阅读说明：本技术 带有抛物线形导流装置的涡轮流量计 (Turbine flowmeter with parabolic flow guiding device ) 是由 郑庆煊 郑翌欣 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及涡轮流量计领域,公开了带有抛物线形导流装置的涡轮流量计,其包括前支架和后支架,前支架内安装有导流装置,导流装置包括换向导流片,换向导流片的轴向投影形状为抛物线形；后支架内安装有叶轮,叶轮包括叶片,叶片的轴向投影形状为直线形。本发明通过换向导流片能够将流入涡轮流量计的流体由进口的轴向速度转变为径向速度,从而驱动叶轮旋转,换向导流片能够使叶轮获得高线性、高效率、与流体成比例的角速度,从而使流体传递给叶轮的轴向作用力接近于零,大大减小轴承的轴向承受力,延长涡轮流量计的使用寿命,提高涡轮流量计线性,延长涡轮流量计的使用寿命。(The invention relates to the field of turbine flowmeters, and discloses a turbine flowmeter with a parabolic flow guide device, which comprises a front support and a rear support, wherein the flow guide device is arranged in the front support and comprises a reversing flow guide sheet, and the axial projection shape of the reversing flow guide sheet is parabolic; the rear bracket is internally provided with an impeller which comprises blades, and the axial projection shape of the blades is linear. The invention can convert the axial speed of the fluid flowing into the turbine flowmeter from the inlet into the radial speed through the reversing guide vane so as to drive the impeller to rotate, and the reversing guide vane can ensure that the impeller obtains the angular speed which is high in linearity and efficiency and is proportional to the fluid, so that the axial acting force transmitted by the fluid to the impeller is close to zero, the axial bearing force of a bearing is greatly reduced, the service life of the turbine flowmeter is prolonged, the linearity of the turbine flowmeter is improved, and the service life of the turbine flowmeter is prolonged.)

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计

技术领域

本发明涉及涡轮流量计领域，尤其涉及了带有抛物线形导流装置的涡轮流量计。

背景技术

气体涡轮流量计主要用于直径大于等于50mm管道的气体流量计量。随着我国西气东输的城市管道燃气建设及煤改气工程的推进，气体涡轮流量计在燃气流量计流等方面得到广泛的使用和发展。

目前市场上涡轮流量计量是被测气体流入涡轮流量计时，先径直通过直片状整流器均压整流，然后气流流经叶轮时，由于叶轮叶片与涡轮流量计中心轴形成有一定的夹角，从而使叶轮在气流推动下旋转，叶轮通过主轴带动磁钢转动，并通过磁钢转动产生磁脉冲，最后通过仪表显示的数据反映流体的流速。按上述结构，在涡轮流量计气体流量较大时，特别是始动流量较大时，叶轮会承受很大的轴向作用力，该轴向作用力传递到轴承上，就会很大程度磨损了轴承，从而降低涡轮流量计精度，大大缩短涡轮流量计使用寿命。

中国专利号为CN 207763755 U的专利公开了一种用于涡轮流量计的导流器，其包括前导流体和后导流体，前导流体包括前导流体中心轴、导流体导流片、前导流体轴承、前导流体卡圈和前导流体调整垫片，前导流体导流片沿前导流体中心轴的轴线对称的设置在前导流体中心轴的周侧上，后导流体包括后导流体中心轴、后导流体导流片、后导流体轴承、后导流体卡圈和后导流体调整垫片，后导流体导流片沿后导流体中心轴的轴线方向对称的设置在后导流体中心轴的周侧上。该实用新型提供的导流器，能减小流体产生的紊流和漩涡，使流体能够以基本均匀的速度轮廓通过流量计的叶轮。但是该实用新型在气体流量较大时，轴承的轴向负载力大，易造成轴承磨损，从而降低涡轮流量计精度，大大缩短涡轮流量计使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术中涡轮流量计轴承的轴向负载力大，轴承易被磨损，易造成精度低、使用寿命短的缺点，提供了可将轴承的轴向负载力减少、使用寿命长的带有抛物线形导流装置的涡轮流量计。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，包括前支架和后支架，前支架内安装有导流装置，导流装置包括换向导流片，换向导流片的轴向投影形状为抛物线形；后支架内安装有叶轮，叶轮包括叶片，叶片的轴向投影形状为直线形。轴向投影形状为抛物线形的换向导流片能够将流入涡轮流量计的流体由进口的轴向速度转变为径向速度，从而驱动叶轮旋转，轴向投影形状为抛物线形的换向导流片能够使叶轮获得高线性、高效率、与流体成比例的角速度，从而使流体传递给叶轮的轴向作用力接近于零，大大减小轴承的轴向承受力，延长涡轮流量计的使用寿命；相对于传统蜗轮流量计叶轮的螺旋叶片，叶片的轴向面与主轴平行轴向投影形状为直线形，能够消除轴承轴向承载作用力，提高涡轮流量计线性，延长涡轮流量计的使用寿命。

