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文章作者:宁波市江北水表厂 发布时间:2010-10-20

一种智能水表万向节驱动的球阀技术
目前市场大多数的智能水表基表是产用球阀结构的。球阀在智能水表上的运用关键价格低,压损小。所以,智能水表制造商都采用球阀的基表。但是由于智能水表点击驱动的扭矩实在太小了,往往会出现意想不到的故障,这令客户和制造商很头痛。虽然现在出现了一种浮动球阀的专利,但是浮动球阀的关键是解决卡球的问题,忽视了密封问题,并且浮动球阀还存在卡球的问题,因为浮动球阀不能无限制将偏移的中心孔矫正两个孔的中的中心点。所以,浮动球阀只能解决一部分的问题,同时存在了阀门关闭后的内泄漏问题。
    针对智能水表球阀的特殊要求,笔者对智能水表的球阀进行了反复的研究和试验。找到了球阀存在问题的根源。智能水表的壳体是由金属铸造成型的。铸造工艺过程的误差几乎要0.30mm,有的甚至更大。而铸造成型的壳体金加工时是以外形为基准的,所以车加工时就有0.30mm左右的偏差存在。球阀有两个孔,一个是安装球的,还有一个是安装驱动杆的。这两个孔对于球阀而言是要求很高的,尤其是智能水表低功耗设计,两孔的中心点一有偏差就在电流上反应出来,甚至电机根本不能带动球转动。两个中心孔的偏差在加工中几乎没有很好的手段克服。因为加工时以外形作为基准的,两个孔的中心点随时都会发生偏移变化。
    智能水表球阀的问题找到后,就可以从根上进行解决。为了弥补两个中心孔的偏差,驱动杆就采用万向结构进行驱动。驱动杆可以在360°圆周运动时随球偏移而进行偏移,两个孔的中心只要在1mm的偏差范围内,永远不会卡球。也就是驱动需要的电流始终不会发生变化。笔者试制了万向节驱动杆进行试验,凡是直杆卡球的,换上万向节驱动杆就 不再卡球了。这项技术的关键是将两个孔的偏差通过万向节来进行纠正了。目前这项技术的产品已经问世。
为将智能水表的球阀做到最好,在球阀中还引入了机械密封装置和顶球的弹簧装置。机械密封式将驱动杆永久的密封,弹簧顶球装置是将球和球两端的密封圈紧密相碰,保证阀门关闭时不会产生内泄漏。三项技术合用,使得智能水表的球阀具有:
    1. 驱动球阀的功率始终不会变化,除启动和到位的电流会大些,过程的电流永远不会有变化;
    2. 增加机械密封,就是将原来的轴向的O型密封圈密封改为端面的密封,这样即使橡胶老化,机械密封也不会存在驱动杆漏水的现象;
    3. 顶球采用弹簧主要是将球两边的密封圈压到球的力度一致,不会因为加工时尺寸的变化造成有紧有松的现象,这样就不存在因为密封圈松紧电流产生变化和内泄漏问题。

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