專利名稱：組合測輪自動收繩式閘門開度儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閘門開度測量儀，尤其是一種組合測輪、自動收繩式閘門開度測量儀。
在現有技術里，閘門開度儀的測輪是鏈輪結構，測繩是矩形截面穿孔鏈式鋼帶；自動收帶機構由恒力彈簧、平衡彈簧、卷帶輪及各自的芯軸、軸承構成；編碼器與測輪同軸連接。穿孔鋼帶自卷帶輪繞過鏈輪固定在閘門上，閘門運動帶動鏈式鋼帶運動，鋼帶帶動鏈輪和編碼器轉動，編碼器便產生與閘門位置相對應的編碼信號。
現有技術存在以下缺陷1、用鏈式鋼帶作測繩，其孔距要求極為嚴格，必須用高精度專用設備制造，成本較高。
2、鏈輪圓周上必須制作同步柱，工藝復雜。
3、鏈式鋼帶的孔距與測輪同步柱的中心距必須嚴格相等；鏈輪圓周長與鏈式鋼帶孔距必須成整數倍關系；鏈輪的周長又必須與編碼器旋轉一圈所表示的數值相同。因此，對于某一種設定編碼器，它就必須設計專用的鏈輪，然后再推算出鏈式鋼帶的孔距，所以其通用性差。
4、它的自動收帶裝置是由恒力彈簧、平衡彈簧、儲帶輪等三個分立部件構成，它們與測輪的工作平面是安裝于同一個平面支架上，故而，儀器的零部件多，體積大。
5、它的恒力彈簧、平衡彈簧制作工藝復雜，成本高。
本實用新型的目的是克服上述現有技術的不足之處而設計的一種通用性更強、制作工藝簡單、體積小巧、重量輕、成本更低的閘門開度測量儀。
本實用新型的任務是用如下方式來實現的一種組合測輪自動收繩式閘門開度儀。它包括儀器支架；裝在支架上的軸角編碼器；裝在編碼器上的測輪軸，儀器支架上的組合測輪裝置和一體化自動收繩裝置及導向輪和相關支承軸承，緊固件。還包括它的組合測輪裝置由測輪和恒力壓輪組件組成，測輪裝在測輪軸上。而恒力壓輪組件又由壓輪、彈性元件、軸承、壓輪軸和安裝支架組成，測輪和壓輪工作于同一平面上。還包括一體化自動收繩裝置是由卷繩輪、蝸卷彈簧、芯軸、卷筒、軸承組成，它安裝在儀器支架上。儀器測繩是自卷繩輪、導向輪穿過測輪和壓輪中間繞于測輪工作圓周上，再固定在閘門上。閘門運動帶動測繩運動，測繩帶動測輪和編碼器同步旋轉，編碼器即輸出與閘門開度相對應的的編碼數字。
組合測輪的作用是它的壓輪和測輪沿測輪徑向方向夾緊測繩，實現測繩與測輪的無滑動同步傳動；當閘門向下運動時，將測繩從卷繩輪拉出帶動蝸卷彈簧卷緊蓄能，當閘門向下運動時，蝸卷彈簧釋放所蓄勢能，帶動卷繩輪轉動完成自動收繩。它還包括所述的測繩截面形狀是圓形鋼絲，也可以是不穿孔的矩形截面鋼帶；所述的測輪的外緣截面是底部為半圓弧線的V形槽，也可以是矩形的凹形槽；所述的壓輪的外緣截面是半圓弧線凹槽，也可以是矩形凹輪。
本實用新型與現有技術比較，具有如下優點1、以簡單的組合測輪機構代替了鏈輪機構，實現了同步傳動，加工簡便，通用性強。
2、以簡單的圓形截面鋼索或矩形截面的不穿孔鋼帶替代了鏈式鋼帶，工藝簡單，成本低廉。
3、改進了自動收帶機構，用一體化的自動收繩機構代替了現有技術的分立機構，減少了零件數，整機結構更為合理。
4、以單一結構的平面蝸卷彈簧代替了原來的恒力彈簧——平衡彈簧組合機構。它的體積小、蓄能多，制作工藝簡單。
