CN111157063B - 一种文丘里流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种文丘里流量计，包括壳体、文丘里管和分流组件，分流组件位于文丘里管的上游。文丘里流量计工作时来自EGR管路的气流经过分流组件后，再进入文丘里管。本方案公开的文丘里流量计，增加了分流组件。紊乱的气体会推动拨片旋转，拨片旋转将环形支撑架用于供气体通过的孔分成两部分，实现对气体的分流，而且紊乱的气体会受到拨片的反作用，与拨片相撞的气体会有一部分分流至环形支撑架没有设置拨片的一侧，对气流起到重新分配的作用。本方案公开的文丘里流量计能够有效抵消EGR管路的折弯管路对气流偏向性的影响，优化进入文丘流管气流的速度分布，从而提高文丘里流量计的测量精度。

Description

一种文丘里流量计

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种文丘里流量计。

背景技术

发动机排放法规越来越严格，EGR（废气再循环）技术也成为目前发动机普遍应用的技术之一。

EGR率为再循环的废气量与吸入气缸的进气总量之比，EGR率的合理控制对氮氧化物的净化效果和整机排放极其重要，EGR率的控制也就成了控制发动机污染物排放的关键，EGR流量测量的准确性决定了EGR率控制的准确性。

文丘里流量计要求喉口处气流速度分布均匀，但是由于EGR管路整体尺寸紧凑，文丘里流量计上游的EGR管路为折弯管路，导致进入文丘里流量计的气体流动具有明显的偏向性，且紊乱程度高，对文丘里流量计的测量精度产生了不利影响。

因此，如何提高文丘里流量计的测量精度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种文丘里流量计，以提高文丘里流量计的测量精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种文丘里流量计，包括壳体和文丘里管，所述文丘里管安装在所述壳体内，

还包括分流组件，位于所述文丘里管的上游，所述分流组件包括：

环形支撑架，安装在所述壳体上且与所述壳体同轴布置，所述环形支撑架的内壁设置有限位板；

拨片，安装在环形支撑架内能够对EGR管路的气体进行分流，所述拨片为半圆拨片，所述拨片的直线边的上端通过第一连接轴与所述环形支撑架转动连接，所述拨片的直线边的下端通过第二连接轴与所述环形支撑架转动连接，所述第一连接轴和所述第二连接轴上设置有复位件，所述复位件能够使所述拨片与所述限位板相抵。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述拨片的直线边的上端设置有第一吊耳，所述拨片的直线边的下端设置有第二吊耳，所述第二吊耳和所述第一吊耳位于所述拨片的同侧，所述第二吊耳和所述第一吊耳分别与所述第一连接轴和所述第二连接轴间隙配合。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述复位件为扭簧，所述扭簧套设在所述第一连接轴和第二连接轴上，所述扭簧的一端与所述拨片相抵，

所述第一连接轴和所述第二连接轴上设置有挡板，所述挡板能够与所述扭簧的另一端相抵，所述挡板上开设有与所述扭簧配合的卡槽。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述环形支撑架上开设有与所述第一连接轴过盈配合的第一安装孔，所述第一安装孔内设置有第一插板，所述第一连接轴上设置有与所述第一插板配合的第一插槽；

所述环形支撑架上开设有与所述第二连接轴过盈配合的第二安装孔，所述第二安装孔的内设置有第二插板，所述第二连接轴上设置有与所述第二插板配合的第二插槽。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述环形支撑架通过EGR管路压紧在所述壳体上，

所述环形支撑架的轴线方向的两端设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述文丘里管包括：

喉口管，所述喉口管的外壁与所述壳体的内壁过盈配合；

扩压管，所述扩压管位于所述喉口管的下游且与所述喉口管的出口端相抵，所述扩压管的外壁与所述壳体的内壁间隙配合，所述扩压管通过压紧管压紧在所述壳体内，所述压紧管与所述壳体螺纹连接。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述压紧管的出口端为能够与六角扳手配合的内六角孔。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述壳体内设置有限位凸起，所述限位凸起能够与所述喉口管的进口端相抵。

