膜式燃气表的机械传动组

技术领域

本发明属于膜式燃气表领域，具体涉及一种膜式燃气表的机械传动组。

背景技术

膜式燃气表是一种常见的燃气计量仪器。膜式燃气表的工作原理是：

当流动的气体经过燃气表时，受到管道摩擦及机构的阻挡，内部的燃气会在燃气表进出口两端产生压力差，通过这个压力差推动膜式燃气表的膜片在计量室内运动，并且带动配气机构进行协调配气，使得膜片的运动能够连续往复的进行。膜式燃气表通过内部的机械结构，把直线往复运动转变成圆周运动，再通过圆周运动带动机械滚轮计数器转动；膜片每往复一次，就排出一定量气体，最终滚轮转过一个计数单元，实现滚轮旋转计量显示效果。

机械传动组的作用是将膜式燃气表壳体内机芯的运动传递到壳体外，与壳体外的齿轮系与计数器的字轮组件联动，达到传递运动的同时保证密封可靠性。

但是现有的机械传动组中，连接轴和拨块与传动轴之间直接为过盈配合连接，因为连接轴或拨块均会长期受力，这样在长期使用后，容易出现连接轴或拨块与传动轴之间发生连接松动，并最终出现连接轴或拨块从传动轴上脱落的情形，影响膜式燃气表持久使用的可靠性。

基于此，申请人考虑设计一种防脱功能更优，可靠性更高的膜式燃气表的机械传动组。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种防脱功能更优，可靠性更高的膜式燃气表的机械传动组。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

膜式燃气表的机械传动组，包括轴套、连接轴、传动轴、拨块、端盖和皮碗；

所述轴套外表面设置有在膜式燃气表的上壳体上固定安装用的轴套装配固定结构；所述传动轴可转动的插装在所述轴套内；所述皮碗套装设置在传动轴上且位于所述轴套内部的装配用空腔内靠近所述传动轴的传动输入端的位置；

所述传动轴的轴向的两端所在位置均为外侧面具有滚花的连接段，两个连接段中其中一个为传动输入段，另一段为传动输出段；所述传动输入段固定设置有所述拨块；所述传动输出段同轴固定设置有所述连接轴，所述连接轴用于套装驱动计数器的驱动齿轮；其特征在于：

所述传动轴的各个连接段上设置有环形槽；所述拨块和连接轴上各自的内侧面设有卡入所述环形槽内的环形凸起。

本技术方案采用上述机械传动组具有的优点是：

连接轴、传动轴和拨块之间采用滚花过盈铆接；同时，在连接轴和拨块各自的装配孔的内侧壁设置卡入上述环形槽内的环形凸起后，这样不仅能够显著加强防脱功能；还能够通过环形凸起来增强连接轴和拨块(连接轴和拨块通常为塑料材质制得)的结构强度，更好确保整体结构的可靠性。