作为优选，后支架内还安装有机芯，机芯内还安装有主轴，主轴的两端均安装有轴承，轴承固定安装在机芯内，叶轮与主轴连接，叶片的轴向面与主轴平行，叶轮转动带动主轴同步转动。叶片的轴向面与主轴平行，叶轮不受气流轴向作用力冲击，因此轴承没有轴向负载力，消除了装配应力，从而延长整机工作寿命。

作为优选，还包括加油孔，加油孔开设在机芯上，加油孔内配合安装有密封圈。润滑油从加油孔内加注，加油孔开设在机芯上并配合安装有密封圈，能够保证轴承润滑和维护方便，并使轴承所处腔体相对密封，不易受流体杂质污染。

作为优选，还包括机芯后盖，机芯后盖内安装有磁发讯器，磁发讯器与主轴连接，主轴转动带动磁发讯器同步转动。磁发讯器转动产生脉冲信号。

作为优选，磁发讯器包括磁钢，磁发讯器上设置有用于隔离磁应力的屏蔽垫圈。磁钢用于讯号的拾取，屏蔽垫圈用于隔离磁应力，屏蔽磁干扰，使磁应力不作用于铁磁性轴承上，保证仪器仪表线性，提高精度。

作为优选，还包括用于安装机芯的机芯座，机芯后盖与机芯座密封连接，机芯后盖采用POM无磁材料制成。机芯后盖与机芯座密封连接，进一步保证密封环境，使轴承所处腔体相对密封，能够更好的保护轴承润滑的同时还起到很好的防尘作用。

作为优选，机芯座通过螺钉与后支架固定连接。

作为优选，机芯后盖包括讯号拾取面，讯号拾取面为平面。讯号拾取面便于拾取讯号。

作为优选，换向导流片的数量为8-20片。

作为优选，前支架和后支架为螺纹连接。螺纹连接易于安装拆卸且紧密性好。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明结构简单，通过轴向投影形状为抛物线形的换向导流片与叶片的轴向投影形状为直线形的叶轮巧妙结合，将轴承所承受的轴向作用力转换为径向作用力，消除装配应力，从而大大延长涡轮流量计的使用寿命；通过将加油孔开设在机芯上并配合安装密封圈以及将机芯后盖与机芯座密封连接，保证了轴承所处腔体相对密封，润滑、维护方便，使轴承不易受到杂质污染；通过磁发讯器的磁钢与屏蔽垫圈配合以及将讯号拾取面设置为平面结构，既易于讯号的拾取又能屏蔽磁干扰，进而保证仪器仪表线性，提高测量精度；且整体结构简单，安装方便，耐磨长寿。

