龙8国际水表的结构和工作原理

　　在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水

　　流速直接使其获得运动的一种水表二当水流通过水表时，驱动叶轮（旋翼或螺翼）旋转，而水

　　流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量

　　也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮（旋翼或螺翼）

　　多流（束）水表：水流通过水表时，有多束（股）水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。

　　旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组

　　成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。

　　接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-0形密封垫圈;

　　检定分格值、检定用水量、检定所需时间三者互为联系、互相牵制，在水表的检定分格值

　　设计、检定用水量的确定及水表检定装置的量器量限设计时都需考虑。检定分格值应符合表

　　指针字轮组合式计数机构具有读数清晰、抄读方便等优点,越来越多的水表包括E型表、

　　国内的指针字轮组合式计数机构一般由3位或4位红指针与5位字轮组成，其排列示意图

　　见图2—7o对于公称口径15〜25mm的水表，其第一位字轮的分格值为0.lm3,数字颜色为红色，

　　其后等于或大于lm3的四个字轮上的数字均为黑色。有些企业生产的这种计数机构,将字轮组置

　　于字轮匣中，字轮匣的四周和底部与被测水隔开，仅在上夹板上开有供读数的狭长的5个“窗

　　1-标度盘；2-圆指针；3-（红色）；4-11-齿轮；12-蜗杆齿轮；13-标牌；14-上夹板；

　　15-字轮轴;16-F夹板；1-十牙轮；18-头位字轮;19-中间字轮；20-四八牙轮;21-牙轮轴4滤

　　国内自来水质近年来明显提高，但部分管线难免还存在锈垢、麻丝、铁屑及砂砾等杂质，

　　这些杂质随着水流最终来到水表进口处。为防止杂质进入水表机芯，造成水表故障，故在水表

　　进口端均装有滤水网。常用的为碗状滤水网，安置在叶轮盒的外面，这种结构容垢能力较大，

　　且即使堵塞一部分网孔后对计量能力也影响较小；另一种为筒状滤水网，安置于水表表壳的进

　　单流（束）水表：水流通过水表时，仅有一束（股）水流驱动叶轮旋转。单流水表的公称

　　口径一般为15（或者13）~25mm，体积较小，误差调节装置放置在外部。

　　旋翼单流湿式水表主要由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、叶轮、下顶尖、计数机构、调

　　1-接管；2-连接螺母，3-密封圈，4-夹紧圈；5-压紧圈；6-计数器；7-防磁环；8-传动齿轮

　　组件；9-盖；10-垫圈；11-0形密封圈；12-锁紧螺钉；13-螺母；14-铅封；15-铜丝；16-滤水网，

　　17-齿轮盒组件；18-调节片；19-开槽盘头螺钉；20-顶尖；21-叶轮组件；22-表壳；23-齿轮盒

　　旋翼单流水表在所有水表品种中，属于结构最简单、体积最小、重量最轻、成本最低的一

　　种。旋翼单流水表主要零部件的要求与作用，大致与旋翼多流湿式水表相同。以下为一些不同

　　单流束水表与多流束水表相比，少了齿轮盒和叶轮盒，其中某些功能就由表壳承担。如表

　　壳上部内孔与计数器相配合，取代了齿轮盒的部分功能。表壳的进出水孔和其内孔中心螺精品

　　孔，取代了叶轮盒的功能。因此，单流水表表壳的加工精度要求，远远高于多流水表。如应具

　　备较高精度的进、出水孔的孔径、粗糙度及其切线半径。表壳上部台肩与中心螺孔应保持较高

　　的同轴度。如无高精度多工位的专用机床，很难达到这些要求和取得高的生产效率。

　　单流水表只有内调式而无外调式，其误差调节是通过改变计数器下方的三块调节板的角度

　　来达到的，其调节原理与LXS一80-150旋翼多流束水表中的上调节板相似。

　　单流水表的滤水网是一片呈球面的薄片，其上有许多小孔。滤水网置于表壳进口端，以阻

