气体涡轮流量计 |
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| 申请号 | CN201710341544.8 | 申请日 | 2017-05-16 | 公开(公告)号 | CN106932030A | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 威海坤科流量仪表有限公司; | 发明人 | 高峻; 林永清; 林国杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种气体 涡轮 流量计，其解决了现有流量计的使用寿命短，维修、维护困难，流量计的测量 精度 低的技术问题，其设有 外壳 体，外壳体内部设有流量计芯体，流量计芯体包括流量计芯体 支架 ，流量计芯体支架四周贯通设有 流体 通道，流量计芯体支架包括前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架，前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架中心旋转设有 叶轮 主轴 ，叶轮主轴上固定设有流量计芯体叶轮，叶轮主轴可以沿流体流动方向往复移动。本发明可广泛应用于气体流量测量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气体涡轮流量计，设有外壳体，所述外壳体内部设有流量计芯体，所述流量计芯体包括流量计芯体支架，所述流量计芯体支架四周贯通设有流体通道，其特征是：所述流量计芯体支架包括前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架，所述前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架中心旋转设有叶轮主轴，所述叶轮主轴上固定设有流量计芯体叶轮，所述叶轮主轴可以沿流体流动方向往复移动。 |
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| 说明书全文 | 气体涡轮流量计技术领域[0001] 本发明涉及一种气体流量计，特别是涉及一种气体涡轮流量计。 背景技术[0003] 现有的流量计设有外壳体，外壳体内部固定设有流量计芯体，流量计芯体靠近流体输入端设有入口端整流板，流量计芯体四周贯通设有流体通道，流量计芯体中心固定设有流量计芯体支架，流量计芯体支架靠近流体输入端设有前端轴承支架，流量计芯体支架靠近流体输出端设有后端轴承支架，前端轴承支架和后端轴承支架中心旋转设有叶轮主轴，叶轮主轴靠近流体输入端与前端轴承支架通过轴承旋转连接，叶轮主轴靠近流体输出端与后端轴承支架通过轴承旋转连接，叶轮主轴靠近流体输入端一侧固定设有流量计芯体叶轮。 [0004] 这种流量计芯体结构，当流量计工作时，流量计芯体叶轮在流体的推动下，形成旋转力矩，推动流量计芯体叶轮旋转，流量计芯体叶轮在叶轮主轴上形成旋转运动，由于叶轮主轴在流体流动方向位置固定，在旋转力矩的带动下也无法形成轴向窜动位移，导致叶轮主轴两侧的轴承会一直受到轴向的冲击力，大大降低轴承的使用寿命；同时，当流量计工作时，流到输出端的流体由于流量计芯体结构的复杂性，会有部分流体出现倒流现象，导致流体流向紊乱，这种现象又会对叶轮主轴两侧的轴承造成反方向的冲击和正反两个方向的疲劳冲击，进一步加大叶轮主轴两侧的轴承的疲劳强度，降低流量计的使用寿命，维修、维护困难，影响流量计的测量精度。 发明内容[0005] 本发明就是为了解决现有流量计芯体结构，当流量计工作时，流量计芯体叶轮在流体的推动下，形成旋转力矩，推动流量计芯体叶轮旋转，流量计芯体叶轮在叶轮主轴上形成旋转运动，由于叶轮主轴在流体流动方向位置固定，在旋转力矩的带动下也无法形成轴向窜动位移，导致叶轮主轴两侧的轴承会一直受到轴向的冲击力，大大降低轴承的使用寿命；同时，当流量计工作时，流到输出端的流体由于流量计芯体结构的复杂性，会有部分流体出现倒流现象，导致流体流向紊乱，这种现象又会对叶轮主轴两侧的轴承造成反方向的冲击和正反两个方向的疲劳冲击，进一步加大叶轮主轴两侧的轴承的疲劳强度，降低流量计的使用寿命，维修、维护困难，影响流量计的测量精度的技术问题，提供一种流量计使用寿命长，维修、维护简单，流量计的测量精度高的气体涡轮流量计。 [0006] 为此，本发明的技术方案是，一种气体涡轮流量计，设有外壳体，外壳体内部设有流量计芯体，流量计芯体包括流量计芯体支架，流量计芯体支架四周贯通设有流体通道，流量计芯体支架包括前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架，前端流量计芯体支架和后端流量计芯体支架中心旋转设有叶轮主轴，叶轮主轴上固定设有流量计芯体叶轮，叶轮主轴可以沿流体流动方向往复移动。 [0007] 优选地，叶轮主轴沿流体流动方向往复移动的距离为0.1-0.3mm。 [0008] 优选地，叶轮主轴位于流体输出端一侧设有叶轮主轴轴向定位装置，叶轮主轴轴向定位装置位于后端流量计芯体支架上，叶轮主轴轴向定位装置包括顶针定位座，顶针定位座上位于叶轮主轴端面一侧设有定位顶针。 [0009] 优选地，叶轮主轴位于流体输入端一侧设有叶轮主轴轴向定位装置，叶轮主轴轴向定位装置位于前端流量计芯体支架上，叶轮主轴轴向定位装置包括顶针定位座，顶针定位座上位于叶轮主轴端面一侧设有定位顶针。 [0010] 优选地，定位顶针材料为合金等耐磨材料。 [0012] 优选地，支撑硬块为合金等耐磨材料。 [0013] 优选地，叶轮主轴与前端流量计芯体支架通过轴承旋转连接，前端流量计芯体支架中心设有前端叶轮轴轴承孔，前端叶轮轴轴承孔内设有轴承，轴承内圈与叶轮主轴连接；叶轮主轴与后端流量计芯体支架通过轴承旋转连接，后端流量计芯体支架中心设有后端叶轮轴轴承孔，后端叶轮轴轴承孔内设有轴承，轴承内圈与叶轮主轴连接。 [0015] 优选地，外壳体位于流体输入端一侧设有入口端导流装置，入口端导流装置包括入口端整流板和入口端导流器，入口端整流板位于外壳体上，入口端导流器固定设于前端流量计芯体支架位于流体输入端一侧，入口端整流板上贯通设有整流孔。 [0016] 优选地，入口端整流板内侧与入口端导流器的外侧端面的距离为20-80mm。 [0017] 优选地，入口端整流板内侧与入口端导流器的外侧端面的距离为45mm。 [0018] 优选地，外壳体位于流体输出端一侧设有出口端导流装置，出口端导流装置包括出口端整流板和出口端导流器，出口端整流板位于外壳体上，出口端导流器固定设于后端流量计芯体支架位于流体输出端一侧，出口端整流板上贯通设有整流孔。 [0019] 优选地，出口端整流板内侧与出口端导流器的外侧端面的距离为60-120mm。 [0020] 优选地，出口端整流板内侧与出口端导流器的外侧端面的距离为80mm。 [0021] 本发明的有益效果是，由于叶轮主轴与流量计芯体支架之间是浮动连接，叶轮主轴沿流体流动方向往复移动，当流量计工作时，流量计芯体叶轮在流体的推动下，形成旋转力矩，推动流量计芯体叶轮旋转，流量计芯体叶轮在叶轮主轴上形成旋转运动，由于叶轮主轴在流体流动方向是浮动连接，在旋转力矩的带动下形成轴向窜动，会降低叶轮主轴两侧的轴承所受到的轴向冲击力，延长轴承的使用寿命；同时，当流量计工作时，流到输出端的流体由于流量计芯体结构的复杂性，会有部分流体出现倒流现象，导致流体流向紊乱，但这种现象造成的反向冲击力也会被叶轮主轴的反方向浮动移动卸掉，不会加大叶轮主轴两侧的轴承的疲劳强度，会提高流量计的使用寿命，提高流量计的测量精度。附图说明 [0022] 图1是现有流量计的一种结构示意图； [0023] 图2是现有流量计芯体结构示意图； [0024] 图3是本发明的一种实施例； [0025] 图4是本发明流量计芯体的结构示意图； [0026] 图5是本发明流量计出口端整流板示意图； [0027] 图6是本发明流量计入口端整流板示意图。 [0028] 图中符号说明： [0029] 1.入口端整流板；2.屏蔽套；3.叶轮锁紧套；4.叶轮主轴；5.叶轮；6.防尘盖；7.不锈钢法兰轴承；8.前端轴承支架；9.