附图说明

现有技术：

图1为现有的膜式燃气表(正向)的结构示意图。

图2为现有的膜式燃气表(正向)拆离计数器罩后的结构示意图。

图3为现有的膜式燃气表(正向)拆离计数器后的结构示意图。

图4为图3所示内容的俯视图。

图5为现有的膜式燃气表(反向)拆离计数器后的结构示意图。

图6为现有的工业用膜式燃气表中底板的结构示意图。

本技术方案：

图7为本技术方案涉及的膜式燃气表(正向)的结构示意图。

图8为本技术方案涉及的膜式燃气表(正向)拆离计数器罩后的结构示意图。

图9为图8中计数器拆离后的结构示意图。

图10为本技术方案涉及的膜式燃气表中计数器架的结构示意图(后视方向)。

图11为本技术方案涉及的膜式燃气表中计数器罩与底板配合的结构示意图(后视方向)。

图12为图11中计数器罩的结构示意图(后视方向)。

图13为图11中计数器罩的结构示意图(后视方向，另一视角)。

图14为图13中I处放大图。

图15为图11中底板的结构示意图(后视方向)。

图16为本技术方案涉及的底板的结构示意图(前视方向)。

图17为本技术方案涉及的膜式燃气表(正向)中的上盖和底板的结构示意图。

图18为本技术方案涉及的膜式燃气表(反向)中的上盖和底板的结构示意图。

图19为本技术方案涉及的膜式燃气表中上盖的结构示意图(仰视方向)。

图20为本技术方案涉及的机械传动组(螺纹装配式)的结构示意图。

图21为本技术方案涉及的机械传动组的爆炸图。

图22为本技术方案涉及的机械传动组的结构示意图。

图23为图22中A-A剖视图。

图24为本技术方案涉及的机械传动组(铆接装配式)的结构示意图。

图中标记为：

计数器：

110计数器架：1101插块，1102插柱，1103连接孔；

120字轮组件；

130计数器支架；

140计数器罩：1401显示窗，1402圆筒(14021抵压面)，1403卡入用凸条，1404夹块，1405抵接面；

150防拆帽；

200底板：2001插接用缺口，2002螺纹孔，2003主体部分，2004焊接孔，2005机械传动用穿孔，2006装配用凸起，2007铆接的固定计数器的螺纹柱，2008方孔，2009圆孔；

300膜式燃气表的壳体的上盖：3001装配用凹槽，3002焊接用凹槽，3003腰形凸起；

400膜式燃气表的机械传动组：4001轴套(40011装配用空腔)，4002连接轴，4003传动轴(40031环形槽)，4004拨块，4005端盖(40051外圆环，40052凸柱，40053内圆环，40054圆环形凹槽)，4006皮碗。

具体实施方式

下面结合附图对本技术方案作进一步的详细说明。

本具体实施方式中方位词“左”和“右”是以人体面向膜式燃气表上的计数器的左方为“左”和右方为“右”；方位词“上”和“下”是以人体面向膜式燃气表上的计数器的上方为“上”和下方为“下”；“前”和“后”是以人体面向膜式燃气表上的计数器，计数器上靠近人体的一方为“前”，远离人体的一方为“后”。

本技术方案的膜式燃气表，包括膜式燃气表计数器结构、膜式燃气表多用途底板结构和膜式燃气表的机械传动组。

如图7至图16所示：

膜式燃气表计数器结构，包括计数器架和可转动安装在所述计数器架上的字轮组件和齿轮组件；

所述计数器架的左侧边缘设置有左侧用插装结构，所述计数器架的右侧边缘设置有右侧用插装结构；所述左侧用插装结构和右侧用插装结构均用于与底板上对应的插孔配合实现快速装配。

同现有技术相比较，本技术方案中的膜式燃气表计数器结构具有的优点是：

1、将计数器支架集成于计数器架上后，便于通过注塑工艺来快速加工制造计数器架和计数器支架，从而减省了计数器支架单独加工并后需安装在底板上的工序；

与此同时，能够使得底板结构简单，加工步骤少，利用简单的模具冲压即可成形；帮助简化底板结构的复杂程度，减少底板加工制作工序，提高生产效率同时降低成本。

2、计数器架整体通过自身左右两侧的插装结构来实现与底板之间的快速装配，这样能够大幅提高装配效率和装配准确率，简化计数器架与底板之间的对准和装配的难度，易于设计自动化装配线来完成准确可靠且高效的自动装配。

3、采用计数器支架一体成型于计数器架的结构后，即不会存在凸出于基表封圈位置的结构，从而使得燃气表在批量转运过程中不会发生划伤损坏外观的情形，起到更好的保护作用。

其中，所述左侧用插装结构包括插块，所述插块在计数器架的左侧方边缘下凸成型后向外弯折。

上述插块自身为弯折形结构，故具有较高的结构强度。

与此同时，在插块的外翻部分插入底板上对应的插孔后即可实现易于插入与扣接限位(有效避免向远离底板方向脱出)的技术效果，帮助实现更好的有序活动与定位。

其中，沿着所述计数器架的左侧方边缘间隔设置有两块所述插块。

设置两块所述插块，增加了扣接点，从而能够更好确保可靠连接和稳固效果。

其中，所述右侧用插装结构包括插柱，所述插柱处在计数器架的右侧方边缘且呈下凸状。

采用插柱的结构易于快速插入和插紧连接以及准确定位，有效确保计数器架的装配精度。

其中，沿着所述计数器架的右侧方边缘间隔设置有两个所述插柱。

同样的，采用两个插柱的设置能够进一步提升计数器架右侧插接连接的强度和可靠性。

实施时，优选单个插柱和单个插块在计数器架的同一高度方向上对应。

这样一来，更易于在装配时，迅速的先完成左侧用插装结构(插块)插入后，迅速向下翻转计数器架来完成右侧用插装结构(插柱)的对准和插入。

其中，膜式燃气表计数器结构还包括计数器罩，所述计数器罩整体用于罩住所述计数器架，且所述计数器罩的左侧能够与底板的左侧边缘之间通过卡扣结构卡接相连，所述计数器罩的右侧通过螺钉与底板之间固定相连。