　　拦水中杂质通过。但受表壳进水端通径的限制，滤水网的孔的总面积难以达到设计要求的水表

　　公称口径面积的1.5倍。因此，当单流水表稍有水中的杂质堵塞网孔时，在同等流量条件下，

　　通过滤水网并驱动叶轮旋转的水流速大于未堵前的水流速，从而使叶轮转速提高，造成水表变

　　单流束水表仅一股水流驱动叶轮旋转，所以当叶轮以较高速度旋转时，始终受到一个垂直

　　于水流切线方向的推力，使顶尖造成单边磨损。为此，要求下顶尖采用较耐磨的材料制造。

　　干式水表因其计数机构与被测水隔绝，故不受水中悬浮杂质的影响，确保计数机构的正常

　　工作和读数的清晰，同时也不会像湿式水表那样，因表内外温差而造成玻璃下方起雾或凝 结水

　　旋翼多流干式水表的误差调节装置一般为外调型式，其外形尺寸及内部结构与同规格的 湿

　　干式水表与湿式水表的最大区别在于计量机构。见图2-9。其叶轮与中心齿轮相分离， 叶

　　轮上端由磁性元件（磁环或柱状磁钢）与中心齿轮下端的磁性元件相耦合。当水流推动叶轮 旋

　　转时，通过叶轮上端的磁性元件与中心齿轮下端的磁性元件相吸或相斥，驱动中心齿轮同 步旋

　　干式水表磁性材料常用的有铁氧体和铉铁硼，磁性元件的结构形状一般有环状磁钢、柱 状

　　干式水表的计数机构是依赖齿轮盒与被测水隔绝，所以齿轮盒底部及四周须能承受力

　　2MPa 压力试验而不变形。为此，在设计干式水表时，除了在齿轮盒上、下底部增设了十余 条

　　齿轮盒上、下底部的中心处各有一轴孔，分别与中心齿轮轴与叶轮轴相配合。为了尽量 减

　　小运动部件的磨擦阻力，提高始动流量值，一般在上轴孔底部镶有一粒凹面（或平面）宝石 轴

　　干式水表的计数机构，除了靠齿轮盒四周和底部将其中被测水隔绝外，最好在齿轮盒上 部

　　在安装空间狭小的场所，可以安装立式水表，实物图见附录C图C.3。立式水表的内部 构

　　造与一般旋翼式水表相同，不同之处是立式水表的入水口和出水口在水表的同侧，可以装 在给

　　在一些化工生产、玻璃生产、食品加工、建筑混凝土搅拌等过程中，需要定量供水，一 种

　　方法是在稳定流条件下控制供流时间来实现定量供水，另一种方法就是使用定量水表。定 量水

　　表有电气控制和数控两种类型，其基本原理相同，其外形见附录C图C. 12o 定量水表 由带有电

　　气控制部分的旋翼式水表（或水平螺翼式水表）、电磁阀及定量控制仪三部分组成。

　　数控定量水表的原理是，启动电磁阀后水流通过水表,使叶片感应出一系列的脉冲信号。

　　脉冲信号经放大、分频后与定值器所预置的流量相减，当减到零时，经过控制器关闭电磁阀,

　　完成一次定量供水。定量水表一般为工业用途，其口径在25nini 以上。定量水表的一次供水 量

　　根据水表的口径和定值器预置值而定，如公称口径25nmi 水表的一次供水量可以为15~ 50L, 40

　　倾水表的一次供水量可以为 60〜200L 等。因为流量范围可以定点或较小，定量水 表的一次供

　　同轴水表又称单接口水表，其水流的进口与出口在同一个接口上，其接管是专用接管。

　　单接口水表是一种可用于多路共管管道输送供给系统的水表。该产品采用专用接口，与 多

　　路共管的供水管组成一个管路系统，单一管路系统内部采用多路扇形通道，适用于多层楼 房用

　　户（最多可达垂直单元8 层、8 个用户）的户外集中安装的“一户一表”，见图2-10o

　　旋翼式水表的误差特性用水表的示值误差E 与流量之间的关系来表示。旋翼式水表的误 差

　　特性曲线-llo其特征为：在小流量时，误差急剧偏负；随着流量增至分界流量附 近，误差

　　曲线快速向正向移动，并达到一个峰值；当流量继续增大时，误差曲线又向负方向 偏移。

　　旋翼式水表的计量等级一般只达到A级或B级，其对应的流量范围和特性流量点可参看

　　8- 叶轮计量机构；9- 罩子；10- 盖子；11- 罩子衬垫；12- 表壳；1- 碗状滤丝网 1

　　1—表盖；2 一轴销；3 —铜罩；4 一罩子衬垫；5 一表玻璃；6 —。形密封圈；7—计数器;

　　8—防磁环；9—中心齿轮，10 —齿轮盒；11 —垫圈；12—磁钢座；13 —叶轮；14 一叶轮盒;

　　15—表壳；16—调节螺钉；17—调节螺钉垫片；18—调节塞；19 一滤水网；20—接管垫片;