发信器；10.密封圈；11.流量计芯体支架；12.外壳体；13.流体通道；14.流量计芯体；15.后端轴承支架；101.入口端整流板；102.入口端导流器； 103.合金顶针锁紧套；104.支撑硬块；105.不锈钢法兰轴承；106.防尘盖；107.叶轮轴；108.前端流量计芯体支架；109.叶轮；110.发信器固定座；111.后端流量计芯体支架；112.出口端导流器；113.衬套；114.外壳体；115.出口端整流板；116.定位销；117.定位顶针；118.顶针定位座；119.流量计芯体；120.前端叶轮轴轴承孔；121.后端叶轮轴轴承孔；122.流体通道；123.溢流小孔；124.泄流大孔；125.导流小孔；126.导流大孔。 实施例 [0030] 下面结合实施例对本发明做进一步描述。 [0031] 如图1-2所示为现有流量计的一种结构示意图，设有外壳体12，外壳体12内部固定设有流量计芯体14，流量计芯体14靠近流体输入端设有入口端整流板1，流量计芯体14四周贯通设有流体通道，流量计芯体14中心固定设有流量计芯体支架11，流量计芯体支架11靠近流体输入端设有前端轴承支架8，流量计芯体支架11靠近流体输出端设有后端轴承支架15，前端轴承支架8和后端轴承支架15中心旋转设有叶轮主轴4，叶轮主轴4靠近流体输入端与前端轴承支架8通过轴承旋转连接，叶轮主轴4靠近流体输出端与后端轴承支架15通过轴承旋转连接，叶轮主轴4靠近流体输入端一侧固定设有流量计芯体叶轮5；这种流量计芯体结构，当流量计工作时，流量计芯体叶轮5在流体的推动下，形成旋转力矩，推动流量计芯体叶轮5旋转，流量计芯体叶轮5在叶轮主轴4上形成旋转运动，由于叶轮主轴4在流体流动方向位置固定，在旋转力矩的带动下也无法形成轴向窜动位移，导致叶轮主轴4两侧的轴承会一直受到轴向的冲击力，大大降低轴承的使用寿命；同时，当流量计工作时，流到输出端的流体由于流量计芯体14结构的复杂性，会有部分流体出现倒流现象，导致流体流向紊乱，这种现象又会对叶轮主轴4两侧的轴承造成反方向的冲击和正反两个方向的疲劳冲击，进一步加大叶轮主轴两侧的轴承的疲劳强度，降低流量计的使用寿命，维修、维护困难，影响流量计的测量精度。 [0032] 实施例1 [0033] 如图3-4所示是本发明的一种实施例示意图，一种气体涡轮流量计，设有外壳体14，外壳体14内部设有流量计芯体119，流量计芯体119包括流量计芯体支架，流量计芯体支架四周贯通设有流体通道122，流量计芯体支架包括前端流量计芯体支架108和后端流量计芯体支架111，前端流量计芯体支架108和后端流量计芯体支架111中心旋转设有叶轮主轴 107，叶轮主轴107上固定设有流量计芯体叶轮109，叶轮主轴107与流量计芯体支架之间是浮动连接，叶轮主轴107可以沿流体流动方向往复移动，当气体涡轮流量计工作时，流体推动流量计芯体叶轮109，流量计芯体叶轮109带动叶轮主轴107轴向运动，以释放流体对于流量计芯体叶轮109的冲击力，当有反方向扰动流动的流体时，叶轮主轴107可以向反方向移动，以释放流体对于流量计芯体叶轮109的反向冲击力，保护叶轮主轴107和其上设置的各种连接部件，包括旋转部件等。 [0034] 叶轮主轴107沿流体流动方向往复移动的距离为0.1-0.3mm，经过大量实验，0.1-0.3mm往复移动的距离可以非常有效的释放流体对于流量计芯体叶轮109的冲击力，同时不影响流量计的测量精度，本实施例采用0.2mm浮动间隙，经过大量实验证明，即可以保证轴承的使用寿命，又可以保证测量精度。 [0035] 图4中可以看出，叶轮主轴107位于流体输出端一侧设有叶轮主轴轴向定位装置，叶轮主轴轴向定位装置位于后端流量计芯体支架111上，叶轮主轴轴向定位装置包括顶针定位座118，顶针定位座118上位于叶轮主轴107端面一侧设有定位顶针117；叶轮主轴107位于流体输入端一侧设有叶轮主轴轴向定位装置，叶轮主轴轴向定位装置位于前端流量计芯体支架120上，叶轮主轴轴向定位装置包括顶针定位座118，顶针定位座118上位于叶轮主轴107端面一侧设有定位顶针117。