霍爾元件(10)發出的脈沖電信號并根據所述脈沖電信號計算流量；

左缸體(4)的缸壁上設有兩個左軸向通孔(B)和兩個左軸向盲孔(D)，且左軸向通孔(B)和左軸向盲孔(D)在左缸體(4)的橫截面上的投影沿左缸體(4)的圓周等間距交替分布；左軸向通孔(B)上開有連通左缸體(4)內腔的左第一窗口(E)，左軸向盲孔(D)上開有連通左缸體(4)內腔的左第二窗口(F)；

右缸體(15)的缸壁上設有兩個右軸向通孔(P)和兩個右軸向盲孔(L)，且右軸向通孔(P)和右軸向盲孔(L)在右缸體(15)的橫截面上的投影沿右缸體(15)的圓周等間距交替分布；右軸向通孔(P)上開有連通右缸體(15)內腔的右第一窗口(N)，左軸向盲孔(D)上開有連通右缸體(15)內腔的右第二窗口(O)；

連接缸(9)上設有用于連通左軸向盲孔(D)和右軸向通孔(P)的軸向連接通孔(I)、用于連通左軸向通孔(B)和連接缸(9)的內腔(J)的左徑向槽(H)、用于連通右軸向盲孔(L)和連接缸(9)的內腔(J)的右徑向槽(K)；

進液口、左端蓋(1)的內腔(A)、左軸向通孔(B)和左第一窗口(E)依次連通，構成左計量單元的進液通道；左第二窗口(F)、左軸向盲孔(D)、軸向連接通孔(I)、右軸向通孔(P)、右端蓋(19)的內腔(R)和出液口依次連通，構成左計量單元的出液通道；

進液口、左端蓋(1)的內腔(A)、左軸向通孔(B)、左徑向槽(H)、連接缸(9)的內腔(J)、右徑向槽(K)、右軸向盲孔(L)、右第一窗口(N)依次連通，構成右計量單元的進液通道；右第二窗口(Q)、軸向通孔(P)、右端蓋(19)的內腔(R)和出液口依次連通，構成右計量單元的出液通道；

左計量單元還包括分別設置在左活塞(5)兩端的一對滾輪運動組件，左活塞(5)的中間設有第一臺肩，第一臺肩的左端面和左側的導軌(3)將左缸體(4)內腔圍隔出密閉的第一左腔室(C)，第一臺肩的右端面和右側的導軌(6)將左缸體(4)內腔圍隔出密閉的第一右腔室(G)；第一臺肩上設有兩條軸對稱的第一左軸向槽(a)和兩條軸對稱的第一右軸向槽(b)，且第一左軸向槽(a)和第一右軸向槽(b)在左活塞(5)的橫截面的圓周上等間距交替設置；第一左軸向槽(a)與第一左腔室(C)連通，第一右軸向槽(b)與第一右腔室(G)連通；

右計量單元還包括分別設置在右活塞(16)兩端的另一對滾輪運動組件，右活塞(16)的中間設有第二臺肩，第二臺肩的左端面和左側的導軌(14)將右缸體(15)內腔圍隔出密閉的第二左腔室(M)，第二臺肩的右端面和右側的導軌(17)將右缸體(15)內腔圍隔出密閉的第二右腔室(Q)；第二臺肩上設有兩條軸對稱的第二左軸向槽(d)和兩條軸對稱的第二右軸向槽(c)，且第二左軸向槽(d)和第二右軸向槽(c)在右活塞(16)的橫截面的圓周上等間距交替設置；第二左軸向槽(d)與第二左腔室(M)連通，第二右軸向槽(c)與第二右腔室(Q)連通；

滾輪運動組件包括導軌(3、6、14、17)和滾輪(20、22、24、26)，導軌(3、6、14、17)分別固定在左缸體(4)和右缸體(15)的兩端，左活塞(5)和右活塞(16)分別貫穿一對導軌(3、6、14、17)，且左活塞(5)和右活塞(16)的兩端分別設有一字軸(21)，一字軸(21)的兩端連接一對軸對稱的滾輪(20、22、24、26)；導軌(3、6、14、17)呈軸向的環狀曲面，曲面帶有軸向的起伏，所述的導軌(3、6、14、17)在中心軸方向的投影呈圓環狀，所述的曲面有2個最高點和2個最低點，所述的最高點(T1)和最低點(T2)分別位于所述的圓環的相互垂直的兩條直徑上，所述的曲面分別依照所述的兩條直徑對稱；滾輪(20、22、24、26)在導軌(3、6、14、17)上滾動，推動左活塞(5)和右活塞(16)沿軸向移動；所述的導軌(3、6、14、17)的內環側高于外環側，所述的滾輪(20、22)是錐滾輪，滾輪(20、22)的滾動面與導軌(3、6、14、17)適配；