　　旋翼式水表应能承受水压1. 6MP&、持续15min 和水压2. OMPa、持续Imin 的压力试验。

　　水表的使用寿命与产品所采用的结构、材料密切相关，也受到使用场合的安装、水质好 坏

　　一般说来，水表的外壳不易损坏，可长久使用，容易损坏或磨损的是内部机芯。水表的 活

　　动部件（叶轮、叶轮盒组件等）一般用工程塑料ABS 材料制造，比较耐磨。水表连续通水试 验

　　在实验室中的试验说明，旋翼式水表在使用了相当于 10 年以上的用水量后，计量性能 并

　　无大的失准（可在土 4%内），整个误差特性曲线向下偏移，即在小流量、大流量下水表走 字全

　　但对实际用表的情况统计表明，民用小口径水表多年使用后的情况并没有那么理想，寿 命

　　也没有那么长，多数情况是多年使用后的水表在小流量下走慢，而在大流量下却变快。据 分析，

　　旋翼多流束水表对水质要求和流场要求相对不高，但使用时间久了可能对湿式水表的度 盘

　　读数清晰度会产生一些影响（干式水表和液封式水表不存在这个问题）O 旋翼单流束水表对 水

　　旋翼式水表对水表的流向、安装方位、读数度盘的朝向、表前表后的直管段长度均有要 求，

　　螺翼式水表又称伏特曼(WoItmann)水表，是速度式水表的一种，long8-龙8(国际)唯一官方网站适合在大口径管路中使 用，

　　同旋翼式水表一样，螺翼式水表也属于速度式水表的一种。当水流入水表后，沿轴线方 向

　　冲击水表螺翼形的叶轮旋转后流出，叶轮的转速与水流速度成正比，经过减速齿轮传动后, 在指

　　螺翼式水表分为水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表两大类。国内所使用的大部分工业用 表

　　都是水平螺翼式水表。另外可拆卸式水平螺翼式水表，因其计量流量范围宽、零部件通用 性强、

　　安装维修可在不停水不拆表的情况下进行等特点，也成为其中的一个系列产品，受到 用户的欢

　　水平螺翼式水表，又称涡轮式水表，是指该种水表的螺翼轴线与自来水管道轴线成平行

　　(或重合)，其叶轮采用螺翼形状。这并不是说这种水表只能水平安装。当然，如这种水表确 需

　　垂直安装时，则应选择进水一侧螺翼轴轴承孔中装有宝石端面平轴承的水表，以减少磨擦 阻力，

　　延长水表的使用寿命。一些进口型号的螺翼式水表采用动平衡工艺技术，可以在水平、 倾斜和

　　公称口径80~200mm的水平螺翼式水表的结构示意见图2-12,其实物图见附录C图C. 7。

　　水平螺翼式水表主要由表壳、整流器、误差调节装置、螺翼、支架、蜗轮蜗杆、计数机 构、

　　表壳、中罩、表玻璃和密封垫圈一起组成一密封体，使表壳内被测水不致渗漏至表外。 按

　　标准规定，水表应能承受水压1. 6MPa＞持续15min 和水压2. 0MPa＞持续Imin 的压力试验。 因

　　此，表壳、中罩和表玻璃均应满足上述要求。表壳内孔应镶有耐腐材料制成的衬套或涂以 良好

　　整流器的作用：一是将来自水表上游呈紊流状态的水流在通过网格状的整流器后，尽可 能

　　地将其“梳理”成层流状态；二是在整流器中心有一轴孔，以支承螺翼轴，该轴孔与支架 上的轴

　　1-表壳；2-调整器；3-铜丝；4-铅封；5-密封垫圈；6-衬圈；7-指示机构；8-表玻璃;