优选的，在上述文丘里流量计中，所述扩压管的圆周上开设有至少三个取压口，所述扩压管的外壁开设有用于连通至少三个所述取压口的环形凹槽，所述壳体上开设有与所述环形凹槽连通的第一取压孔；

所述壳体上开设有第二取压孔，所述第二取压孔位于所述喉口管的上游。

优选的，在上述文丘里流量计中，还包括气体整流器，位于所述文丘里管与所述分流组件之间，所述气体整流器与所述壳体过盈配合。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的文丘里流量计，包括壳体、文丘里管和分流组件，分流组件位于文丘里管的上游。文丘里流量计工作时来自EGR管路的气流经过分流组件后，再进入文丘里管。本方案公开的文丘里流量计，增加了分流组件。紊乱的气体会推动拨片旋转，拨片旋转将环形支撑架用于供气体通过的孔分成两部分，实现对气体的分流，而且紊乱的气体会受到拨片的反作用，与拨片相撞的气体会有一部分分流至环形支撑架没有设置拨片的一侧，对气流起到重新分配的作用。本方案公开的文丘里流量计能够有效抵消EGR管路的折弯管路对气流偏向性的影响，优化进入文丘流管气流的速度分布，从而提高文丘里流量计的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的文丘里流量计的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的文丘里流量计的剖面图；

图3为本发明实施例提供的分流组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的环形支撑架的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第一连接轴（或第二连接轴）的结构示意图。

1、壳体，11、第一取压孔，12、第二取压孔，2、文丘里管，21、喉口管，22、扩压管，221、取压口，222、环形凹槽，23、压紧管，3、分流组件，31、环形支撑架，311、密封圈，32、拨片，33、第一连接轴，34、第二连接轴，35、复位件，351、挡板，4、气体整流器。

具体实施方式

本发明公开了一种文丘里流量计，以提高文丘里流量计的测量精度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5。

本发明公开了一种文丘里流量计，包括壳体1和文丘里管2。其中，壳体1内设置有圆柱形腔体，圆柱形腔体与文丘里管2的外壁形状适配，文丘里管2安装在圆柱形腔体内。

本方案公开的文丘里流量计还包括分流组件3，分流组件3位于文丘里管2的上游。文丘里流量计工作时来自EGR管路的气流经过分流组件3后，再进入文丘里管2。

分流组件3包括环形支撑架31和拨片32，其中环形支撑架31安装在壳体1上，拨片32安装在环形支撑架31上。

如图2所示，环形支撑架31与壳体1连通且与壳体同轴布置，且环形支撑架31用于供气流通过孔与壳体1用于供气流通过的圆柱形腔体的直径相等，保证环形支撑架31不会影响气流的压力。

如图3所示，拨片32为半圆形拨片，拨片32的直径与环形支撑架31用于供气流通过的孔的直径相等，拨片32的圆弧形外壁能够与环形支撑架的内壁相接触，在拨片与环形支撑架31的限位板相抵时，拨片32能够封堵环形支撑架31用于供气流通过孔的一半面积。

本方案中拨片32安装在环形支撑架31的气体流量较大的位置，此时不仅气体能够拨动拨片32，而且拨片32对气体的分流效果较好，实现对EGR管路排出的气体的有效分流。

本方案中拨片32的直线边的上端通过第一连接轴33与环形支撑架31转动连接，拨片32的直线边的下端通过第二连接轴34与环形支撑架31转动连接，第一连接轴33和第二连接轴34上设置有复位件35，复位件35能够实现在拨片32转动后能够带动拨片32复位至与环形支撑架31的限位板相抵的位置。

本方案中，拨片32能够在气流的推动下向着远离限位板的方向运动，此时拨片32绕着第一连接轴33和第二连接轴34转动，复位件积累弹性势能，能够向拨片32提供回复力，在气流对拨片32的推动力小于复位件35的回复力时，复位件35带动拨片32向着靠近限位板的方向运动此时拨片32仍然是绕着第一连接轴33和第二连接轴34转动。本方案中拨片32的最大转动角度为90°，即拨片32不会转动至环形支架的另一侧，即没有设置拨片32的一侧。