因此，本實用新型大大改進了原儀器的結構，實現了儀器小型化、一體化，結構簡單，易加工制作，而且可靠性高，價格低，適于推廣使用。


圖1是本實用新型的結構圖圖2是本實用新型的結構圖的側視圖圖3是本實用新型的平行安裝的結構圖圖4是本實用新型的平行安裝的結構圖的側視圖圖5是本實用新型的組合測輪的結構圖圖6是本實用新型的組合測輪恒力壓輪的實施例圖圖7是本實用新型的組合測輪恒力壓輪的實施例圖的A向視圖圖8是本實用新型的組合測輪的實施例1的局部視圖圖9是本實用新型的組合測輪的實施例2的局部視圖圖10是本實用新型的一體化自動收繩裝置的結構圖圖11是本實用新型的一體化自動收繩裝置的側視圖下面將結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述如圖1、2及圖3、4所示，它是由儀器支架1、主軸3、軸角編碼器25及組合測輪裝置和一體化的自動收繩裝置10等組成的。其中儀器支架1是一塊金屬板，儀器支架通過螺栓與儀器外殼2連接，其中部安裝軸角編碼器25，安裝組合測輪裝置和一體化自動收繩裝置10。
如圖5所示，組合測輪裝置的測輪5通過軸套4和緊固件6與主軸3連接。
如圖6、圖7所示恒力壓輪組合裝置是由壓輪11、軸承12、壓輪軸13、彈性元件14、支承柱15組成，通過緊固件16固定在儀器支架1上，與測輪工作于同一平面上。它的彈性元件14是雙扭彈簧。
如圖8所示，圓形截面的測繩8是夾緊于測輪5和壓輪11的截面形狀為半圓形弧狀截面的凹槽中間。
如圖9所示，矩形截面的測繩8是夾緊于測輪5的凹形矩形與壓輪11的凸形矩形截面的中間，由于其截面形狀配適，故測繩8與測輪5和壓輪11有較大的摩擦接觸面，由于有彈性元件14的作用，能使壓輪11和測輪5沿測繩運動的垂直方向夾緊測繩。由于軸承12的作用，壓輪的滾動摩擦系數很小，因此恒力滾動壓輪的結構不僅加大了測輪與測繩間的摩擦系數和摩擦力，還加大了摩擦面，并且不構成測輪運動的阻力，使測繩與測輪在運動時保持良好同步。
如圖10、11所示，一體化自動收繩裝置是由蝸卷彈簧11、芯軸18芯軸座19、卷繩輪20、卷筒21、軸承22組成。蝸卷彈簧17的外端固定在卷筒21上，內端固定在芯軸18上，芯軸通過軸承22與卷筒21連接，卷繩輪20直接制造在卷筒21上。當芯軸18相對于卷筒21運動，蝸卷彈簧17便卷緊或放松，實現蓄能或釋能，即可帶動卷繩輪20在拉緊測繩的同時自動收、放測繩。
該儀器的安裝調整方法為1、將圓形鋼索或矩形鋼帶作測繩，直接繞于組合測輪的測輪工作圓周的凹槽中，使其一端與閘門相連，另一端經導向輪與自動收繩裝置的卷繩輪相連接。
2、將壓輪11安裝于儀器支架1上，使壓輪處于測繩8相對于測輪5出入口的切線點上。
3、旋轉壓輪的支承柱15，使彈性元件14受力蓄能，使壓輪11壓緊測繩8，旋緊固定螺釘16，儀器即進入待測量狀態。通過控制支承柱15的旋轉角度即可方便地調整壓輪對測繩的壓緊力。
4、松動測輪5的緊固螺釘6即可自由轉動主軸3，旋轉主軸3可將編碼器25轉到“0”位，再旋緊螺釘6將測輪5緊固于主軸3上，即完成了儀器效“0”調整，進入待測量狀態。
