專利名稱：懸浮旋球渦輪流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于流量計(jì)量議表，特別是一種渦輪式流量計(jì)。
目前渦輪流量計(jì)在使用中最突出的問題是運(yùn)行后精度變化，主要是軸承磨損，傳動(dòng)阻力發(fā)生變化，特別是在介質(zhì)含雜質(zhì)較多的情況下更是如此。由于軸承易磨損，縮短了流量計(jì)的一次使用壽命，必須經(jīng)常更換維修，從而大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。為此，企業(yè)迫切希望能設(shè)計(jì)出一種沒有機(jī)械磨損、能去除軸承對(duì)流量計(jì)壽命影響的渦輪式流量計(jì)。為解決此問題，近年來人們研究出用磁懸浮式流量來測(cè)量氣體的渦輪式流量計(jì)。如中國專利93227828.0公開了一種立式磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)，它雖然實(shí)現(xiàn)了葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)無摩擦無磨損，即解決了軸承磨損問題。但是，由于該流量計(jì)采用兩塊環(huán)形永磁鐵的兩個(gè)端面極性相同在磁力的作用下將葉輪托起的原理，因此存在著在流體壓力增大時(shí)，由于環(huán)形永磁鐵的磁力限制以及磁力排斥不平衡的影響，沒有能力控制葉輪浮沉和平衡，使旋轉(zhuǎn)軸兩端的輔助支撐套與軸兩端面之間產(chǎn)生摩擦、停頓，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，測(cè)量不準(zhǔn)確。另外該流量計(jì)還存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造麻煩等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種無機(jī)械傳動(dòng)件，旋轉(zhuǎn)時(shí)無支承點(diǎn)(即葉輪、主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)無摩擦、無磨損)，應(yīng)用流體為支承的一種新結(jié)構(gòu)的懸浮旋球渦輪流量計(jì)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型根據(jù)力矩平衡原理，設(shè)計(jì)一種無機(jī)械傳動(dòng)件、應(yīng)用流體為支承的一種新結(jié)構(gòu)流量計(jì)。其主要技術(shù)方案為在流量計(jì)機(jī)殼內(nèi)設(shè)置安裝了一個(gè)由旋轉(zhuǎn)主軸連桿將“不倒翁”浮球與渦輪葉片連接而制成的旋轉(zhuǎn)件。該旋轉(zhuǎn)件形如比重計(jì)式的?！安坏刮獭备∏蚣瓷陷p下重的浮球。由于“不倒翁”浮球旋轉(zhuǎn)件的設(shè)置，當(dāng)工作起來時(shí)，依靠氣體本身即可定中心和球體重心的作用，使得該旋轉(zhuǎn)件穩(wěn)定平衡懸浮于氣流體中高速旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用由旋轉(zhuǎn)主軸連桿將“不倒翁”浮球與渦輪葉片連接而制成的比重計(jì)式的旋轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有支承點(diǎn)，能平衡穩(wěn)定懸浮于氣流中高速旋轉(zhuǎn)，因此無機(jī)械磨損，保證了流量計(jì)的使用壽命、小流量精度及靈敏度。同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠、測(cè)量范圍寬，壓力損失小、耐雜質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、城市煤氣、天然氣、冶金、礦山等部門。