不同于现有的计数器罩四周均需要使用螺钉实现装配固定的结构，本技术方案中，计数器罩左侧通过卡接固定，仅右侧边缘通过螺钉锁定，这样可提高计数器罩的装配效率。

其中，所述卡扣结构包括插接用缺口、卡入用凸条和夹块；

在所述底板的左侧翻边边缘上设置有所述插接用缺口；

在计数器罩的左内侧面下方对应所述插接用缺口的位置，内凸设置有所述卡入用凸条；所述卡入用凸条的长度方向与计数器罩的厚度方向一致，且在计数器罩的左内侧面沿着所述卡入用凸条的位置内凸固定设置有一对所述夹块，一对所述夹块的凸起方向与底板的左侧翻边平行；一对所述夹块之间的间距与底板的左侧翻边的厚度匹配，并用于供底板的左侧翻边边缘卡入后包夹固定。

采用上述卡扣结构的优点是：

1、在计数器罩的左内侧面凸起设置的卡入用凸条和夹块，同时起到加强筋的作用，大幅提升计数器罩的左侧面的结构强度。

2、计数器罩的左内侧面的卡入用凸条插入底板上的插接用缺口后，使得计数器罩实现上下方向和朝右方向的锁定；同时，在底板的左侧翻边插入一对夹块后即实现前后方向上的锁定。

故上述卡扣结构可使得计数器罩的左侧与底板的左侧之间装配起来即简单又便捷。

实施时，优选在底板的左侧翻边和计数器罩的左内侧面的宽度方向间隔设置有两处所述卡扣结构。

这样一来，即可提升底板与计数器罩左侧之间装配连接的牢固度，以及进一步提升计数器罩左侧面的结构强度。

实施时，所述计数器罩的内上表面和内下表面各自内凸形成有加强筋结构，且该加强筋结构的后端面齐平并共同形成用于与底板的上翻边和下翻边贴合连接的抵接面。

采用上述结构后，不仅能够提升计数器罩整体的结构强度，还能够确保底板与计数器罩之间的连接的牢靠度和紧密度。

其中，所述插接用缺口为外侧宽内侧窄的梯形缺口。

上述梯形缺口能够对卡入用凸条的插入进行导向，帮助其更快速的插入与定位，更易于实现快速准确的装配。

其中，(见图7、图8和图11所示)所述计数器罩的右侧高度方向中部位置设置有一个沿厚度方向延伸的沉头孔；

所述计数器架的右侧设置有与所述沉头孔正对的一个连接孔；

所述底板的右侧翻边上设置有与所述连接孔正对的一个螺纹孔；

所述螺钉的螺纹杆穿过所述沉头孔和连接孔并通过螺纹连接在所述螺纹孔内，所述螺钉的螺钉头抵接所述沉头孔的台阶面实现计数器罩和计数器的锁紧固定；

所述计数器罩的内部具有用于抵紧计数器安装圆孔前端面,计数器安装圆孔后端面抵紧底板的右侧翻边的抵压面。

采用上述结构后，即可在装配时实现：

计数器罩的左侧能够快速的卡入底板上实现扣紧；计数器罩的右侧仅再用一颗螺钉即可即可迅速完成计数器罩的固定，并同时固定住计数器的壳体(螺钉锁紧后，最终在沉头孔中再装配一颗防拆帽即可)。

