專利名稱：懸浮旋球渦輪流量計的制作方法
技術領域：
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，傳動阻力發生變化，特別是在介質含雜質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，必須經常更換維修，從而大大增加了勞動強度。為此，企業迫切希望能設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，它雖然實現了葉輪旋轉時無摩擦無磨損，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，使旋轉軸兩端的輔助支撐套與軸兩端面之間產生摩擦、停頓，導致旋轉不穩定，測量不準確。另外該流量計還存在著結構復雜、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，旋轉時無支承點(即葉輪、主軸旋轉時無摩擦、無磨損)，應用流體為支承的一種新結構的懸浮旋球渦輪流量計。
為達到上述目的，本實用新型根據力矩平衡原理，設計一種無機械傳動件、應用流體為支承的一種新結構流量計。其主要技術方案為在流量計機殼內設置安裝了一個由旋轉主軸連桿將“不倒翁”浮球與渦輪葉片連接而制成的旋轉件。該旋轉件形如比重計式的。“不倒翁”浮球即上輕下重的浮球。由于“不倒翁”浮球旋轉件的設置，當工作起來時，依靠氣體本身即可定中心和球體重心的作用，使得該旋轉件穩定平衡懸浮于氣流體中高速旋轉。
本實用新型的優點在于采用由旋轉主軸連桿將“不倒翁”浮球與渦輪葉片連接而制成的比重計式的旋轉件，旋轉時沒有支承點，能平衡穩定懸浮于氣流中高速旋轉，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。同時還具有結構簡單，工作可靠、測量范圍寬，壓力損失小、耐雜質等優點，廣泛應用于石油、化工、城市煤氣、天然氣、冶金、礦山等部門。
以下結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構示意圖。
圖2為本實用新型懸浮旋球流量計的第二種實施例的結構示意圖。
圖3為第一種實施例中的一種旋轉件的結構示意圖。
圖4為第一種實施例中的另一種旋轉件的結構示意圖。
圖5為第二種實施例中的一種旋轉件的結構示意圖。
圖1、2中，1.機殼，2.前助轉裝置，3.浮球限位口，4.氣室，5.“不倒翁”浮球，6.旋轉主軸連桿，7.渦輪葉片或渦輪，8.文丘利管，9.后助轉裝置，10.后導流板，11.感應片，12.傳感線圈，13.流量積算儀，14.進氣口，15.出氣門，16.旋轉件，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和安裝設置在機殼1內的前助轉裝置2，后助轉裝置9，旋轉件16，后導流板10、感應片11及傳感線圈12組成。其特征在于旋轉件16是比重計式的，它是采用旋轉主軸連桿6將上輕下重“不倒翁”式浮球5與渦輪葉片7連接而形成，并由設置在機殼的氣室4上方的后助轉裝置9輔助定位于機殼1內；前助轉裝置2安裝設置在機殼1的進氣口14處；在進氣口14處的前助轉裝置2的上方設有浮球限位口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；在旋轉主軸連桿6上安裝有感應片11，與感應片11相對應的傳感線圖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，其結構與圖1結構基本相同，只是渦輪葉片7為根徑小的渦輪7，還省去了后助轉裝置，增設了渦輪限位口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。
上述的旋轉件上的浮球5下半球重量與整個旋轉件16重量之比為1∶2～2∶3。
以下結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計以及浮球5上限位口3和大口徑氣室4的設置，使得浮球上浮后不左右擺動和上下浮動，能穩定平衡懸浮限位在限位口3上，此時流體經浮球5的球體流進氣室4，經氣室4上方的文丘利管8收縮加速，再流向后助轉裝置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，省去后助轉裝置加速。在加速流體作用下，渦輪葉片7或渦輪7產生轉動力矩，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，使得旋轉件即穩定平衡懸浮于氣流體中高速旋轉。因此該流量計旋轉時無支承點，無機械磨損。在一定條件下渦輪轉速與體積流量成正比，體積流量可通過旋轉的感應片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12兩端感應出與體積流量成正比的脈沖信號，經流量積算儀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器就可。
權利要求1.一種懸浮旋球渦輪流量計，它包括機殼、前助轉裝置、后助轉裝置、旋轉件及電磁感應器件或磁傳動計數器，其特征在于旋轉件(16)是比重計式的，它是采用旋轉主軸連桿(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處設有前助轉裝置(2)，在前助轉裝置(2)的上方設有一個浮球限位口(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)的上方設有一個較大空間的氣室(4)，后助轉裝置(9)位于氣室(4)的上方，將旋轉件(16)輔助定位于機殼(1)內。
2.一種懸浮旋轉渦輪流量計，它包括機殼、前助轉裝置、旋轉件及電磁感應器件或磁傳動計數器，其特征在于旋轉件(16)是比重計式的，它是采用旋轉主軸連桿(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)處設有前助轉裝置(2)，在前助轉裝置(2)的上方設有一個浮球限位口(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)的上方設有一個較大空間的氣室(4)，在氣室(4)的上方設有文丘利管(8)，在文丘利管(8)的上方設有渦輪限位口(17)，渦輪(7)限位或懸浮在渦輪限位口(17)上。
3.根據權利要求1所述的懸浮旋球渦輪流量計，其特征在于在后助轉裝置(9)的下方設有文丘利管8，也就是將氣室(4)的上半部一段設置成文丘利管8。
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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、旋轉件、前助轉裝置、后助轉裝置或文丘利管、電磁感應器件或磁傳動計數器組成。其特征在于:旋轉件16是采用旋轉主軸連桿6將“不倒翁”浮球5與渦輪葉片7連接而形成,它是根據力矩平衡原理設計的。其結構簡單,無機械傳動件,旋轉時無支承點、無磨損,壽命長,是一種應用流體為支承的新型結構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 優先權日1995年10月23日
發明者朱善梁 申請人:朱善梁