　　9-罩子组件；10-表罩；11-翼轮组件；12-支架组件；13-整流器组件；14-开槽圆柱头 螺钉

　　支架的作用：一方面支承螺翼轴，使螺翼在水流作用下能灵活转动；另一方面通过支架 内

　　的蜗轮与螺翼轴上的蜗杆相啮合，将螺翼的转速传至支架上部与计数机构相连接。

　　水表螺翼式水表使用螺板形叶轮，又称螺翼或翼轮，结构见图2-13, 一般采用足够机 械强

　　度的工程塑料(如ABS)注塑成型。螺翼筒体为空心，以减轻重量和增加浮力。螺翼一端 有一闷

　　盖用粘结剂与其粘合，以防被测水浸入后增加其重量。螺翼应具有较好的动平衡性能, 否则在高

　　这种调节装置的作用部分是一块扁平且呈对称的桨状调节板，位于整流器的整流板部 分。

　　当旋转桨状调节板时，则可增大或减小这部分水流对螺翼旋转的冲击力，从而起到误差 调节作

　　用。桨状误差调节装置具有结构简单、零部件少且加工容易和拆装方便等优点，所以 得到广泛

　　这种调节装置的作用部分也是一块扁平的板，板的一侧有一轴孔，用轴将调节板置于整 流

　　器的整流板部分。调节误差时，有一拨轴拨动舵状调节板的另一侧，使调节板环绕轴线旋 转，

　　以增大或减小这部分水流对螺翼旋转的冲击力，从而起到误差调节作用。这种调节装置 的结构

　　1-平垫圈；2-螺栓；3-铜丝；4-铅封；5-表盖组件；6-指示机构；7-表玻璃；

　　8-罩子衬圈；9-密封垫圈；10-机芯；11-0 形密封圈；12-表壳；13-分流圈；14-垫片 垂直螺

　　翼式水表的螺翼由顶尖垂直支承，因此耐磨性能比水平螺翼式螺翼轴套要好。垂 直螺翼式水表

　　可拆卸水平螺翼式水表结构示图见图2—15,结构展开图见图2—16,实物图见附录C 图C.9。

　　可拆卸水平螺翼式水表在使用过程中，如遇机件损坏，long8-龙8(国际)唯一官方网站可以不拆下水表，而进行维 修或更换，

　　做到不停水或少停水。可拆卸水平螺翼式水表零部件通用化程度高，流量范围也 比水平螺翼式

　　1-表壳；2-垫圈；3-螺栓；4-螺栓；5-铅封；6-铅封线-罩子组件；12-计量机构；13-计数器；14-罩子衬垫；15-法兰垫 圈；16-

　　同一组水表的计量机构和计数机构等均通用。因此仅需三种计量机构和计数机构，就能 满

　　足11种不同规格水表的需要。所以，无论从减少备品备件，还是从方便维修、提高计量 精度等

　　可拆卸水平螺翼式水表的表壳要满足同一组水表的计量机构和计数机构通用的要求，所 以

　　同一组水表表壳通径（位于计量机构部分）是一致的。以第一组水表为例，long8-龙8(国际)唯一官方网站进出水口直径为 50~

　　还有不同的是，可拆卸水平螺翼式水表在计量机构与表壳间加装了。形圈密封，以方 便拆装。

　　21-封印螺丝；22-调节装置盖；23-螺丝；24-衬垫;25-用于调节 装置盖的螺丝；26-法兰盖；27-

　　轴衬；28-磁驱动装置；29-保护套；30-承受框；31-支座；32-螺旋浆；33-螺帽；34-垫片；35-

　　整流器；39-安装环；40-调节板；41-轴承座；42-下轴承装置；43-螺帽2 计量机构

　　可拆卸水平螺翼式水表的计量机构是将整流器、螺翼、支架、蜗轮蜗杆及舵式调节板等 组

　　装成一体，然后固定在隔离板上。拆装时，手持隔离板顺着弧线将计量机构装入或拆下。 计量

　　机构进水一端有一 0 形密封圈与表壳形成密封面，以防水流不通过螺翼而直接流向出 口。

　　蜗轮轴上部的磁钢，一般采用环状铁氧体磁钢，因为蜗轮轴的转速很低，一般不会脱磁,

　　可拆卸水平螺翼式水表的误差调节装置多为舵式调节装置。调整杆与隔离板之间有 0 形圈

　　隔离板的下部为被测水，上部则通大气，所以隔离板应能承受2MPa 耐压强度试验而不 变

　　形、不渗漏或损坏。因隔离板又必须具有良好的防锈性能，所以一般采用铸黄铜制成。

　　计数机构是用铜皮将计数器连同中心齿轮加以密封。中心齿轮下部镶有磁钢，与蜗轮轴 上

　　法兰盖一方面用来压紧隔离板，防止漏水。另一方面中心孔处支承计数机构，其材质多 为

　　复式水表，又称组合式水表，也叫母子式水表，是由口径不同的水平螺翼式水表和旋翼 式

　　水表组合而成的，其中的大口径水表（也可能再加一只单向阀）与管道口径相同并连接，小 口

　　当流量较小或很小时，主管线上的与大口径螺翼式水表相连的单向阀关闭，水流从其旁 路

　　通过小口径旋翼式水表流过并回到主管线；当流量增大时，单向阀开始打开，大部分水通 过大

　　口径螺翼式水表，同时仍有小部分水通过小口径水表，两水表分别累计所流过的水量, 其累计

　　值之和才是实际的用水量。有些复式水表的计量机构将二水表所记的数据汇总至总计

　　表壳、中罩、表玻璃和密封垫圈一起组成一密封体，使表壳内被测水不致渗漏至表外。 按

　　国家标准规定，水表应能承受水压1. 6MPa＞持续15min 和水压2. OMPa、持续Imin 的压力 试

　　计量机构主要由齿轮盒、叶轮盒、整体叶轮、顶尖、调节板等组成，见图2—3。计量机构

　　复式水表的最大特点是量程比相当大(1000),适合于流量变化较大的场合，但因为加 装了

　　插入式流量计是用较小的叶轮计量机构，插入直径比它大得多的管道壳体内，使其成为 具

　　有计量大流量能力的流量计。插入式水表也是采用这样的原理进行工作的。插入式水表有 插入