CN100359294C - 耐高压双向椭圆齿轮流量计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高压双向椭圆齿轮流量计。它的上端盖、中间开有环形空腔壳体、下端盖通过螺钉紧固联接，形成一个耐高压密闭空腔；耐高压密闭空腔内固定有两平行齿轮轴，分别支撑于上端盖和下端盖内对应的轴孔中，齿轮轴上装有两个相互啮合的椭圆齿轮；一个椭圆齿轮内嵌入两枚磁钢；上端盖两小孔下端各焊有耐高压、非导磁的隔离片，形成高压密封，隔离片上端布置两枚磁敏传感器，通过对比两传感器输出方波信号的相位超前与滞后，判断流体流动方向，可双向测量流体流量。耐高压双向椭圆齿轮流量计采用容积式计量，具有计量精度高、油温影响和压力损失小、安装简单、性能稳定、量程范围大等特点，因此，本发明可以广泛应用于流体测量场合。
Description
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椭圆齿轮流量计。
背景技术
在工业生产、科学实验、能源计量、交通运输以及社会生活等与人类发展密切相关的领域中，流量是需要经常测量和控制的重要参数。椭圆齿轮流量计因计量精度高、油温影响和压力损失小、安装简单、性能稳定、量程范围大等特点，在工业中被广泛应用。传统的椭圆流量计仅能应用在低压环境，不能完全满足国内市场需求。发明专利JP2306122“容积式流量计”公开了一种椭圆齿轮流量计，其椭圆齿轮端面布置多个磁钢，采用霍尔传感器检测转子转动角位移信号计量流量，分辨率高，但是由于恒定流量下椭圆齿轮角速度的非均匀性，其霍尔元件输出的脉冲周期是不均匀的，计量精度和响应速度不高，另外其放置霍尔元件的上端盖需采用非导磁材料制成，不适合在高压液体场合下使用。
发明内容
为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种耐高压双向椭圆齿轮流量计。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：上端盖、中间开有环形空腔壳体和下端盖形成一个耐高压密闭空腔；密闭空腔有两平行的第一、第二齿轮轴，分别支撑于上端盖和下端盖内对应的轴孔中，第一、第二齿轮轴上分别装有一个相互啮合的第一、第二椭圆齿轮；在第一椭圆齿轮一个端面上，以第一齿轮轴为中心成180°布置，分别嵌入N极和S极相反的第一、第二磁钢；上端盖中，分别开有以第一齿轮轴为中心成90°分布的第一、第二小孔，第一、第二小孔下端各装有一块耐高压、非导磁的隔离片，隔离片上端各布置一枚磁敏传感器；在下端盖的第一、第二齿轮轴中心连线的两侧分别开有第一、第二油口。
所述的第一、第二椭圆齿轮为导磁材料时，在第一、第二磁钢外分别再套有非导磁的第一、第二磁钢罩。
所述的隔离片的中心焊有导磁柱。
所述的磁敏传感器采用霍尔开关集成器件。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：
1、使用磁钢罩将磁钢固定在椭圆齿轮内，形成磁钢与椭圆齿轮之间的非导磁空间，避免大部分磁通在椭圆齿轮内闭合；
2、磁敏传感器所处的小孔下端焊有耐高压、非导磁的隔离片，保证磁敏传感器的正常工作以及整个流量计的耐高压性能，当隔离片中央部分焊有导磁柱时，能够明显增加磁敏传感器所处位置的磁感应强度；
3、在一个椭圆齿轮内，两枚磁钢以齿轮轴为中心成180°布置，两枚磁钢的N极和S极相反；在恒定流量下，磁敏传感器输出的方波信号的周期是恒定的，并且输出方波的频率与通过流量计的流体流量成正比；
4、两枚磁敏传感器以齿轮轴为中心成90°布置，通过对比两传感器输出方波信号的相位超前与滞后，判断流体流动方向，从而实现双向流量测量。
本发明结构简单，密封性能好，加工方便。因此，本发明可广泛应用于液压系统或流体流量测量场合上。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图；
图2是本发明的结构爆破示意图；
图3是本发明图1的俯视图；
图4是本发明图1的一种结构A放大图；
图5是本发明图1的另一种结构A放大图(含导磁柱)；
