本发明属于燃气表技术领域,具体涉及指针盘组铆接结构、指针盘组以及指针盘组铆接方法。
背景技术:
温度补偿膜式燃气表是利用热敏双金属片随温度变化而弯曲的性质,通过机械结构达到调节指针盘曲柄半径和提前角的目的,从而弥补了气体受高低温影响膨胀(或收缩)带来的误差偏离,实现了燃气表计量误差随温度变化自动补偿的功能。
指针盘组作为温度补偿膜式表最重要的组成部件,其装配精度制约着整个成表的误差精度,因而如何保证指针盘组在装配的精度就显得尤为重要。
在指针盘组装配(铆接固定)方法中,需要保证其在20℃(常温)时的曲柄半径(曲柄柱中心到指针盘中心的距离),即要保证曲柄柱的位置尺寸及精度。
本公司现有的指针盘组结构及铆接方式如附图1-6所示,指针盘组包括指针盘2、涡卷双金属片6、定位销5、曲柄柱4和拨叉3,现有指针盘组铆接方式如下:首先将定位销5同涡卷双金属片6配合后插入指针盘2上的定位孔8,并与拨叉3、曲柄柱4形成配合关系,如图6所示,定位销5的外壁为圆柱形,如图5所示,定位孔8也呈圆柱形,定位销5同定位孔8配合后可自由转动,然后将整个组件置于铆接工装1上配合,并使得曲柄柱4底部插入铆接工装1上的限位槽7内,再对定位销5实现铆接,从而使得定位销5固定于指针盘2上,铆接完成后将指针盘组安装在燃气表上。这种铆接方式中,指针盘组通过曲柄柱4与铆接工装1实现配合,限位槽7的位置满足曲柄半径要求,以此通过曲柄柱的定位来实现指针盘组铆接时20℃曲柄半径要求。
在实际生产时发现,采用如上方式铆接指针盘存在以下问题:
1)由于涡卷双金属片对温度变化很敏感,随温度变化会产生偏转变形,因此以上铆接方式需保证在20℃环境下进行,金属片需要在此环境下进行保温后才能进行铆接;
2)即使保证了铆接温度,将铆接后的指针盘组从铆接工装上取下后,发现其曲柄半径仍存在较大误差,即曲柄柱的位置存在较大偏差。
技术实现要素:
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:如何消除温度补偿燃气表中指针盘组铆接后其曲柄半径存在较大误差的问题,以保证20℃时指针盘组的曲柄半径要求。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
指针盘组铆接结构,包括指针盘组和铆接工装,所述指针盘组包括指针盘、涡卷双金属片、定位销、曲柄柱和拨叉,所述指针盘组和/或铆接工装设置有用于在铆接时防止曲柄柱因涡卷双金属片卷动而产生标准点位偏移的调节机构。
在铆接时防止曲柄柱因涡卷双金属片卷动而产生标准点位偏移包括以下双重含义:一方面指防止采用原有工装铆接时,因受震动影响,涡卷双金属片随定位销转动而卷曲变形从而导致曲柄柱的标准点位产生偏移;另一方面指防止在非标准温度下铆接时,由于涡卷双金属片本身已存在卷曲变形,当铆接完成并恢复到标准温度时,曲柄柱标准点位产生偏移。
进一步,所述调节机构包括用于使曲柄柱随涡卷双金属片变形而运动的随动机构。
进一步,所述随动机构包括设置在指针盘上的用于曲柄柱移动的开口槽和设置在铆接工装上供曲柄柱底部横向移动的活动空间,所述活动空间与开口槽相配合。
进一步,所述调节机构包括用于防止定位销旋转的防转机构。
进一步,所述防转机构包括开设在指针盘上的定位孔,定位孔供定位销插入,且定位销的外壁与定位孔的孔壁形状能够配合,定位销外壁上设有与定位销的轴向平行的第一平切面,所述定位孔的孔壁上设有与定位孔的轴向平行的第二平切面。
本发明还提供指针盘组,包括指针盘、涡卷双金属片、定位销、曲柄柱和拨叉,所述指针盘上设有用于防止定位销旋转的防转机构。
进一步,所述防转机构包括开设在指针盘上的定位孔,定位孔供定位销插入,且定位销的外壁与定位孔的孔壁形状能够配合,定位销外壁上设有与定位销的轴向平行的第一平切面,所述定位孔的孔壁上设有与定位孔的轴向平行的第二平切面。
进一步,所述第一平切面和第二平切面的数量均为两个,且两个第一平切面平行,两个第二平切面平行。
进一步,所述涡卷双金属片的自由端与固定端共线。
本发明还提供指针盘组铆接方法,包括如下步骤:
步骤一、将定位销同涡卷双金属片配合后插入指针盘上的定位孔,通过定位销与定位孔之间的防转机构限制定位销的旋转自由度,并使涡卷双金属片与拨叉、曲柄柱形成配合关系;
