專利名稱：液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)的制作方法
液辦全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)屬于流量計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛地應(yīng)用于流體流量的計(jì)量，尤其在大振動(dòng)場(chǎng)合下使用，更能充分地體現(xiàn)其獨(dú)特的優(yōu)良性能。例如作為汽車或其它燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油計(jì)量，使迄今為止的經(jīng)驗(yàn)性配油管理科學(xué)化、精確化。
現(xiàn)有的流量計(jì)均有共同的弱點(diǎn)怕振動(dòng)、精度壽命低，造價(jià)昂責(zé)。如現(xiàn)有高精度的渦輪流量計(jì)，其軸承的制造安裝要求精度很高，在長期的使用中磨損很快，即精度壽命很低，在汽車上是不能被使用的，因汽車振動(dòng)很大。這些，在流量計(jì)產(chǎn)品樣本中有所體現(xiàn)。另外，本人在93年申報(bào)了一項(xiàng)有關(guān)的專利，申請(qǐng)?zhí)枮?31006015，但它在軸向不能徹底穩(wěn)定地懸浮，即并非液力全懸浮渦輪。
本機(jī)構(gòu)的目的在于使流量計(jì)能夠在大振動(dòng)的場(chǎng)合下也能適用，極大地延長流量計(jì)的精度壽命，并且造價(jià)低得多。這樣就可以方便地使之適用于汽車、火車或其它燃油發(fā)動(dòng)機(jī)上，使油耗管理科學(xué)化、簡單化、精確化，以充分體現(xiàn)管理節(jié)油、操作節(jié)油和技術(shù)節(jié)油并凈化排氣的全方位節(jié)油的優(yōu)良性能。
液力全懸浮渦機(jī)構(gòu)的工作原理及核心結(jié)構(gòu)方案如下如圖1所示，流體由進(jìn)流孔1進(jìn)入分流道2中，被一分為二，分別由兩個(gè)偏心孔3進(jìn)入兩個(gè)對(duì)應(yīng)的旋渦產(chǎn)生區(qū)8后產(chǎn)生了同向旋轉(zhuǎn)的流體旋渦，該旋轉(zhuǎn)的流體同時(shí)通過渦輪所處的區(qū)域向中部流動(dòng)，最后流體從渦輪中部位置周圍分布的若干個(gè)出流孔12匯集于出口13流出。在此流動(dòng)過程中，流體旋渦的對(duì)中力使渦輪10產(chǎn)生徑向懸??；而兩股流體同時(shí)從渦輪10的兩端流向中部時(shí)的射流作用使渦輪10產(chǎn)生軸向懸浮，從而使渦輪產(chǎn)生了液力全懸浮狀態(tài)下的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。將渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)用光電或其它傳感方式變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，并進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理和顯示，即可設(shè)計(jì)制造出不同應(yīng)用場(chǎng)合的流量計(jì)。
用“液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)”設(shè)計(jì)制造的流量計(jì)，具有不怕振動(dòng)、永不磨損的獨(dú)特優(yōu)越性，這一點(diǎn)是現(xiàn)有流量計(jì)，尤其是現(xiàn)有渦輪式流量計(jì)所不具備的。經(jīng)多年考察、研究，現(xiàn)有流量計(jì)在技術(shù)和造價(jià)上是不能適應(yīng)汽車燃油計(jì)量需要的。故用“液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)”設(shè)計(jì)生產(chǎn)的“汽車燃油流量計(jì)”將成為汽車的新增儀表，它無論在技術(shù)或造價(jià)上都完全適應(yīng)于汽車，同時(shí)可取代內(nèi)燃機(jī)車或其它一些工業(yè)用流量計(jì)。


圖1進(jìn)流孔1、分流道2、偏心孔3、本體4、蝸桿5、渦套6、封頭7、旋渦產(chǎn)生區(qū)8、透明套9、渦輪10、磁鐵11、出流孔12、出口13、調(diào)節(jié)套16。
圖2、圖3平衡片14、葉輪15。
液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)主要由如下結(jié)構(gòu)組成本體4上有進(jìn)流孔1，分流道2，2個(gè)偏心孔3和旋渦產(chǎn)生區(qū)8，出流孔12，出口13等結(jié)構(gòu)，偏心孔3與旋渦產(chǎn)生區(qū)8的中心線二者之間不相交，而是相錯(cuò)一個(gè)偏心距。轉(zhuǎn)動(dòng)帶齒的調(diào)節(jié)套16，偏心距的大小可調(diào)，用以校正誤差。調(diào)節(jié)套16上有偏心孔3，一般由蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，如圖1所示的螺桿5和上部的調(diào)節(jié)套16，組成了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，下部也可以設(shè)置相同的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本例為只調(diào)一個(gè)偏心孔方式。在本體4上，還裝有透明套9，用以取光電信號(hào)，封頭7渦輪10。在該機(jī)構(gòu)用于汽車等發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油計(jì)量時(shí)，還在旋渦通道周圍裝有苦干塊永久磁鐵11，用以加強(qiáng)燃油霧化，體現(xiàn)技術(shù)節(jié)油和凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的功能。封頭7封閉旋渦產(chǎn)生區(qū)8的一端，以使流體流向渦輪中部的若干個(gè)出流孔12和出口13。為了排氣泡順利，一般封頭7的內(nèi)端中部呈凸起狀。渦輪10處于兩個(gè)旋渦產(chǎn)生區(qū)8之間、其中部周圍有若干個(gè)出流孔12。其它密封件和連接緊固件與懸浮無必然內(nèi)在聯(lián)系。本體4可以是組合式的，本例為單體式。渦輪10上的葉輪15的葉片一般與渦輪10的中心線平行，但也可以成螺旋方式。另外，渦輪中部可以有平衡片14，如圖2所示，也可以無平衡片14，如圖3所示。兩個(gè)葉輪之間的軸向距離h≥0。旋渦產(chǎn)生區(qū)8與渦輪10所處的區(qū)域相連通。旋轉(zhuǎn)的流體從渦輪10軸向的兩頭，流向其中部的出流孔12后，匯集到出口l3而流出。利用液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)制造多種用途的流量計(jì)。