图中：1.下端盖，2.壳体，3.上端盖，4.椭圆齿轮，5.椭圆齿轮，6.齿轮轴，7.齿轮轴，8.磁钢，9.磁钢，10.磁钢罩，11.磁钢罩，12.隔离片，13.磁敏传感器，14小孔，15小孔，16.密封圈，17.油口，18.油口，19.导磁柱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2、3、4所示，上端盖3、中间开有环形空腔壳体2和下端盖1加密封圈16形成一个耐高压密闭空腔；密闭空腔有两平行的第一、第二齿轮轴6、7，分别支撑于上端盖3和下端盖1内对应的轴孔中，第一、第二齿轮轴6、7上分别装有一个相互啮合的第一、第二椭圆齿轮4、5；在第一椭圆齿轮4一个端面上，以第一齿轮轴6为中心成180°布置，分别嵌入N极和S极相反的第一、第二磁钢8、9；上端盖3中，分别开有以第一齿轮轴6为中心成90°分布的第一、第二小孔14、15，第一、第二小孔14、15下端各装有一块耐高压、非导磁的隔离片12，隔离片12上端各布置一枚磁敏传感器13；在下端盖1的第一、第二齿轮轴6、7中心连线的两侧分别开有第一、第二油口17、18。
所述的第一、第二椭圆齿轮4、5为导磁材料时，在第一、第二磁钢8、9外分别再套有非导磁的第一、第二磁钢罩10、11。第一、第二磁钢罩10、11和隔离片12采用非导磁不锈钢材料制成。
如图5所示，所述的隔离片12的中心可焊有导磁柱19。使用这种结构能够明显增强磁敏传感器13所处位置的磁感应强度。
所述的磁敏传感器13采用霍尔开关集成器件，若只测量单向流体，则上端盖中只布置一枚。所述的上端盖3、壳体2、下端盖1采用高强度钢材料制成。所述的壳体2和下端盖1或壳体2和上端盖3可做成一体。
其工作原理：油液从下端盖1的油口17(或油口18)流入由下端盖1、中间开有环形空腔壳体2、上端盖3加密封圈16形成的耐高压密闭空腔，推动以各自的齿轮轴6、7为中心的椭圆齿轮副4、5啮合转动后从另外一个油口18(或油口17)流出。当其中一个椭圆齿轮的径向椭圆截面的长轴与密闭空腔截面上的两个相交圆的圆心连线垂直的时候，该椭圆齿轮的外侧端面与密闭空腔形成一个容积大小始终保持为常数的初月形空腔，此时另一支椭圆齿轮的椭圆截面的长轴与密闭空腔截面上的两个相交圆的圆心连线重合。椭圆齿轮旋转一周时，流量计排出4倍的初月形空腔容积的流体。椭圆齿轮旋转时，磁钢相应地扫过磁敏传感器的敏感区域，磁敏传感器感应到永磁磁场的变化，改变输出信号电平。由椭圆齿轮啮合和磁感应检测原理可知，虽然恒定流量下椭圆齿轮的角速度是变化的，但对装在椭圆齿轮上的两只磁钢而言，转180°一个周期才能对其中的一只磁敏传感器产生作用，因此在恒定流量下，磁敏传感器输出的方波信号的周期是恒定的，并且输出方波的频率与通过流量计的流体流量成正比(即可以通过示波器测量磁敏传感器单位时间输出的方波数或方波周期可获得流体的流量信息)；并通过对比两枚磁敏传感器分别输出的方波信号相位的超前与滞后，检测并判断流体的流动方向。
Claims (4)
1、一种耐高压双向椭圆齿轮流量计，包括上端盖(3)、中间开有环形空腔壳体(2)和下端盖(1)形成一个耐高压密闭空腔；密闭空腔有两平行的第一、第二齿轮轴(6、7)，分别支撑于上端盖(3)和下端盖(1)内对应的轴孔中，第一、第二齿轮轴(6、7)上分别装有一个相互啮合的第一、第二椭圆齿轮(4、5)；其特征在于：在第一椭圆齿轮(4)一个端面上，以第一齿轮轴(6)为中心成180°布置，分别嵌入N极和S极相反的第一、第二磁钢(8、9)；上端盖(3)中，分别开有以第一齿轮轴(6)为中心成90°分布的第一、第二小孔(14、15)，第一、第二小孔(14、15)下端各装有一块耐高压、非导磁的隔离片(12)，隔离片(12)上端各布置一枚磁敏传感器(13)；在下端盖(1)的第一、第二齿轮轴(6、7)中心连线的两侧分别开有第一、第二油口(17、18)。
2、根据权利要求1所述的一种耐高压双向椭圆齿轮流量计，其特征在于：所述的第一、第二椭圆齿轮(4、5)为导磁材料时，在第一、第二磁钢(8、9)外分别再套有非导磁的第一、第二磁钢罩(10、11)。
3、根据权利要求1所述的一种耐高压双向椭圆齿轮流量计，其特征在于：所述的隔离片(12)的中心焊有导磁柱(19)。
4、根据权利要求1所述的一种耐高压双向椭圆齿轮流量计，其特征在于：所述的磁敏传感器(13)采用霍尔开关集成器件。
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