故上述仅通过一颗螺钉即实现计数器罩和计数器架的锁紧固定，装配起来更为便捷和高效，显著提升了计数器架、计数器罩的锁紧固定的效率。

其中，所述计数器罩的右侧成型有一个圆筒，所述沉头孔设于所述圆筒内；所述圆筒上具有位于所述计数器罩内部的内端面，且该内端面构成所述抵压面。

采用上述圆筒设计后，所具有的优点是：

1、圆筒能够起到加强筋作用，提升计数器罩右侧整体的结构强度；

2、能够通过圆筒的抵压面来抵紧底板的右侧翻边，使得计数器罩获得更优的稳固与锁紧效果；

3、圆筒上的沉头孔和抵压面的设计能够避免出现过度旋紧螺栓头压损沉头孔的台阶面的情形，起到更好的保护作用。

实施时，计数器架的右侧具有给上述圆筒型结构让位的镂空结构。

这样一来，保证装配与连接可靠性的同时，能够减少材料的使用以及减轻重量，提升综合效益。

如图8、图9、图11、图15和图16所示：

膜式燃气表多用途底板结构，包括底板，所述底板包括主体部分，所述主体部门的四周边缘外翻形成有增强翻边，所述主体部分设置有多个焊接孔和供机械传动组(或磁传动组)的连接轴贯穿的机械传动(或磁传动用)用穿孔；所述增强翻边上设置有供计数器罩固定连接的螺纹孔；其特征在于：

所述底板为单块镀锌钢板冲压件，所述增强翻边的左侧边和右侧边上各自贯穿设置有供计数器架插装用的插孔。

同现有技术相比较，本技术方案中的膜式燃气表多用途底板结构具有的优点是：

底板结构更简单，加工步骤更少，简单的模具冲压成形即可。显著帮助提高生产效率的同时，降低制造成本。

其中，所述增强翻边左侧边上的插孔为方孔。

实施时，优选方孔为在增强翻边左侧长度方向间隔设置的两个。

其中，所述增强翻边右侧边上的插孔为圆孔。

实施时，优选圆孔为在增强翻边左侧长度方向间隔设置的两个。

以上增强翻边左侧上的插孔为方孔，右侧上的插孔为圆孔的设计，不仅能够避免误装，有效确保装配的正确性。

与此同时，上述方孔还能够供“计数器架的左侧方边缘下凸成型后外翻的插块”插入后，计数器架仍能够转动并使得“计数器架的左侧方边缘下凸成型的插柱”能够便捷的对准并插入圆孔内完成装配。

实施时，优选方孔和圆孔在底板的同一高度方向上一一正对。

这样一来，使得计数器架在底板上装配后的支承力分布更均匀，支承稳固效果更为可靠。

其中，所述机械传动用穿孔为沿底板的主体部分横向延伸的长条形的腰形孔。

目前，(家用)膜式燃气表正反向机芯输出位置不居中，正向右偏(见图3)，反向左偏(见图5)，底板在燃气表壳体的上盖的安装位置也不一致，使得智能产品控制盒底座正反向表完全不能共用，且位置不一致也致使很难实现装配自动化。

采用上述腰形孔设计后，不仅能够减轻底板重量，还能够用于供多种不同类型的膜式燃气表上的机械传动组穿出，适应正向和反向表机芯输出位置偏心问题，并能够使得底板在不同类型的燃气表壳体的上盖上的安装位置一致，保证后期智能产品使用控制盒底座的通用性，更便于不同类型的膜式燃气表(在同一自动化装配线)实现自动化装配。

也即，采用本技术方案后，通过一个底板的结构设计，能够兼容家用膜式燃气表和工业膜式燃气表以及多种不同规格型号的燃气表，具有成本更低，通用性更好，能够减低自动化装配线的设计难度和实施成本的优点，综合效益显著。

其中，所述底板的主体部分上位于所述腰形孔的右外侧的位置设置有装配用凸起，所述装配用凸起整体呈长条形，且该长条形由高于腰形孔的上侧边缘位置横向延伸后斜向下弯折至邻近腰形孔的下侧边缘位置；

所述装配用凸起在凸起高度方向的最高面为与所述底板的主体部分平行的平面，所述装配用凸起上靠近下端的位置设置有一个定位插孔。

上述装配用凸起不仅自身呈弯折状且具有更强的结构强度；还能够起到加强筋的作用，提升底板主体部分的结构强度；

此外，还能够通过装配用凸起横向段的外表面来形成阻挡面，阻挡计数器上调速齿轮上远离计数器架的一端的后退行程，从而确保调速齿轮装配与持久能够使用的可靠性。

上述装配用凸起上的定位插孔用于供驱动字轮组件转动的齿轮组件中的蜗杆轴上远离计数器架的一端插装入，更好保证轴的位置,确保套装在轴上的齿轮和其他齿轮轮系啮合,保证运动传递可靠。

