法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2014-02-05
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01F3/10 授权公告日:20100609 终止日期:20121205 申请日:20081205
专利权的终止
2010-06-09
授权
授权
2009-07-01
实质审查的生效
实质审查的生效
2009-04-22
公开
公开
技术领域
本发明属于流量测试技术领域,具体来说,涉及一种容积式高阶椭圆齿轮流量计。
背景技术
一直以来,齿轮型容积式流量计的转子都是使用圆齿轮或椭圆齿轮。相对于圆齿轮转子,椭圆齿轮转子因其长短轴的特性,容易形成转矩,很小的压力差就能旋转,有压损小、灵敏等特点而被广泛使用。但椭圆齿轮转子的容积式流量计也存在三个不足:一是脉动大,随之而来的是在流量大的时候噪音也变大;二是在圆周上密封少,只有二处密封;三是旋转一周只能采集到二次信号。中国2005年公开的200410069464.4专利,就通过对椭圆齿轮长轴上的齿槽之间进行填补来增加密封性。
发明内容
本发明的目的是从脉动,密封和信号采集次数这三方面同时改进,从而提供整体性能.
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:使用高阶椭圆齿轮作为流量计的转子,来减小脉动,降低噪音,增强密封,提高信号采集次数。椭圆齿轮的节曲线函数表达式为:
r(φ)=[A(1-k)]/(1-k*cosnφ)
式中r为极坐标下节曲线的向径,φ为向径所对应的转角,A为椭圆的长轴半径,k为偏心率,n为椭圆齿轮阶数。现有的椭圆齿轮n=2,n>2的就是高阶椭圆齿轮;n=3称为三阶,n=4称为四阶,n=5称为五阶,n=6称为六阶。
节曲线函数表达式中的k值的大小决定椭圆齿轮齿轮节曲线的凹凸。在凸的情况下齿轮长轴上为齿,在凹的情况下齿轮长轴上为齿槽。具体为:当n=3且k<0.125时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿;当n=3且k>=0.125时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿槽;当n=4且k<0.0666时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿;当n=4且k>=0.0666时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿槽;当n=5且k<0.0416时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿;当n=5且k>=0.0416时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿槽;当n=6且k<0.0285时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿;当n=6且k>=0.0285时,高阶椭圆齿轮的长轴上为齿槽。
附图说明
图1是现有技术的椭圆齿轮流量计的结构图;
图2是高阶椭圆齿轮(n=3)流量计的结构图;
图3和图4是高阶椭圆齿轮(n=3)流量计工作原理示意图;
图5是高阶椭圆齿轮(n=3,n=4,n=5,n=6)流量计的计量空间示意图。
具体实施方案
如图2所示,高阶椭圆齿轮转子(7)装在轴(10)上,磁钢(9)镶嵌在高阶椭圆齿轮转子(7)上;高阶椭圆齿轮转子(2)装在轴(4)上;上盖板(6)与高阶椭圆齿轮转子(7)及壳体(5)形成一个封闭的计量空间(8)。
在图3所示时刻,入口(3)流体的压力高于出口(1)的压力,因为R11=R12,这表示作用在高阶椭圆齿轮转子(7)上的转矩相等;而R22>R21,则作用在高阶椭圆齿轮转子(2)上的转矩T为=P*(R22-R21),P为入口流体的压力;此时,高阶椭圆齿轮转子(2)是主动轮,它顺时针旋转并推动高阶椭圆齿轮转子(7)逆时针旋转,进而将计量空间(8)的流体从出口(1)排出。
在图4所示时刻,入口(3)流体的压力高于出口(1)的压力,因为R21=R22,这表示作用在高阶椭圆齿轮转子(2)上的转矩相等;而R11>R12,则作用在高阶椭圆齿轮转子(7)上的转矩T为=P*(R11-R12),P为入口流体的压力;此时,高阶椭圆齿轮转子(7)是主动轮,它逆时针旋转并推动高阶椭圆齿轮转子(2)顺时针旋转,进而将计量空间(12)的流体从出口(1)排出。
高阶椭圆齿轮转子旋转一周,通过镶嵌在其上的上磁钢,信号采集元件可采集到n个信号;相应的可得到流过的体积,即2n个计量空间(n是椭圆齿轮阶数)。
计量空间越大则脉动也越大。图5显示出在中心距相同的情况下,三阶、四阶、五阶、六阶椭圆齿轮流量计的计量空间分别为(8)、(13)、(14)、(15)。假设以现有技术的椭圆齿轮流量计的计量空间L为标准,则三阶、四阶、五阶、六阶椭圆齿轮流量计的计量空间分别为0.66L、0.32L、0.198L、0.133L。
机译: 容积式液体流量计摆动活塞式的制造方法及利用该方法制造的容积式液体流量计
机译: -用于流量计,手持式流量计量装置的椭圆齿轮组以及生产渐开线齿轮齿的方法
机译: 容积式流量计的流量计校准和漂移补偿装置