該儀器的工作過程為組合測輪的壓輪11和測輪5將測繩8沿徑向方向夾緊，使測繩8緊貼測輪5的工作圓周。當閘門上升，自動收繩裝置的卷繩輪20在蝸卷彈簧17的作用下旋轉，收回并拉緊測繩8，測繩帶動測輪5旋轉，測輪5帶動主軸3旋轉，軸角編碼器即輸出與閘門上升量對應的編碼；同理，當閘門下降，測繩8帶動測輪5、主軸3逆向旋轉，軸角編碼器25即輸出與之相對應的另一組編碼，與此同時測繩8拉動卷繩輪20逆向轉動，使蝸卷彈簧旋緊蓄能，儀器即轉入下一個測量過程。
權利要求1.一種裝有組合測輪裝置，并裝有一體化自動收繩裝置的閘門開度測量儀器，它包括儀器中心支架1、儀器外殼2、安裝于支架1上的主軸3、安裝于支架1上的軸角編碼器25、安裝于主軸3上的軸套4、安裝于軸套4上的測輪5、恒力壓輪組合裝置7、測繩8、導向輪9、一體化自動收繩裝置10等；其特征在于測繩8是經導向輪9再從組合測輪的工作圓周的凹槽中間穿過連接到閘門上。它的恒力壓輪裝置是由壓輪11、軸承12、壓輪軸13、彈性元件14、支承柱15組成，壓輪裝置通過支承柱15和緊固件16固定在儀器中心支架1上；自動收繩裝置是一體化的，它由蝸卷彈簧17、芯軸18、芯軸座19、卷繩輪20、卷筒21、軸承22組成。蝸卷彈簧17的外端固定在卷筒21上，內端固定在芯軸18上，整個組件通過芯軸19安裝在支架1上；測輪5安裝在主軸3上，恒力壓輪裝置7安裝在儀器支架1上，并使測輪工作圓周與壓輪工作圓周處在同一平面上。
2.根據權利要求1所述的組合測輪自動收繩閘門開度儀，其特征在于壓輪11的外緣截面形狀為圓柱面，測輪5的外緣截面形狀為長方形凹槽，與其配合使用的測繩8為矩形截面鋼帶。
3.根據權利要求1所述的組合測輪自動收繩式閘門開度儀，其特征在于測輪5的外緣截面形狀也可以是V形槽，槽底截面形狀為凹弧形槽，與其配合使用的測繩截面形狀為圓形的鋼索。
4.根據權利要求1所述的組合測輪自動收繩式閘門開度儀，其特征在于恒力壓輪裝置7的彈性元件14是雙扭簧結構，也可以是單扭彈簧、片式彈簧等彈簧結構。
5.根據權利要求1所述的組合測輪自動收繩式閘門開度儀，其特征在于自動收繩裝置10的蝸卷彈簧17是接觸型的平面蝸卷彈簧結構，也可是非接觸型平面蝸卷彈簧結構。
6.根據權利要求1所述的組合測輪自動收繩式閘門開度儀，其特征在于組合測輪裝置與自動收繩裝置10是垂直組合安裝于儀器的支架1上，使測繩8始終在測輪5和儲繩輪20上正常工作；也可以將測輪組合裝置與自動收繩裝置串行組合安裝于儀器的支架1上。
專利摘要本實用新型提供了一種組合測輪自動收繩式閘門開度儀。它由儀器箱內的組合測輪裝置、一體化自動收繩裝置、測繩、導向輪、軸角編碼器、軸承和相關緊固件組成。儀器測繩由自動收繩裝置繞過導向輪和組合測輪工作圓周與閘門連接,測繩隨閘門運動帶動測輪和軸角編碼器同步旋轉,儀器即可輸出與閘門開度對應的編碼信號。本儀器以新穎的結構解決了測繩與測輪間的同步傳動問題和測繩自動回收問題。儀器結構簡單,工作可靠性高。
文檔編號G01B5/02GK2469410SQ0121757
公開日2002年1月2日 申請日期2001年2月26日 優先權日2001年2月26日
發明者張敏, 張援朝 申請人:張敏, 張援朝