專利名稱：立式磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儀器儀表行業(yè)中計(jì)量流量、尤其是計(jì)量氣體流量的渦輪式流量計(jì)的一種新結(jié)構(gòu)。
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。流量計(jì)的一次使用壽命往往受軸承壽命所限。為此，“化工自動(dòng)化及儀表”1986年第5期介紹了一種無(wú)軸承渦輪流量計(jì)，由于沒有軸承，沒有機(jī)械磨損，去除了軸承對(duì)流量計(jì)壽命的影響。但它只能用于液體介質(zhì)，只有當(dāng)有一定液體流量時(shí)，轉(zhuǎn)子體才能上浮，流量范圍不寬。中國(guó)專利90103836.9也公開了一種磁懸浮式流量測(cè)量用的渦輪變送器，它也實(shí)現(xiàn)了葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)磨擦無(wú)磨損，解決了軸承磨損問題。但是，由于該流量計(jì)采用臥式，轉(zhuǎn)子軸線與進(jìn)氣方向一致，采用雙向排列磁軸承，其環(huán)形永磁體充磁工藝難度較大，磁體用量大導(dǎo)致轉(zhuǎn)子重量大，故該方案僅適用于口徑及機(jī)芯尺寸比較大的液體測(cè)量。而且當(dāng)零件加工有誤差時(shí)，其軸向間隙不易調(diào)整。
本發(fā)明的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)，耐高壓、維修方便且流量范圍較寬的磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)。
本發(fā)明的主要特征是內(nèi)殼體、安裝在內(nèi)殼體中垂直于進(jìn)氣方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸、套在主軸上的葉輪、固定在葉輪上與主軸同心的環(huán)形永磁鐵、固定在內(nèi)殼體上與主軸同心不隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)與上述的環(huán)形永磁鐵端面平行并且兩個(gè)相鄰之端面磁極性相同的另一塊環(huán)形永磁鐵、主軸兩端頭設(shè)置的碗狀輔助支撐套以及安裝在葉輪前靠近主殼體進(jìn)氣口的整流器組成立式磁懸浮機(jī)芯組件。本發(fā)明的主要特征還有固定在旋轉(zhuǎn)主軸上端的環(huán)形永磁鐵和固定在密封套外計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸上的環(huán)形永磁鐵構(gòu)成旋轉(zhuǎn)主軸直接與計(jì)數(shù)器磁力聯(lián)接的磁力聯(lián)軸器。固定在內(nèi)殼體中的整流器、開在內(nèi)殼體上的分流孔和可以調(diào)節(jié)分流孔面積大小的可調(diào)分流檔板構(gòu)成分流調(diào)差裝置。本發(fā)明的上蓋、密封套、立式磁懸浮機(jī)芯組件和聯(lián)接它們的螺栓構(gòu)成機(jī)芯快卸裝置。本發(fā)明立式磁懸浮機(jī)芯組件中的葉輪還可以是兩個(gè)并呈軸對(duì)稱地設(shè)置在主軸的上下部。
以下結(jié)合附圖看本發(fā)明的實(shí)施例。
附

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示意圖。其中(1)為主殼體，(2)為上蓋，(3)為用螺栓和上蓋連在一起的密封套，由它將計(jì)數(shù)腔與工作腔隔開，(4)為安裝在旋轉(zhuǎn)主軸上端的環(huán)形永磁鐵，(5)為安裝在密封套外計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸上的環(huán)形永磁鐵，(6)為直讀式計(jì)數(shù)器，(7)為設(shè)置在主軸上端頭的碗狀輔助支撐套，(8)為用螺栓和密封套聯(lián)在一起的內(nèi)殼體，(9)為立式旋轉(zhuǎn)主軸，(10)為葉輪，(11)為葉輪上與主軸同心安裝的環(huán)形永磁鐵，(12)為固定在內(nèi)殼體上與主軸同心不隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且與(11)端面平行放置的環(huán)形永磁鐵，它與(11)相鄰的一個(gè)端面磁極極性相同，由于同性相斥產(chǎn)生向上的懸浮力，(13)為設(shè)置在主軸下端頭的輔助支撐套，(13)和(7)均起導(dǎo)向輔助定位作用，它們和主軸之間，配合間隙較大，(14)為裝在葉輪前靠近進(jìn)氣口的整流器，它具有環(huán)形通道和開有直槽或斜槽的整流板，它改變了氣體的傳送方向，對(duì)流向葉輪的氣體進(jìn)行整流，(15)為內(nèi)殼體上開有的分流孔，(16)為可調(diào)分流檔板，用它調(diào)節(jié)分流孔面積大小可以調(diào)節(jié)流量計(jì)的示值誤差。
當(dāng)氣體由進(jìn)氣端進(jìn)入流量計(jì)時(shí)，氣體通過整流器(14)改變流向，經(jīng)整流后吹向葉輪(10)，葉輪的轉(zhuǎn)速通過主軸上端的環(huán)形永磁鐵(4)，傳遞給計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸上的環(huán)形永磁鐵(5)，就可以由計(jì)數(shù)器(6)上直讀數(shù)字。本發(fā)明由于采用大根徑比葉輪設(shè)計(jì)，降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，因而甩掉了機(jī)芯內(nèi)減速裝置，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)主軸與計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸直接磁力聯(lián)接。立式磁懸浮機(jī)芯組件中的兩塊環(huán)形永磁鐵(11)、(12)，采用軸向充磁，其相鄰的兩個(gè)端面由于極性相同，在磁力的作用下，將葉輪托起。此時(shí)，碗狀輔助支撐套(7)和(13)起導(dǎo)向和輔助定位作用。當(dāng)工作起來(lái)時(shí)，依靠氣體本身即可定中心，使得主軸穩(wěn)定在中心高速旋轉(zhuǎn)。