位于左活塞(5)兩端的導軌(3、6)的曲面起伏的波形，相互反相；位于右活塞(16)兩端的導軌(14、17)的曲面起伏的波形，相互反相；

左計量單元和右計量單元沿周向錯開45°設置，以使得左缸體(4)和右缸體(15)輪流進液和排液，即：左活塞(5)和右活塞(16)沿周向錯開45°設置，左活塞(5)和右活塞(16)上對應導軌的曲面波形的相位相差45°；

所述撥叉滑竿裝置包括U形撥叉(23)和滑竿(25)，撥叉(23)固定在左活塞(5)右端的一字軸上(21)，滑竿(25)固定設置在右活塞(16)左端的一字軸(21)上；撥叉(23)的兩側均設有沿軸向向右開口的叉口，滑竿(25)徑向設置，撥叉(23)的叉口卡套在滑竿(25)上，滑竿(25)可沿撥叉(23)的叉口滑動，且撥叉(23)通過滑竿(25)扭動右活塞(16)；

第一左軸向槽(a)、第一右軸向槽(b)、第二左軸向槽(d)、第二右軸向槽(c)、左第一窗口(E)、右第一窗口(N)、左第二窗口(F)、右第二窗口(O)的位置具有如下對應關系：

第一狀態下：

在左缸體(4)內，液體驅動左活塞(5)向右移動，左活塞(5)上的滾輪運動組件迫使左活塞(5)沿周向轉動；第一左軸向槽(a)對準左第一窗口(E)，第一右軸向槽(b)對準左第二窗口(F)；第一左腔室(C)依次經左計量單元的進液通道和第一左軸向槽a進液，第一右腔室(G)依次經第一右軸向槽(b)和左計量單元的出液通道排液；

在右缸體(15)內，右活塞(16)在左活塞(5)的帶動下沿周向轉動并在右活塞(16)上的滾輪運動組件的迫使下沿軸向向右移動；第二左軸向槽(d)與右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不連通，第二右軸向槽(c)與右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不連通，第二左腔室(M)既不進液也不排液，第二右腔室(Q)既不進液也不排液；

第二狀態下：

在右缸體(15)內，液體驅動右活塞(16)向右移動，右活塞(16)上的滾輪運動組件迫使右活塞(16)沿周向轉動；第二左軸向槽(d)對準右第一窗口(N)，第二右軸向槽(c)對準右第二窗口(O)，第二左腔室(M)依次經右計量單元的進液通道和第二左軸向槽(d)進液，第二右腔室(Q)依次經第二右軸向槽(c)和右計量單元的出液通道排液；

在左缸體(4)內，左活塞(5)在右活塞(16)的帶動下沿周向轉動并在左活塞(5)上的滾輪運動組件的迫使下沿軸向向左移動；第一左軸向槽(a)與左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不連通，第一右軸向槽(b)與左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不連通，第一左腔室(C)既不進液也不排液，第一右腔室(G)既不進液也不排液；

第三狀態下：

在左缸體(4)內，液體驅動左活塞5向左移動，左活塞(5)上的滾輪運動組件迫使左活塞(5)沿周向轉動；第一左軸向槽(a)對準左第二窗口(F)，第一右軸向槽(b)對準左第一窗口(E)，第一右腔室(G)依次經左計量單元的進液通道和第一右軸向槽(b)進入液，第一左腔室(C)依次經第一左軸向槽(a)和左計量單元的出液通道排液；

在右缸體(15)內，右活塞(16)在左活塞(5)的帶動下沿周向轉動并在右活塞(16)上的滾輪運動組件的迫使下沿軸向向左移動；第二左軸向槽(d)與右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不連通，第二右軸向槽(c)與右第一窗口(N)或右第二窗口(O)均不連通，第二左腔室(M)既不進液也不排液，第二右腔室(Q)既不進液也不排液；

第四狀態下：

在右缸體(15)內，液體驅動右活塞(16)向左移動，右活塞(16)上的滾輪運動組件迫使右活塞(16)沿周向轉動；第二左軸向槽(d)對準右第二窗口(O)，第二右軸向槽(c)對準右第一窗口(N)，第二右腔室(Q)依次經右計量單元的進液通道和第二右軸向槽(c)進液，第二左腔室(M)依次經第二左軸向槽(d)和右計量單元的出液通道排液；

在左缸體(4)內，左活塞(5)在右活塞(16)的帶動下沿周向轉動并在左活塞(5)上的滾輪運動組件的迫使下沿軸向向右移動；第一左軸向槽(a)與左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不連通，第一右軸向槽(b)與左第一窗口(E)或左第二窗口(F)均不連通，第一左腔室(C)既不進液也不排液，第一右腔室(G)既不進液也不排液。