这种叶轮主轴轴向定位装置由于设有定位顶针117，当叶轮主轴107在流体冲击力的作用下，沿着流体运动方向左右浮动时，定位顶针117可以对叶轮主轴107端面实现定位，该实施例中定位顶针117采用合金耐磨材料，还可以采用其它耐磨材料。图4中还可以看出，叶轮主轴107两侧端面分别设有支撑硬块104，支撑硬块104采用合金耐磨材料，还可以采用其它耐磨材料，当叶轮主轴107沿着流体运动方向左右浮动时，叶轮主轴107左右端面内的支撑硬块104和定位顶针117形成限位，使流量计芯体叶轮109处于稳定工作状态。 [0036] 叶轮主轴107与前端流量计芯体支架108通过轴承旋转连接，前端流量计芯体支架108中心设有前端叶轮轴轴承孔120，前端叶轮轴轴承孔120内设有轴承，轴承内圈与叶轮主轴107连接；叶轮主轴107与后端流量计芯体支架111通过轴承旋转连接，后端流量计芯体支架111中心设有后端叶轮轴轴承孔121，后端叶轮轴轴承孔121内设有轴承，轴承内圈与叶轮主轴107连接，前端叶轮轴轴承孔120和后端叶轮轴轴承孔121中的轴承的外圈与轴承孔为间隙配合，轴承内圈与叶轮主轴107之间为间隙配合。 [0037] 前端叶轮轴轴承孔120内和后端叶轮轴轴承孔121内设有的轴承为不锈钢法兰轴承，该不锈钢法兰轴承可以适应大部分的气体测量，不会出现锈蚀等技术问题。 [0038] 外壳体114位于流体输入端一侧设有入口端导流装置，入口端导流装置包括入口端整流板101和入口端导流器102，入口端整流板101位于外壳体114上，入口端导流器102固定设于前端流量计芯体支架108位于流体输入端一侧，入口端整流板101上贯通设有整流孔，入口端整流板101内侧与入口端导流器102的外侧端面的距离为20-80mm，该实施例采用45mm的方案，能够让流体顺利流畅地通过流量计芯体叶轮109流动，不会造成测试气体的涡流、倒流等现象，让仪表测试更加准确。 [0039] 外壳体114位于流体输出端一侧设有出口端导流装置，出口端导流装置包括出口端整流板115和出口端导流器112，出口端整流板115位于外壳体114上，出口端导流器112固定设于后端流量计芯体支架111位于流体输出端一侧，出口端整流板115上贯通设有整流孔，出口端整流板115内侧与出口端导流器112的外侧端面的距离为60-120mm，该实施例采用80mm的方案。 [0040] 当气体涡轮流量计工作时，测试气体沿流动方向依次经过入口端整流板102、流量计芯体叶轮109、出口端整流板115，测试气体的主流会通过出口端整流板115的外围流出，流过流量计芯体叶轮109的测试气体，由于出口端整流板115外围圆周设有导向圆角，导向圆角会将测试气体均匀导出，其中沿着出口端整流板115轴线方向流动的气体，会通过出口端整流板115中间的小孔流出，不会出现气体涡存在出口端整流板115内侧的现象，也不会出现测试气体的倒流现象，这样会提交测试的精度，也会尽量减少测试气体对于流量计芯体叶轮109的反向作用力，提高轴承的寿命。 [0041] 图5是本实施例出口端整流板115示意图，图中可以看出，出口端整流板115中间部位设有溢流小孔123，流经流量计芯体叶轮109后的流体经出口端导流器112导流后，流向流量计芯体14中间，由于出口端整流板115中间部位设有溢流小孔123，流向流量计芯体14中间的流体经过溢流小孔123排出，不会形成反向的冲击，进一步提高测试精度，大部分的流体经过出口端导流器112外圆周设有的泄流大孔124顺利排出，整体的流体顺畅均匀，仪表测试精度高。 [0042] 图6是本实施例流量计入口端整流板101示意图，图中可以看出，入口端整流板101中间部位外侧设有导流小孔125，导流小孔125的外侧设有导流大孔126，导流大孔126的孔径大于导流小孔125，测试流体进入流量计芯体14时，大部分经过导流大孔126进入，这样的设计测试流体对入口端整流板102中间部位冲击小，测试流体能顺畅流过流量计芯体叶轮109，不会产生流体的扰动。 |
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