容積式高階橢圓齒輪流量計的製作方法

2023-05-10 21:51:46

專利名稱：容積式高階橢圓齒輪流量計的製作方法
技術領域：
本發明厲於流量測試技術領域，具體來說，涉及一種容積式高階橢圓齒輪流 量計。
背景技術：
一直以來，齒輪型容積式流量計的轉子都是使用圃齒輪或橢圓齒輪。相對於 畫齒輪轉子，橢畫齒輪轉子因其長短軸的特性，容易形成轉矩，很小的壓力差 就能旋轉，有壓損小、靈敏等特點而被廣泛使用.但橢圃齒輪轉子的容積式流
鱟計也存在三個不足一是脈動大，隨之而來的是在流量大的時侯噪音也變大； 二是在圃周上密封少，只有二處密封；三是旋轉一周只能採集到二次信號.中 國2005年公開的20(Mi(m69464.4專利，就通過對橢圃齒輪長軸上的齒槽之間 進行填補來增加密封性。

發明內容
本發明的目的是從脈動，密封和信號採集次數這三方面同時改進，從而提供 整體性能，
本發明解決其技術問題採用的技術方案是使用髙階橢圃齒輪作為流量計的 轉子，來減小脈動，降低噪音，增強密封，提髙信號採集次數.橢圃齒輪的節 曲線函數表達式為
r((JO鍵A (l—k)〗/ (!Ht*eosn d>)式中f為極坐標下節曲線的向徑，杏為向徑所對應的轉角，A為橢圔的長軸 半徑，k為偏心率，n為橢圓齒輪階數。現有的橢圃齒輪n，2, n>2的就是高階 橢畫齒輪；腫3稱為三階，n-4稱為四階，n-5稱為五階，n"6稱為六階，
節曲線函數表達式中的k值的大小決定橢圃齒輪齒輪節曲線的凹凸。在凸 的情況下齒輪長軸上為齒，在凹的情況下齒輪長軸上為齒槽。具體為當n-3 且k〈0.125時，髙階橢圃齒輪的長軸上為齒；當n-3且!O0.125時，高階橢圃 齒輪的長軸上為齒槽；當n"且K0.0666時，高階橢圃齒輪的長軸上為齒；當 n"且k> 0, 0"6時，髙階橢圃齒輪的長軸上為齒槽；當n敏5且fc〈0.(M16時， 高階橢圃齒輪的長軸上為齒；當且k> 0. 0416時，髙階橢畫齒輪的長軸上 為齒槽；當ri—且IKO. 0285時，高階橢圓齒輪的長軸上為齒；當n 6|k> 0. 0285 時，髙階橢圃齒輪的長軸上為齒槽.
附困說明
圉1是現有技術的橢圃齒輪流量計的結構圖； 圖2是髙階橢圃齒輪(n 3)流董計的結構圖； 困3和困4是高階橢圃齒輪(ii-3)流量計工作原理示意圖； 圖5是髙階橢圃齒輪(n"3， n 4， n-5， n—)流量計的計量空間示奪圖，
具體實施方案
如困2所示，高階橢圃齒輪轉子(7》裝在軸(1的上，磁鋼(9)鑲嵌在高階橢 畫齒輪轉子(7)上；高階橢畫齒輪轉子(2)裝在軸(4)上；上蓋板(6)與高階橢圃 齒輪轉子(7)及殼體(5)形成一個封閉的計糞空同(8) a在圖3所示時刻，入口(3)流體的壓力髙於出口a)的壓力，因為mi一M2，
這表示作用在高階橢圓齒輪轉子(7)上的轉矩相等；而R22〉R21，則作用在高階橢 畫齒輪轉子(2)上的轉矩T為-P"R22-R21)， P為入口流體的壓力；此時，髙階 橢圃齒輪轉子(2)是主動輪，它順時針旋轉並推動髙階橢圃齒輪轉子(7)逆時針
旋轉，進而將計董空間(8)的流體從出口U)排出。
在圖4所示時刻，入口(3)流體的壓力高於出口(1)的壓力，因為R21-R22, 這表示作用在髙階橢圓齒輪轉子(2)上的轉矩相等；而R1》R12，則作用在髙階 橢畫齒輪轉子(7)上的轉矩T為"l^(Ri1-M2)， P為入口流體的壓力；此時，髙 階橢圃齒輪轉子(7)是主動輪，它逆時針旋轉並推動髙階橢躕齒輪轉子(2)順時 針旋轉，進而將計量空間(12)的流體從出口a)排出.
高階橢圃齒輪轉子旋轉一周，通過鑲嵌在其上的上磁鋼，信號採集元件可 採集到n個信號；相應的可得到流過的體積，即2n個計量空間(n是橢圃齒輪階 數)。
計董空間越大則脈動也越大。圖5顯示出在中心距相同的情況下，三階、 四階、五階、六階橢畫齒輪流鱟計的計肇空間分別為(8)、 (13)、 (14)、 (15), 假設以現有技術的橢圃齒輪流鱟計的計董空間L為標準，則三階、四階、五階、 六階橢圃齒輪流量計的計量空間分別為0.66L、 Q.32L、 0. l亂、0.133L.
權利要求
1. 一種含有高階橢圓齒輪轉子的容積式流量計，該流量計由殼體、兩隻高階橢圓齒輪轉子和信號採集三部分所組成。
2. 根據權利要求l所述的容積式流量計，其特徵在於兩隻高階橢圓齒輪 轉子大小及形狀完全相同；高階橢圓齒輪的節曲線函數表達式為formula see original document page 2 式中r為極坐標下節曲線的向徑，小為向徑所對應的轉角，A為橢圃的長 軸半徑，k為偏心率，n為橢畫齒輪階數、是大於2的自然數。
3. 根據權利要求2所述的容積式流量計，其特徵在於當n"3且k〈0.U5 時，高階橢畫齒輪的長軸上為齒；當n自3且k〉M).125時，高階橢圃齒輪的長軸 上為齒槽；當n 4且k 0. 0285時， 高階橢圃齒輪的長軸上為齒槽.
全文摘要
轉子為高階橢圓齒輪的容積式流量計，該流量計由殼體、兩隻大小相同的高階橢圓齒輪轉子和信號採集三部分所組成。高階橢圓齒輪節曲線的函數表達式為r(φ)＝[A(1-k)]/(1-k*cosnφ)，n是大於2的自然數。採用高階橢圓齒輪作為轉子的流量計，其脈動小和噪音低、密封性能加強、信號採集數目增多，整體性能提高。
文檔編號G01F3/02GK101413818SQ200810235779
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者楊決寬, 平 胡, 譚永貴 申請人:平 胡