其中，所述增强翻边上供计数器罩固定连接的螺纹孔为设置在增强翻边右侧边长度方向的中部位置的单个螺纹孔。

采用上述膜式燃气表计数器结构和膜式燃气表多用途底板结构后，计数器左侧支架装入底板对应的孔内，孔在底板平面上且孔尺寸比计数器支架稍大，方便装入，再适当向下翻转，右侧计数器圆柱对准底板的圆孔即可，装配计数器罩后再用一颗螺钉(如M3)固定即可。

计数器架和底板各自的加工制造更为简化，两者的装配变得更为高效。

其中，所述增强翻边的四个角处各自设置有一个螺纹底孔。

4个角预留4个螺纹底孔，预留智能表阀门出线安装位置，便于后期智能产品控制盒底座的安装固定。

见图19所示，膜式燃气表的壳体的上盖外侧面具有内凹状且供底板的主体部分落入的装配用凹槽，所述装配用凹槽的槽体上对应底板上各个焊接孔处均具有一个焊接用凹槽。

采用上述上盖结构后，不仅能够使得上盖结构整体强度更高；

并且，与底板之间的焊接位能够容纳更多焊料，提升焊点位置的焊连接强度和可靠性，使得底板具有更为持久稳固可靠的装配质量。

实施时，底板与上盖连接,采用上盖对应凹槽内焊接内空的焊柱,底板套装在焊柱上后再铆接,4个角的位置布置4个点,后期可使用同样的位置采用托克斯铆接,取消点焊焊柱和铆接工序。

见图18和图19所示，所述装配用凹槽的槽底设置有一个腰形凸起，该腰形凸起正对底板上设置的供机械传动组穿出的腰形孔，且该外凸台能够整体插入腰形孔内。

上述腰形凸起同样能够提升此处的结构强度；且该腰形凸起处也构成机械传动组的安装位，且能够利用腰形凸起的外凸来减少燃气表壳体内设置机械传动组所需的占用空间，帮助优化燃气表壳体内各种零件的空间布局和空间利用。

如图20至图24所示：

膜式燃气表的机械传动组，包括轴套、连接轴、传动轴、拨块、端盖和皮碗；

所述轴套外表面设置有在膜式燃气表的上壳体上固定安装用的轴套装配固定结构；所述传动轴可转动的插装在所述轴套内；所述皮碗套装设置在传动轴上且位于所述轴套内部的装配用空腔内靠近所述传动轴的传动输入端的位置；

所述传动轴的轴向的两端所在位置均为外侧面具有滚花的连接段，两个连接段中其中一个为传动输入段，另一段为传动输出段；所述传动输入段固定设置有所述拨块；所述传动输出段同轴固定设置有所述连接轴，所述连接轴用于套装驱动计数器的驱动齿轮；

所述传动轴的各个连接段上设置有环形槽；所述拨块和连接轴上各自的内侧面设有卡入所述环形槽内的环形凸起。

机械传动组的作用是将膜式燃气表壳体内机芯的运动传递到壳体外，与壳体外的齿轮系与计数器的字轮组件联动，达到传递运动的同时保证密封可靠性。

但是现有的机械传动组中，连接轴和拨块与传动轴之间直接为过盈配合连接，因为连接轴或拨块均会长期受力，这样在长期使用后，容易出现连接轴或拨块与传动轴之间发生连接松动，并最终出现连接轴或拨块从传动轴上脱落的情形，影响膜式燃气表持久使用的可靠性。

本技术方案采用上述机械传动组具有的优点是：

连接轴、传动轴和拨块之间采用滚花过盈铆接；同时，在连接轴和拨块各自的装配孔的内侧壁设置卡入上述环形槽内的环形凸起后，这样不仅能够显著加强防脱功能；还能够通过环形凸起来增强连接轴和拨块(连接轴和拨块通常为塑料材质制得)的结构强度，更好确保整体结构的可靠性。

