[发明专利]耐高压双向摆线转子流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体容积式流量计，特别涉及一种耐高压双向摆线转子流量计。

背景技术

流量检测仪表在流程工业、公用事业和储运交接等领域的诸多参数检测仪表中，占有较大比例。容积式流量计因为精度高、不受管道安装条件限制、可用于高粘度液体测量、测量范围宽等优点，在工业控制领域应用广泛。传统的以齿轮作为传动体的容积式流量计，多为非圆形齿轮流量计，如椭圆齿轮流量计、罗茨式流量计等。其中罗茨式流量计因为无法自啮合，需要外加齿轮辅助啮合，所以不能做成耐高压的结构。发明专利CN1828233A“耐高压双向椭圆齿轮流量计”公开了一种双向椭圆齿轮流量计，在其中一个椭圆齿轮端面上安装以齿轮轴为中心成180°布置的N极与S极相反的两个磁钢；并在上端盖中开有以同一齿轮轴为中心成90°布置霍尔传感器，利用两个传感器输出脉冲的相位差可检测流体的双向流动。但是椭圆齿轮结构复杂，加工困难，加工成本高且精度难以保证，而且发明CN1828233A中公开的耐高压双向椭圆齿轮流量计只能布置一对磁钢，分辨率较低。

目前市场上已有耐高压的圆柱齿轮流量计，如德国威仕公司生产的VS系列齿轮流量计，采用一对相互啮合的圆柱齿轮做传动体，并在上端盖中布置永磁体和霍尔传感器以检测转子转动角位移信号计量流量，分辨率很高。但是其缺点在于当通过流量较大时，转子转速很高，由此造成的液体压力损失较大，且因为流量计高低压侧压差较大，齿轮受径向不平衡力较大，用于连接齿轮转子与齿轮轴的高精度球轴承在高转速时和不平衡径向力的作用下容易磨损失效。

发明内容

本发明所要接近的技术问题是提供一种易于加工且使用寿命长的耐高压双向摆线转子流量计。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种耐高压双向摆线转子流量计，包括由上端盖、环形空腔壳体和下端盖组成耐高压密闭空腔，环形空腔壳体内分别设有齿轮轴、相互啮合的内转子和外转子，齿轮轴的上下两端分别与上端盖和下端盖依靠过渡配合实现相连；齿轮轴被套装在内转子的内腔中，内转子被套装在外转子的内腔中，内转子通过轴承Ⅰ与齿轮轴转动相连，外转子通过轴承Ⅱ与环形空腔壳体转动相连；

外转子的回转轴心与内转子的回转轴心存在偏心，在外转子的内腔中转动的内转子外壁与外转子内壁形成若干个的容积周期变化的密封腔；

在外转子的上端面上以外转子回转轴为中心设置1~4对的永久磁钢组件，每对永久磁钢组件由两个以外转子回转轴为中心成180°布置的永久磁钢组成；位于外转子上的相邻的永久磁钢的N极和S极相互错开；

在上端盖内设置第一传感器小孔和第二传感器小孔，第一传感器小孔和第二传感器小孔均贯穿上端盖，第一传感器小孔和第二传感器小孔内各自设有一块耐高压、非导磁的隔离片，每块隔离片上布置一枚磁敏传感器；

在下端盖上设有储油槽Ⅰ和储油槽Ⅱ，连接内转子回转轴在下端盖的投影点和外转子回转轴在下端盖的投影点作为偏心距连线；储油槽Ⅰ和储油槽Ⅱ分别位于偏心距连线的两侧；内转子外壁与外转子内壁形成若干个的容积周期变化的密封腔与储油槽Ⅰ和储油槽Ⅱ中的任意一个相连通；

在下端盖上分别设有通油口Ⅰ和通油口Ⅱ，通油口Ⅰ与储油槽Ⅰ相连通，通油口Ⅱ与储油槽Ⅱ相连通；

在上端盖上设有与储油槽Ⅰ和储油槽Ⅱ相一一对应的均压油槽Ⅰ和均压油槽Ⅱ，从而确保内转子和外转子的轴向受力平衡。

作为本发明的耐高压双向摆线转子流量计的改进：

永久磁钢组件的数量为1~4对；永久磁钢组件的数量越多，流量计分辨率越高；

当外转子为4个齿、且永久磁钢组件的数量为1对或2对时，永久磁钢组件以外转子回转轴为中心均匀布置；第一传感器小孔和第二传感器小孔以外转子回转轴为中心对称的设置在上端盖内；

当外转子为4个齿时，且永久磁钢组件的数量为3对或4对时，瞬时流量进行数值积分的方法设定永久磁钢组件的位置以及第一传感器小孔和第二传感器小孔的位置，从而通过磁钢和磁敏传感器的合理排布，可以使得流量恒定时，磁敏传感器输出的方波信号均匀。

作为本发明的耐高压双向摆线转子流量计的进一步改进：外转子的齿数比内转子的齿数多1，储油槽Ⅰ和储油槽Ⅱ对称地位于偏心距连线的两侧；

当内转子的齿数≤4时，储油槽Ⅰ由4段圆弧和3段直线构成；

这4段圆弧分别为：

以外转子的回转中心为圆心，以外转子的齿根圆半径为半径的圆弧a；

以内转子的回转中心为圆心，以内转子的齿根圆半径为半径的圆弧b；