摘要：目前传统的自来水水表防盗结构还是采用外加固和传统防盗结构进行安全防护，安全性和灵活性都不是非常的可控。通过深入的分析市场上不同的防盗产品的设计思路与具体使用原理和优点，本文通过对产品水表防盗原理和结构进行全面性能分析研究，提出了一种适合市场的防盗设计指导思想和方法。同时提出了使用防拆格林用来代替传统螺帽连接水表，并且可以将水表锁闭在管道上，这样可以防止未经授权私自将水表从管道上卸下，从而达到水表，拆卸防解防盗的目的，为上海水表厂有限公司在今后的产品设计与开发上提出了可借鉴的方法，实际使用价值强并且此产品具有长远的应用前景。

关键词：水表;弹簧;磁性;钢柱;防拆格林

一、研究背景和目的

我国在2015年就提出实现“阶梯水价”的文件，各地水务部门都号召国家的改革，对水务相关工作进行了优化和改造，同时人民对传统的用水观念也发生了很大的改变，对供水企业的服务也提出了更高的要求。目前城市供水事业的不断快速的发展，水务部门也都实行查表到户，相关工程也在不断推进和完善，势必做到方便人民用水相关工作。

自来水公司不仅仅是肩负提供整个城市居民用水的重任，而且还是保障民生正常的用水需求的关键所在。当然在日常的用水中，时常也会碰到一些问题，现在大多数居民用水表都安装在户外，不利于管理和维护。例如，有时发现近期某小区总表用水量大大超过平时的用水量，经过工作人员上门查看后，发现有户居民水表上的防盗铅封已经消失。虽然可以从水表外壳上发现有撬动伤痕，但并不能证明是居民进行过私自拆装，也就不能断定相关水量增加的原因。其实，自来水公司对相关私自拆装改造水表的设备具有许多判断的经验，他们发现许多私自拆表的用户，大多是拆开水表两天的格林螺母，或拆开表盖，改动内部结构盗水，或直接插上铁钉。所以，作为水表的制造厂家责无旁贷，必须直面问题解决问题，保证水表安全，维护城市用水安全。

二、水表防盗相关研究

为了解决相关水表防盗问题，水表厂合作开发设计了防盗格林相关防盗设计，不仅仅获得相关订单，产生了经济效益，而且还给水表维护相关工作人员减轻了工作负担。设计格林防盗而不是水表主体，根本原因是因为盗水的第一步就必须拆格林。而且格林也适合作为独立产品，批量生产，发到各个有格林需求的客户主体手中。

（一）、防盗扣相关研究

目前在服装市场上安装防盗扣是很多卖场和商家的普遍做法。由于之前商场的衣服经常出现丢失的情况，于是商家便在商品上装上了磁力防盗扣。这种扣不借用工具，用工具根本无法拆下来。如果有客户带着这东西出门，门口的防报警器会发出很大的报警声。一般在客户购买商品付钱后，收银员会用一个大磁铁碰一下，就能轻松拿下来了。当然，防盗扣结构看似简单，其实内部复杂，防盗扣是通过钢针和寇做，夹在衣服上的这类防盗扣的结构一般是线圈钢钉，锁芯，塑料壳等组成锁芯，其实是由铁球铁环弹簧组成的一个装置。

（二）、防盗锁扣原理

仔细看的话，我们会发现钢钉上是由一圈凹槽的钢球安装在锥筒的圆孔位置，而锥桶安装在金属碗内弹簧顶住锥桶（下图的铁环），当钉子从防盗扣底部插入后，锥桶内的钢珠会顺势划到钉子的凹槽位置，锥桶（铁环）在顶部弹簧的压力下，将钢珠卡在凹槽内。由于金属碗为锥形，此時拔钉子的力越大，钉子被夹的越紧，因此用马利也无法解开防盗扣。