附图说明

图1是涡轮流量计的结构示意图。

图2是导流装置的结构示意图。

图3是换向导流片的结构示意图。

图4是叶轮的结构示意图。

图5是磁发讯器的结构示意图。

图6是机芯后盖的结构示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—前支架、2—后支架、3—导流装置、31—换向导流片、4—叶轮、41—叶片、5—机芯、51—主轴、52—轴承、53—加油孔、54—密封圈、6—机芯后盖、61—讯号拾取面、7—磁发讯器、71—磁钢、72—屏蔽垫圈、8—机芯座。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，如图1-图6所示，包括前支架1和后支架2，前支架1内安装有导流装置3，导流装置3包括换向导流片31，换向导流片31的轴向投影形状为抛物线形；后支架2内安装有叶轮4，叶轮4包括叶片41，叶片41的轴向投影形状为直线形。轴向投影形状为抛物线形的换向导流片31能够将流入涡轮流量计的流体由进口的轴向速度转变为径向速度，从而驱动叶轮4旋转，轴向投影形状为抛物线形的换向导流片31能够使叶轮4获得高线性、高效率、与流体成比例的角速度，从而使流体传递给叶轮4的轴向作用力接近于零，大大减小轴承52的轴向承受力，延长涡轮流量计的使用寿命；相对于传统蜗轮流量计叶轮4的螺旋叶片41，叶片41的轴向面与主轴51平行轴向投影形状为直线形，能够消除轴承52轴向承载作用力，提高涡轮流量计线性，延长涡轮流量计的使用寿命。

后支架2内还安装有机芯5，机芯5内还安装有主轴51，主轴51的两端均安装有轴承52，轴承52固定安装在机芯5内，叶轮4与主轴51连接，叶片41的轴向面与主轴51平行，叶轮4转动带动主轴51同步转动。叶片41的轴向面与主轴51平行，叶轮4不受气流轴向作用力冲击，因此轴承52没有轴向负载力，消除了装配应力，从而延长整机工作寿命。

还包括加油孔53，加油孔53开设在机芯5上，加油孔53内配合安装有密封圈54。本发明中所采取的密封圈54为O形圈，润滑油从加油孔53内加注，加油孔53开设在机芯5上并配合安装有密封圈54，能够保证轴承52润滑和维护方便，并使轴承52所处腔体相对密封，不易受流体杂质污染。

还包括机芯后盖6，机芯后盖6内安装有磁发讯器7，磁发讯器7与主轴51连接，主轴51转动带动磁发讯器7同步转动。磁发讯器7转动产生脉冲信号。

磁发讯器7包括磁钢71，磁发讯器7上设置有用于隔离磁应力的屏蔽垫圈72。磁钢71用于讯号的拾取，屏蔽垫圈72用于隔离磁应力，屏蔽磁干扰，使磁应力不作用于铁磁性轴承52上，保证仪器仪表线性，提高精度。

还包括用于安装机芯5的机芯座8，机芯后盖6与机芯座8密封连接，机芯后盖6采用POM无磁材料制成。机芯后盖6与机芯座8密封连接，进一步保证密封环境，使轴承52所处腔体相对密封，能够更好的保护轴承52润滑的同时还起到很好的防尘作用。

换向导流片31的数量为14片。

本发明的工作原理：当被测流体流经导流装置3时，换向导流片31能够使流入涡轮流量计的流体从轴向匀速运动转变为螺旋运动，且换向导流片31在转换过程中起到角速度等加速作用，保证叶轮4在定流量下匀速旋转，从而使叶轮4的转速与流体的流量成正比，进而保证涡轮流量计的线性；当流体旋转流经叶轮4时，会驱动叶轮4旋转，由于叶片41的轴向面与主轴51平行，叶片的轴向投影形状为直线形，因此，叶轮4承受的轴向作用力接近于零，叶轮4转动带动主轴51同步转动，从而大大减少了轴承52的轴向负载力，延长涡轮流量计的使用寿命，主轴51转动带动磁发讯器7转动，磁钢71与屏蔽垫圈72配合，拾取讯号产生脉冲信号并屏蔽铁磁性轴承52的磁干扰。

实施例2

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，如图6所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：机芯后盖6包括讯号拾取面61，讯号拾取面61为平面。讯号拾取面61便于拾取讯号。

实施例3

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：前支架1和后支架2为螺纹连接。螺纹连接易于安装拆卸且紧密性好。

实施例4

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：机芯座8通过螺钉与后支架2固定连接。

实施例5

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：换向导流片31的数量为12片。

实施例6

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：换向导流片31的数量为16片。

实施例7

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：换向导流片31的数量为8片。

实施例8

带有抛物线形导流装置的涡轮流量计，本实施例与实施例1的区别之处在于：换向导流片31的数量为20片。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。