步骤二、将配合好的指针盘组置于铆接工装上;
步骤三、对定位销实现铆接。
本发明的原理在于:
1、发明人对铆接后的指针盘组的曲柄半径存在较大误差的原因进行分析,从理论上来看,双金属片变形仅受温度影响,但在保证铆接温度为20℃时,发现曲柄半径仍然存在误差,因此排除环境温度因素造成的误差,转而对指针盘组铆接设备及工艺性进行分析,发现是由此种铆接方式(超声波铆接)本身引起的,由于采用超声波铆接时会产生高频震动,导致定位销会产生旋转,致使涡卷双金属片存在变形(受外力作用),而此时曲柄柱位置是固定的(曲柄柱卡在限位槽内),当铆接后取下指针盘组,双金属片会恢复变形从而使曲柄柱位置产生偏移,也即曲柄半径产生变化,最终会将曲柄半径误差体现到整个温度补偿膜式燃气表上。
本发明采用定位销定位的方式来满足20℃时曲柄半径,改变了现有的曲柄柱定位来满足20℃时曲柄半径的方式,现有的方式通过定位销和定位孔之间的形状配合来防止定位销的旋转,因此采用超声波铆接时即使有震动也不会导致定位销会产生旋转,因此铆接过程中涡卷双金属片不会产生变形,因此消除了由于铆接震动造成的曲柄半径的误差,更好的保证铆接后曲柄半径的准确性及一致性。
2、由于原有的定位销能够在指针盘上旋转,当涡卷双金属片放置在定位销上后,涡卷双金属片的活动端难以定位到标准位置,双金属片与拨叉、曲柄柱配合后,曲柄柱也就难以定位到标准位置,因此曲柄柱定位需要依靠铆接工装上的限位槽。改进后的定位销在指针盘上的位置是固定的、不能旋转,因此当涡卷双金属片放置在定位销上后,涡卷双金属片的活动端即处于标准位置,双金属片与拨叉、曲柄柱配合后,曲柄柱即处于标准位置,曲柄柱不再需要限位槽对其进行标准位置的定位。
3、并且由于原有的曲柄柱通过限位槽固定在铆接工装上,若不是在20℃环境下铆接,涡卷双金属片本身已经存在变形,当铆接完成,在该环境温度下的曲柄半径是标准的,但恢复到20℃环境下后,涡卷双金属片会再次随温度变化发生变形,导致此时的曲柄半径不再是标准值。本发明在铆接过程中,定位销不能旋转,曲柄柱可以自由活动,因此即使不是在20℃环境下铆接,涡卷双金属片受温度变形后曲柄柱偏移,但在20℃又会恢复到所需要的曲柄半径值。
本发明特殊的铆接方式不受温度变化的影响,不需将铆接工装及涡卷双金属片置于20℃环境下,也无需再对涡卷双金属片进行保温。
附图说明
图1为现有的指针盘组和铆接工装的示意图。
图2为图1中铆接工装的示意图。
图3为图1中指针盘组的俯视图。
图4为图3的仰视图。
图5为图4中省去涡卷双金属片和定位销后的结构图。
图6为图4中定位销的结构示意图。
图7为本发明指针盘铆接结构中的铆接工装的示意图。
图8为本发明指针盘组的俯视图(省去涡卷双金属片和定位销)。
图9为本发明指针盘组中定位销的结构示意图。
其中,附图标记包括:铆接工装1、指针盘2、u形结构20、拨叉3、曲柄柱4、定位销5、第一平切面50、涡卷双金属片6、限位槽7、定位孔8、第二平切面80、u形槽9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
本发明的指针盘组铆接结构,包括指针盘组和铆接工装1。
指针盘组的结构包括指针盘2、涡卷双金属片6、定位销5、曲柄柱4和拨叉3,涡卷双金属片6的自由端与固定端共线,涡卷双金属片6采用在20℃环境下加工制作而成,其结构尺寸符合20℃标准结构尺寸。本实施例中仅描述指针盘组与现有的指针盘组的区别,以便更好地理解本发明的创新点所在。如图8和图9所示,指针盘2上设有用于防止定位销5旋转的防转机构,防转机构包括开设在指针盘2上的定位孔8,定位孔8供定位销5插入,且定位销5的外壁与定位孔8的孔壁形状能够配合,定位销5外壁上设有与定位销5的轴向平行的第一平切面50,定位孔8的孔壁上设有与定位孔8的轴向平行的第二平切面80,第一平切面50和第二平切面80的数量均为两个,且两个第一平切面50平行,两个第二平切面80平行,从而使得定位销5和定位孔8之间形成类似于键槽的配合结构。
铆接工装1的结构如图7所示,本发明将铆接工装1上现有的限位槽7的结构改进为u形槽9的结构,u形槽9内侧形成供曲柄柱4底部横向移动的活动空间,曲柄柱4底部能够在活动空间横向自由移动不受阻挡,且u形槽9的外缘与指针盘2底部的u形结构20内壁相贴合。
