專利名稱：懸浮旋球渦輪流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于流量計量議表，特別是一種渦輪式流量計。
目前渦輪流量計在使用中最突出的問題是運行后精度變化，主要是軸承磨損，傳動阻力發(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強度。為此，企業(yè)迫切希望能設(shè)計出一種沒有機械磨損、能去除軸承對流量計壽命影響的渦輪式流量計。為解決此問題，近年來人們研究出用磁懸浮式流量來測量氣體的渦輪式流量計。如中國專利93227828.0公開了一種立式磁懸浮渦輪氣體流量計，它雖然實現(xiàn)了葉輪旋轉(zhuǎn)時無摩擦無磨損，即解決了軸承磨損問題。但是，由于該流量計采用兩塊環(huán)形永磁鐵的兩個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，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，測量不準確。另外該流量計還存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造麻煩等缺點。
本實用新型的目的是提供一種無機械傳動件，旋轉(zhuǎn)時無支承點(即葉輪、主軸旋轉(zhuǎn)時無摩擦、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。
為達到上述目的，本實用新型根據(jù)力矩平衡原理，設(shè)計一種無機械傳動件、應(yīng)用流體為支承的一種新結(jié)構(gòu)流量計。其主要技術(shù)方案為在流量計機殼內(nèi)設(shè)置安裝了一個由旋轉(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，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)。
本實用新型的優(yōu)點在于采用由旋轉(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式的旋轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)時沒有支承點，能平衡穩(wěn)定懸浮于氣流中高速旋轉(zhuǎn)，因此無機械磨損，保證了流量計的使用壽命、小流量精度及靈敏度。同時還具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、測量范圍寬，壓力損失小、耐雜質(zhì)等優(yōu)點，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)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1為本實用新型懸浮旋球流量計的第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型懸浮旋球流量計的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為第一種實施例中的一種旋轉(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為第二種實施例中的一種旋轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、2中，1.機殼，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.進氣口，15.出氣門，16.旋轉(zhuǎn)件，17.渦輪限位口。
由圖1可知，該實施例的懸浮旋球渦輪流量計為立式的，主要由機殼1和安裝設(shè)置在機殼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)置在機殼的氣室4上方的后助轉(zhuǎn)裝置9輔助定位于機殼1內(nèi)；前助轉(zhuǎn)裝置2安裝設(shè)置在機殼1的進氣口14處；在進氣口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)有一個較大空間的氣室4，氣體流動時，使得浮球上、下壓力達到平衡，從而使浮球5不上下浮動、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相對應(yīng)的傳感線圖12安裝在機殼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氣流加速，即有助于后助轉(zhuǎn)裝置對氣流的加速。
圖2為本實用新型的第二種實施例，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下半球重量與整個旋轉(zhuǎn)件16重量之比為1∶2～2∶3。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的工作原理作詳細說明氣流由機殼1的進氣口14流進，在進氣口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和上下浮動，能穩(wěn)定平衡懸浮限位在限位口3上，此時流體經(jīng)浮球5的球體流進氣室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中的第一種實施例)。圖2中的第二種實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)。因此該流量計旋轉(zhuǎn)時無支承點，無機械磨損。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，經(jīng)流量積算儀13得到被檢測流量的體積值顯示。另外本實用新型還可采用磁傳動計數(shù)器來直接顯示氣體流量體積值，即在渦輪7上方安裝磁傳動計數(shù)器就可。
權(quán)利要求1.一種懸浮旋球渦輪流量計，它包括機殼、前助轉(zhuǎn)裝置、后助轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)件及電磁感應(yīng)器件或磁傳動計數(shù)器，其特征在于旋轉(zhuǎn)件(16)是比重計式的，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)的下方即機殼1的進氣口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)輔助定位于機殼(1)內(nèi)。
2.一種懸浮旋轉(zhuǎn)渦輪流量計，它包括機殼、前助轉(zhuǎn)裝置、旋轉(zhuǎn)件及電磁感應(yīng)器件或磁傳動計數(shù)器，其特征在于旋轉(zhuǎn)件(16)是比重計式的，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)的下方即機殼(1)的進氣口(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，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，其特征在于旋轉(zhuǎn)件上的浮球(5)的下半球重量與整個旋件(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，其特征在于氣室(4)與進氣口(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，其特征在于氣室(4)與進氣口(14)的直徑比為3∶1～4∶1。
專利摘要本實用新型屬于一種渦輪式流量計,主要由機殼、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)器件或磁傳動計數(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)計的。其結(jié)構(gòu)簡單,無機械傳動件,旋轉(zhuǎn)時無支承點、無磨損,壽命長,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。
文檔編號G01F1/56GK2278202SQ9522485
公開日1998年4月8日 申請日期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 申請人:朱善梁