附圖2為本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例示意圖。其中，(17)是主殼體，(18)是上蓋，(19)是密封套，(20)是安裝在主軸上端的環(huán)形永磁鐵，(21)是計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸上的環(huán)形永磁鐵，(22)是直讀式計(jì)數(shù)器，(23)是設(shè)置在主軸上端頭的碗狀輔助支撐套，(24)是內(nèi)殼體，(25)是立式旋轉(zhuǎn)主軸，(26)是對(duì)稱安裝的一對(duì)葉輪，(27)是葉輪上與主軸同心安裝的環(huán)形永磁鐵，(28)是固定在內(nèi)殼體上與主軸同心不隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且與(27)端面平行放置的環(huán)形永磁鐵，它與(27)相鄰的一個(gè)端面極性相同，(29)是設(shè)置在主軸下端頭的輔助支撐套，(30)是對(duì)稱設(shè)計(jì)的整流器，(31)是開在內(nèi)殼體上的分流孔，(32)是可調(diào)分流檔板。這種對(duì)稱設(shè)計(jì)的雙葉輪立式磁懸浮機(jī)芯組件，更好地保證了軸向力的平衡。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用立式磁懸浮，由于機(jī)芯轉(zhuǎn)子基本無(wú)接觸的放置，保證了渦輪氣體流時(shí)計(jì)的使用壽命和小流量精度及靈敏度。大根徑比葉輪的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了立式磁懸浮的主軸和直讀計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸的直接磁力傳遞，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少了傳動(dòng)阻力，提高了流量計(jì)的性能。本發(fā)明的機(jī)芯快卸裝置便于現(xiàn)場(chǎng)檢查，方便了維修?？傊?，本發(fā)明使用方便、易于維修、密封可靠、流量范圍寬，允許少量液體雜質(zhì)通過，不會(huì)因水等液體雜質(zhì)而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適用于油田高中壓天然氣輸送計(jì)量之用，也可用于其它含水的含有腐蝕性氣體的計(jì)量。
權(quán)利要求1.一種由主殼體、機(jī)芯組件、磁力聯(lián)軸器、計(jì)數(shù)器組成的磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)，其特征在于a、由內(nèi)殼體、安裝在內(nèi)殼體中垂直于進(jìn)氣方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸、套在主軸上的葉輪、固定在葉輪上與主軸同心的環(huán)形永磁鐵、固定在內(nèi)殼體上與主軸同心不隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)與上述的環(huán)形永磁鐵端面平行并且兩個(gè)相鄰之端面磁極性相同的另一塊環(huán)形永磁鐵、主軸兩端頭設(shè)置的碗狀輔助支撐套以及安裝在葉輪前靠近主殼體進(jìn)氣口的整流器組成立式磁懸浮機(jī)芯組件；b、固定在旋轉(zhuǎn)主軸上端的環(huán)形永磁鐵和固定在密封套外計(jì)數(shù)器傳動(dòng)軸上的環(huán)形永磁鐵構(gòu)成旋轉(zhuǎn)主軸直接與計(jì)數(shù)器磁力聯(lián)接的磁力聯(lián)軸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)，其特征是固定在內(nèi)殼體中的整流器，開在內(nèi)殼體上的分流孔和可以調(diào)節(jié)分流孔面積大小的可調(diào)分流檔板構(gòu)成分流調(diào)差裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)，其特征是立式磁懸浮機(jī)芯組件中的葉輪可以是兩個(gè)并呈軸對(duì)稱地設(shè)置在主軸的上下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的磁懸浮渦輪氣體流量計(jì)，其特征是上蓋、密封套、立式磁懸浮機(jī)芯組件和聯(lián)接它們的螺栓構(gòu)成機(jī)芯快卸裝置。
專利摘要本實(shí)用新型屬于計(jì)量氣體流量的渦輪式流量計(jì)的一種新結(jié)構(gòu)。它由殼體、機(jī)芯組件、磁力聯(lián)軸器、計(jì)數(shù)器組成。主要技術(shù)特征是由垂直于進(jìn)氣方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主軸、葉輪、與主軸同心水平旋轉(zhuǎn)的環(huán)形永磁鐵、輔助支撐套和整流器組成立式磁懸浮機(jī)芯組件。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高、流量范圍寬。它使用方便，使用中不需經(jīng)常維護(hù)，不會(huì)因水等液體雜質(zhì)而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。便于拆卸，易于維修，可以直接讀數(shù)顯示。特別適用于油田天然氣計(jì)量，也可用于其他含水的含有腐蝕性氣體的計(jì)量。
文檔編號(hào)G01F1/05GK2166419SQ93227828
公開日1994年5月25日 申請(qǐng)日期1993年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月9日
發(fā)明者程波 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明機(jī)電儀表設(shè)備工程公司