指针盘组铆接方法,包括如下步骤:
步骤一、将定位销5同涡卷双金属片6配合后插入指针盘2上的定位孔8,通过定位销5与定位孔8之间的键槽结构限制定位销5的旋转自由度,并使涡卷双金属片6与拨叉3、曲柄柱4形成配合关系;
步骤二、将配合好的指针盘组置于铆接工装1上,并使得曲柄柱4底部插入u形槽9内侧的活动空间内;
步骤三、对定位销5实现铆接。
步骤四、铆接完成后,将指针盘组从铆接工装1上取下。
本发明相对于现有的指针盘组铆接方式,具有如下优点:
1、消除了铆接震动导致的曲柄半径误差:定位销5和定位孔8之间采用键槽形式定位装配(其键槽位置保证指针盘组件装配后满足曲柄半径要求),铆接时涡卷双金属片6不会产生旋转位移,在进行超声波铆接时,由于键槽的限制,不会导致定位销5产生旋转偏移,也就不会使涡卷双金属片6受力变形,从而有效地保证了曲柄半径要求。
2、指针盘组铆接时不再受环境温度影响:原有的曲柄柱定位依靠铆接工装1上的限位槽7,指针盘组铆接过程必须在20℃环境下进行,若不是在20℃环境下铆接,涡卷双金属片本身已经存在变形,当铆接完成,在该环境温度下的曲柄半径是标准的,但恢复到20℃环境下后,涡卷双金属片会再次随温度变化发生变形,导致此时的曲柄半径不再是标准值。本发明去除现有铆接方式中铆接工装1上的限位槽7的结构,并且使得定位销在指针盘上的位置是固定的、不能旋转,因此在铆接过程中曲柄柱4能够横向自由移动,不管在任何温度下进行铆接,即使涡卷双金属片6受温度变形后曲柄柱4偏移,但在20℃又会恢复到所需要的曲柄半径值。本发明特殊的铆接方式不受温度变化的影响,不需将铆接工装1及涡卷双金属片6置于20℃环境下,也无需再对涡卷双金属片6进行保温。
实施例二
本实施例中指针盘组的结构与实施例一相同,铆接工装1上仍采用现有的限位槽7的结构形式,铆接过程仍在20℃环境温度下进行,本实施例仍然能够消除铆接时震动造成的曲柄半径误差,保证20℃铆接曲柄半径要求。
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。
1.指针盘组铆接结构,其特征在于,包括指针盘组和铆接工装,所述指针盘组包括指针盘、涡卷双金属片、定位销、曲柄柱和拨叉,所述指针盘组和/或铆接工装设置有用于在铆接时防止曲柄柱因涡卷双金属片卷动而产生标准点位偏移的调节机构。
2.根据权利要求1所述的指针盘组铆接结构,其特征在于,所述调节机构包括用于使曲柄柱随涡卷双金属片变形而运动的随动机构。
3.根据权利要求2所述的指针盘组铆接结构,其特征在于,所述随动机构包括设置在指针盘上的用于曲柄柱移动的开口槽和设置在铆接工装上供曲柄柱底部横向移动的活动空间,所述活动空间与开口槽相配合。
4.根据权利要求1所述的指针盘组铆接结构,其特征在于,所述调节机构包括用于防止定位销旋转的防转机构。
5.根据权利要求4所述的指针盘组铆接结构,其特征在于,所述防转机构包括开设在指针盘上的定位孔,定位孔供定位销插入,且定位销的外壁与定位孔的孔壁形状能够配合,定位销外壁上设有与定位销的轴向平行的第一平切面,所述定位孔的孔壁上设有与定位孔的轴向平行的第二平切面。
6.指针盘组,包括指针盘、涡卷双金属片、定位销、曲柄柱和拨叉,其特征在于,所述指针盘上设有用于防止定位销旋转的防转机构。
7.根据权利要求6所述的指针盘组,其特征在于,所述防转机构包括开设在指针盘上的定位孔,定位孔供定位销插入,且定位销的外壁与定位孔的孔壁形状能够配合,定位销外壁上设有与定位销的轴向平行的第一平切面,所述定位孔的孔壁上设有与定位孔的轴向平行的第二平切面。
8.根据权利要求7所述的指针盘组,其特征在于,所述第一平切面和第二平切面的数量均为两个,且两个第一平切面平行,两个第二平切面平行。
9.根据权利要求6-8任一项所述的指针盘组,其特征在于,所述涡卷双金属片的自由端与固定端共线。
10.指针盘组铆接方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将定位销同涡卷双金属片配合后插入指针盘上的定位孔,通过定位销与定位孔之间的防转机构限制定位销的旋转自由度,并使涡卷双金属片与拨叉、曲柄柱形成配合关系;
步骤二、将配合好的指针盘组置于铆接工装上;
步骤三、对定位销实现铆接。
技术总结