实施时，轴套装配固定结构：铆接(图23所示)或螺纹连接(图19至图22所示)的方式固定在燃气表壳体上，轴套与壳体之间采用密封垫或O型密封圈的形式来密封——采用密封垫的形式密封，轴套外侧的一圈环形凸台的端面为平面的密封面，无需设置沟槽。采用O型密封圈的形式密封，轴套外侧的一圈环形凸台的端面上需设置沟槽，O型圈装在沟槽内，有效保证密封可靠性。

轴套可以使用铜合金、铝合金加表面阳极氧化和塑料等材料制得。

其中，所述传动轴关于垂直于轴向长度方向的中心位置呈镜面对称。

这样一来，传动轴为对称设计，有效避免误装，确保正确装配。

实施时，连接轴可采用不锈钢材料制得。

实施时，所述连接轴与连接轴之间为过盈配合连接。也可采用：

其中，所述连接轴为塑料材质制得，且所述连接轴注塑成型时传动轴嵌入连接轴的成型模具内形成装配连接。

这样，传动轴的传动输出段与连接轴之间连接得更为紧密，进一步提升连接轴与传动轴之间连接的牢固度和持久可靠度，使得可靠度最优。优先使用滚花过盈铆接(滚花铆接工艺性更好,成本低),注塑嵌入是可使用的另外一种形式,传动轴上的槽和连接轴与拨杆上的凸台可以增加防脱阻挡。

其中，所述拨块为具有单拨片、周向均匀间隔设置的双拨片或四拨片的拨块中任意一种。本实施例示出了具有四拨片的拨块。

拨块通常由塑料材料制得，铆接安装在传动轴的一端，与机芯内的输出曲柄形成传动连接。拨块尾端的拨片可为单拨片、双拨片和四个拨片，且拨片的曲柄半径可大可小和拨片高度可高可低，能够更好适宜不同空间大小的燃气表型。

其中，所述端盖整体筒形结构，内部贯穿设置有供传动轴贯穿的通孔；

所述端盖的轴向一端的外侧外凸形成有一圈搭接限位用的外圆环；

所述端盖的周向外侧面上设置有顺轴向延伸的凸柱，且在端盖的圆周方向上间隔设置有多个所述凸柱。

采用上述端盖的设置，能够有效可靠的防止密封用的皮碗脱出；

与此同时，端盖外侧面上的凸柱能够起到加强筋增强端盖结构强度的作用；并且，通过该凸柱来过盈装配在轴套上，能够使得端盖获得更加稳固可靠的装配效果。

实施时，端盖可采用塑料制得。

其中，所述端盖的内侧面内凸形成有一圈内圆环，所述内圆环的内侧面与传动轴的表面之间滑动配合连接。

采用上述结构后，端盖能够通过内圆环与传动轴形成轴承配合，更好的保持传动轴与轴套内孔同心，持久有效保证传动轴的运行平稳。

其中，所述外圆环所在的端盖端面的中部位置内凹成型有一个围绕所述通孔且可供拨杆的部分落入的圆环形凹槽。

这样，不仅能够缩短拨杆在壳体内的伸出长度，缩小占用空间，提升机械传动组的紧凑性；还能够使得传动轴装配好后，轴向有适宜的活动间隙，更持久可靠的保证转动的灵活性。

实施时，所述端盖上远离外圆环的端面为外侧边缘具有导角的插装端。

这样即可使得端盖的插装端更易插入轴套完成装配。

其中，所述皮碗由橡胶材料制得；所述皮碗整体呈圆环形结构，所述皮碗在垂直于圆环形的环形方向上的断面呈V形结构；皮碗V形结构在膜式燃气表内部压力大于外部压力,压力作用在皮碗上,更有利于密封,保证密封可靠性；

所述皮碗的圆环形结构的径向内侧面整体为锥筒型面，且该锥筒型面的小口径端能够与传动轴表面相抵接，该锥筒型面的大口径端与轴套的装配用空腔的端面相抵接。

上述皮碗的断面呈V形结构，使得气压能够充分作用与该V型的各个内侧面，进而使得该V型的各个外侧面能够与相邻的接触面之间形成更为充分紧密抵压接触，保证在承受气压时的密封可靠性，并同时保证传动轴的灵活转动。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。