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí)用新型懸浮旋球流量計(jì)的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型懸浮旋球流量計(jì)的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為第一種實(shí)施例中的一種旋轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為第一種實(shí)施例中的另一種旋轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為第二種實(shí)施例中的一種旋轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、2中，1.機(jī)殼，2.前助轉(zhuǎn)裝置，3.浮球限位口，4.氣室，5.“不倒翁”浮球，6.旋轉(zhuǎn)主軸連桿，7.渦輪葉片或渦輪，8.文丘利管，9.后助轉(zhuǎn)裝置，10.后導(dǎo)流板，11.感應(yīng)片，12.傳感線圈，13.流量積算儀，14.進(jìn)氣口，15.出氣門，16.旋轉(zhuǎn)件，17.渦輪限位口。
由圖1可知，該實(shí)施例的懸浮旋球渦輪流量計(jì)為立式的，主要由機(jī)殼1和安裝設(shè)置在機(jī)殼1內(nèi)的前助轉(zhuǎn)裝置2，后助轉(zhuǎn)裝置9，旋轉(zhuǎn)件16，后導(dǎo)流板10、感應(yīng)片11及傳感線圈12組成。其特征在于旋轉(zhuǎn)件16是比重計(jì)式的，它是采用旋轉(zhuǎn)主軸連桿6將上輕下重“不倒翁”式浮球5與渦輪葉片7連接而形成，并由設(shè)置在機(jī)殼的氣室4上方的后助轉(zhuǎn)裝置9輔助定位于機(jī)殼1內(nèi)；前助轉(zhuǎn)裝置2安裝設(shè)置在機(jī)殼1的進(jìn)氣口14處；在進(jìn)氣口14處的前助轉(zhuǎn)裝置2的上方設(shè)有浮球限位口3，“不倒翁”浮球5限位或懸浮在限位口3上；在限位口3的上方設(shè)有一個(gè)較大空間的氣室4，氣體流動(dòng)時(shí)，使得浮球上、下壓力達(dá)到平衡，從而使浮球5不上下浮動(dòng)、平穩(wěn)；在旋轉(zhuǎn)主軸連桿6上安裝有感應(yīng)片11，與感應(yīng)片11相對(duì)應(yīng)的傳感線圖12安裝在機(jī)殼1上，并與流量積算儀13相接。
圖1中氣室4的上部一段設(shè)置的文丘利管8，主要作用是使氣室4里的氣體得到收縮。其作用與后助裝置一樣是用來對(duì)氣流加速，即有助于后助轉(zhuǎn)裝置對(duì)氣流的加速。
圖2為本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例，其渦輪根徑小，轉(zhuǎn)速快，可用大流量氣體和液體流量測(cè)量。其原理與圖1相同，其結(jié)構(gòu)與圖1結(jié)構(gòu)基本相同，只是渦輪葉片7為根徑小的渦輪7，還省去了后助轉(zhuǎn)裝置，增設(shè)了渦輪限位口17；其氣流加速直接采用文丘利管8。
上述的氣室4的直徑與進(jìn)氣口14的直徑比為3∶1～4∶1。
上述的旋轉(zhuǎn)件上的浮球5下半球重量與整個(gè)旋轉(zhuǎn)件16重量之比為1∶2～2∶3。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理作詳細(xì)說明氣流由機(jī)殼1的進(jìn)氣口14流進(jìn)，在進(jìn)氣口14處的前助轉(zhuǎn)裝置2的作用下，浮球5懸浮，由于上輕下重的“不倒翁”浮球的重心位于下方的設(shè)計(jì)以及浮球5上限位口3和大口徑氣室4的設(shè)置，使得浮球上浮后不左右擺動(dòng)和上下浮動(dòng)，能穩(wěn)定平衡懸浮限位在限位口3上，此時(shí)流體經(jīng)浮球5的球體流進(jìn)氣室4，經(jīng)氣室4上方的文丘利管8收縮加速，再流向后助轉(zhuǎn)裝置9加速(如圖1中的第一種實(shí)施例)。圖2中的第二種實(shí)施例是通過文丘利管8直接加速，省去后助轉(zhuǎn)裝置加速。在加速流體作用下，渦輪葉片7或渦輪7產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，在克服摩擦力矩和流體阻力矩后，依靠氣體本身即可定中心，使得旋轉(zhuǎn)件即穩(wěn)定平衡懸浮于氣流體中高速旋轉(zhuǎn)。因此該流量計(jì)旋轉(zhuǎn)時(shí)無支承點(diǎn)，無機(jī)械磨損。在一定條件下渦輪轉(zhuǎn)速與體積流量成正比，體積流量可通過旋轉(zhuǎn)的感應(yīng)片11切割磁力線，周期地改變傳感線圖12中的磁通量，使傳感線圖12兩端感應(yīng)出與體積流量成正比的脈沖信號(hào)，經(jīng)流量積算儀13得到被檢測(cè)流量的體積值顯示。另外本實(shí)用新型還可采用磁傳動(dòng)計(jì)數(shù)器來直接顯示氣體流量體積值，即在渦輪7上方安裝磁傳動(dòng)計(jì)數(shù)器就可。