（三）、防盗解扣原理

想要打开防盗扣，其中关键的事情就是移动钢珠的位置，实际上，一超市中使用的防盗扣解码器，其实就是一块强力磁铁（铷磁铁），利用磁铁的吸力，将钢球和锥桶（铁环）吸住向上移动，这样上面的空间较大，钢球向外扩散，钢针就可以轻松的拿出来了。而有些厂家根据这一原理，通过对外美，对外观美化做成了床单被子固定器，这样就可以防止床单皱褶皱不平了。防盗扣的设计就是利用了钢珠抱锁固定针卡口，并且通过锥度的两者配合原理来牢牢锁住。而弹簧的作用是使锁紧为常态，只有受外力如磁力后才打开。这和家里的弹簧锁原理也是一样的。选用钢珠锁住固定针，不是方形、六角形是因为钢珠为圆形，在传动中阻力小，不至于在传动中卡阻。

三、防盗格林相关设计研究

防盗格林相关设计研究的灵感来自于生活，下面具体分析一下开发设计的防盗格林防盗设计原理和设计。

（一）、防盗格林的组成

防盗格林的组成很简单，具体就是由螺母、防盗护套、密封平垫、钢珠、钢柱、弹簧组成，具体的防盗格林的安装前剖面图图纸如下图3所示，防盗格林的安装后剖面图图纸如下图4所示。

（二）、防盗格林的安装

当螺母内外圈转动后，对好箭头保持一致，并箭头朝上套入专用工具。对准防拆格林凸台位置，按下内圈后，内外圈位置固定了，可以开始拧紧螺母。格林螺母与水表安装完成后，把防盗护套外圈按下，使防盗护套外圈能360°旋转，不至取出为安装完成。防盗格林的安装前示意图，如图5所示。防盗格林的安装后示意图，如图6所示。

（三）、防盗格林扣的原理

防盗格林分为内圈螺母和防盗护套外圈，内圈螺母的作用主要是使内圈螺母的内螺纹与水表外螺纹连接固定。防盗护套外圈的作用一方面格林拧紧或旋松接管是通过防盗护套外圈的一侧内六角与内圈螺母外六角连接的方式达到传动拧紧与旋松的目的。而另一方面，防盗护套外圈的另一侧内孔圆形与内圈螺母中的外六角形状不接触，旋转防盗护套外圈只是徒劳空转。和之前的防盗扣的原理一样，只不过防盗扣利用磁性相吸，而防拆格林利用磁铁同极相斥的原理。防拆格林放入专用工具后，专用工具内的磁极与防拆格林的磁极相斥后，弹簧支撑的磁性钢柱缩回口内。按下内圈后，防盗护套外圈的一侧内六角与内圈螺母外六角连接，旋转防盗护套外圈就可以带动内圈螺母旋转了。

四、防盗格林扣应用前景和小结

如上一节所描述，弹簧的作用是使设计的一个状态为常态，或是锁紧或是打开状态。钢柱的目的是阻隔的作用，圆形便于传动。钢珠是球形，同样圆形便于传动，但是锁紧并不是最适合，所以需要加上辅助机构达到锁紧目的。例如，圆锥锁紧是依靠锥度锁紧，如果施力方向不对会越来越紧。而且通过圆锥的定心是比较好的选择。利用磁性的同极相斥异极相吸也是很好的选择。为什么防盗格林使用同极相斥的原理？因为它要防盗，别想用一个大磁铁吸上去就解决了。它就像0和1的代码，在设计师的手中，按照需要信手拈来排列组合出8进制，16进制的代码，像万花筒一样绽放。开锁必须有对应的钥匙才行。所以，使用磁性达到锁的功能是一个很好的设计选择。同样，防拆格林在水表行业的使用，在燃气行业的使用前景也同样一片光明。它是一个跨行业的市场，所以同样为今后的设计指导思想开辟了一条崭新的先河。

经过充分的调查和对大量资料的研究，本文分析了一种基于防拆格林设计的水表防盗结构应用，针对水表防盗的研究背景和现状，介绍了水表防盗相关研究原理、理论工作原理和设计思路，围绕着企业的实际需求，完成了一种基于防拆格林设计的水表防盗结构应用的实现。文章对防盗格林的组成、安装和防盗格林扣的原理进行研究，详细分析防盗格林扣的应用。最后，通过以上对防拆格林设计的水表防盗结构的了解，分析了防盗格林扣的实际应用前景，并对全文进行总结和改进。

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作者简介：毕海洲（1973.4—），男，江西省赣州市人，汉，机械工程师，本科，单位上海水表厂有限公司，研究方向：水表行业。