權(quán)利要求
1.液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)由本體(4)及其中的偏心孔(3)、旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)、渦輪(10)透明套(9)、渦套(6)、封頭(7)組成。偏心孔(3)與旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)的中心線不相交、二者相錯(cuò)一個(gè)偏心距，由此流體在通過時(shí)將產(chǎn)生流體旋渦，并帶動(dòng)渦輪作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心孔(3)與旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)的中心線二者之間的偏心距大小可利用蝸桿(5)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)套(16)或其它方式調(diào)節(jié)。另外，渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可由光電或其它傳感方式取出其轉(zhuǎn)動(dòng)電信號(hào)，用以計(jì)數(shù)脈沖并作相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和顯示、即可成為多種場(chǎng)合應(yīng)用的流量計(jì)。其特征是流體由進(jìn)流孔(1)進(jìn)入本體后在分流道(2)中分為兩路，通過兩個(gè)偏心孔(3)進(jìn)入上、下兩個(gè)旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)后形成流體旋渦。旋轉(zhuǎn)的流體從渦輪(10)的兩端向其中部流動(dòng)。并從渦輪中部周圍的若干個(gè)出流孔(12)匯集到出口(13)而流出。而在此過程中，渦輪在旋渦的作用下旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生徑向懸浮，同時(shí)渦輪在其兩端軸向射流的作用下產(chǎn)生軸向懸浮，從而使渦輪(10)處于全懸浮的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。調(diào)節(jié)套(16)的孔與其外圓的中心線不重合，一端是齒輪。封頭(7)將2個(gè)旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)的一端封閉，透明套(9)一般為透明材料制成，用于取渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的光電信號(hào)。在作為機(jī)動(dòng)車輛用的燃油流量計(jì)時(shí)，可在旋渦的周圍布置若干塊永久磁鐵(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)，其特征在于渦輪的中部可以有平衡片(14)也可以無平衡片(14)葉輪(15)的葉片方向可以與渦輪中心線平行，也可以不平行，即為螺旋形。葉輪(15)的葉片數(shù)多少均可，兩個(gè)葉輪的軸向間隔尺寸h≥0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)，其特征在于偏心孔(3)的偏心距大小的調(diào)節(jié)，可以只調(diào)一個(gè)，也可上、下都可調(diào)，本例是只調(diào)一個(gè)的方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)，其特征是永久磁鐵處于流體旋渦的周圍，其數(shù)量不限。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)，其特征是本體(4)也可以是組合型的；本例是單體式；2個(gè)旋渦產(chǎn)生區(qū)(8)處于渦輪(10)的兩端，流體從其兩邊向其中部流動(dòng)，匯集于出口(13)后流出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)，其特征是利用它為核心機(jī)構(gòu)，可設(shè)計(jì)制造出多種用途的流量計(jì)。
全文摘要
一種利用新的流體力學(xué)原理設(shè)計(jì)而成的“液力全懸浮渦輪機(jī)構(gòu)”,可用于流體的計(jì)量?，F(xiàn)有的計(jì)量精度較高者,一般為渦輪流量計(jì),其主要的缺點(diǎn)是計(jì)量精度和壽命取決于渦輪軸承的精度及其磨損程度,這是當(dāng)今世界上的共同難題。本機(jī)構(gòu)的最大特點(diǎn)是渦輪不用軸承支承,從根本上消除了上述的致命缺點(diǎn)。它是利用流體動(dòng)力原理保持渦輪作全懸浮的轉(zhuǎn)動(dòng),從而具有不怕振動(dòng)、永不磨損的獨(dú)特優(yōu)良性能。用于汽車燃油計(jì)量時(shí),可充分體現(xiàn)管理、操作、技術(shù)全方位的節(jié)油優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G01F1/05GK1195768SQ9710462
公開日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1997年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月8日
發(fā)明者王建平 申請(qǐng)人:王建平