權(quán)利要求1.一種懸浮旋球渦輪流量計(jì)，它包括機(jī)殼、前助轉(zhuǎn)裝置、后助轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)件及電磁感應(yīng)器件或磁傳動(dòng)計(jì)數(shù)器，其特征在于旋轉(zhuǎn)件(16)是比重計(jì)式的，它是采用旋轉(zhuǎn)主軸連桿(6)將上輕下重的“不倒翁”浮球(5)與渦輪葉片(7)連接而形成；在浮球(5)的下方即機(jī)殼1的進(jìn)氣口14處設(shè)有前助轉(zhuǎn)裝置(2)，在前助轉(zhuǎn)裝置(2)的上方設(shè)有一個(gè)浮球限位口(3)，“不倒翁”浮球(5)限位或懸浮在浮球限位口(3)上，在浮球限位口(3)的上方設(shè)有一個(gè)較大空間的氣室(4)，后助轉(zhuǎn)裝置(9)位于氣室(4)的上方，將旋轉(zhuǎn)件(16)輔助定位于機(jī)殼(1)內(nèi)。
2.一種懸浮旋轉(zhuǎn)渦輪流量計(jì)，它包括機(jī)殼、前助轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)件及電磁感應(yīng)器件或磁傳動(dòng)計(jì)數(shù)器，其特征在于旋轉(zhuǎn)件(16)是比重計(jì)式的，它是采用旋轉(zhuǎn)主軸連桿(6)將“不倒翁”(上輕下重)浮球(5)與渦輪(7)連接而形成；在浮球(5)的下方即機(jī)殼(1)的進(jìn)氣口(14)處設(shè)有前助轉(zhuǎn)裝置(2)，在前助轉(zhuǎn)裝置(2)的上方設(shè)有一個(gè)浮球限位口(3)，“不倒翁”浮球(5)限位或懸浮在浮球限位口(3)上，在浮球限位口(3)的上方設(shè)有一個(gè)較大空間的氣室(4)，在氣室(4)的上方設(shè)有文丘利管(8)，在文丘利管(8)的上方設(shè)有渦輪限位口(17)，渦輪(7)限位或懸浮在渦輪限位口(17)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮旋球渦輪流量計(jì)，其特征在于在后助轉(zhuǎn)裝置(9)的下方設(shè)有文丘利管8，也就是將氣室(4)的上半部一段設(shè)置成文丘利管8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種懸浮旋球渦輪流量計(jì)，其特征在于旋轉(zhuǎn)件上的浮球(5)的下半球重量與整個(gè)旋件(16)重量之比為1∶2～2∶3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種懸浮旋球渦輪流量計(jì)，其特征在于氣室(4)與進(jìn)氣口(14)的直徑比為3∶1～4∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種懸浮旋球渦輪流量計(jì)，其特征在于氣室(4)與進(jìn)氣口(14)的直徑比為3∶1～4∶1。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種渦輪式流量計(jì),主要由機(jī)殼、旋轉(zhuǎn)件、前助轉(zhuǎn)裝置、后助轉(zhuǎn)裝置或文丘利管、電磁感應(yīng)器件或磁傳動(dòng)計(jì)數(shù)器組成。其特征在于:旋轉(zhuǎn)件16是采用旋轉(zhuǎn)主軸連桿6將“不倒翁”浮球5與渦輪葉片7連接而形成,它是根據(jù)力矩平衡原理設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無機(jī)械傳動(dòng)件,旋轉(zhuǎn)時(shí)無支承點(diǎn)、無磨損,壽命長(zhǎng),是一種應(yīng)用流體為支承的新型結(jié)構(gòu)的懸浮旋球渦輪流量計(jì)。
文檔編號(hào)G01F1/56GK2278202SQ9522485
公開日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1995年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月23日
發(fā)明者朱善梁 申請(qǐng)人:朱善梁