本方案中限位板为环形限位板或者半环形限位板，且限位板与环形支撑架31一体成型。

本方案公开的文丘里流量计，增加了分流组件3。紊乱的气体会推动拨片32旋转，拨片32旋转将环形支撑架31用于供气体通过的孔分成两部分，实现对气体的分流，而且紊乱的气体会受到拨片32的反作用，与拨片32相撞的气体会有一部分分流至环形支撑架31没有设置拨片32的一侧，对气流起到重新分配的作用。本方案公开的文丘里流量计能够有效抵消EGR管路的折弯管路对气流偏向性的影响，优化进入文丘流管气流的速度分布，从而提高文丘里流量计的测量精度。

本方案通过在文丘里流量计上设置分流组件3，降低了对EGR上游管路导向性的要求，能够实现更为紧凑的EGR管路布置形式。

本方案在壳体1的出口端设置有法兰，壳体1通过法兰与下游管路相连。

在本方案的一个具体实施例中，拨片32的直线边的上端设置有第一吊耳，拨片32的直线边的下端设置有第二吊耳，第一吊耳和第二吊耳设置在拨片32的同侧，第一吊耳和第二吊耳的轴线与拨片32的直线边平行，且第一吊耳和第二吊耳的伸出方向与拨片32所在的平面垂直，第一吊耳和第二吊耳分别套设在第一连接轴33和第二连接轴34上，且第一吊耳和第二吊耳分别与第一连接轴33和第二连接轴34间隙配合，实现拨片32能够绕第一连接轴33和第二连接轴34转动。

拨片32绕着第一连接轴33和第二连接轴34转动，相应的，第一连接轴33和第二连接轴34与环形支撑架31固定连接。

优选的，拨片32与第一吊耳和第二吊耳一体成型，以降低分流组件的加工难度。

在本方案的一个具体实施例中，复位件35为扭簧。如图2-图3所示，扭簧套设在第一连接轴33和第二连接轴34上。

第一连接轴33和第二连接轴34上设置有挡板351，挡板351的伸出方向沿第一连接轴33和第二连接轴34的径向方向。

安装时，第一连接轴33和第二连接轴34上均套设扭簧，扭簧的一端与拨片32相抵，扭簧的另一端与挡板351相抵。

为了方便扭簧与挡板351相抵，挡板351上开设有与扭簧配合的卡槽。

为了降低第一连接轴33和第二连接轴34的加工难度，挡板351与第一连接轴33一体成型，且挡板351与第二连接轴34一体成型。

为了避免挡板351影响气流，本方案挡板351沿壳体1的轴线方向设置，即挡板351的设置方向平行于气体的流动方向。

在本方案的一个具体实施例中，环形支撑架31与第一连接轴33和第二连接轴34插接连接。

具体的，环形支撑架31上开设有第一安装孔和第二安装孔，第一连接轴33插接在第一安装孔内，且第一连接轴33与第一安装孔过盈配合，第二连接轴34插接在第二安装孔内，且第二连接轴34与第二安装孔过盈配合。

如图3和图4所示，第一安装孔和第二安装孔设置在环形支撑架31的轴线方向的中部。由于拨片32的两端分别通过第一吊耳和第二吊耳连接，相应的，拨片32会位于第一安装孔和第二安装孔的一侧，限位板也位于第一安装孔和第二安装孔的一侧。

为了提高拨片32转动的稳定性，避免第一连接轴33和第二连接轴34随拨片32一起转动，本方案在第一安装孔内设置有第一插板，第二安装孔内设置有第二插板，相应的，第一连接轴33上设置有与第一插板配合的第一插槽，第二连接轴34上设置有与第二插板配合的第二插槽。

如图1和图2所示，环形支撑架31通过EGR管路压紧在壳体1上，EGR管路与壳体1通过螺栓连接。在需要调整拨片32的位置时，只需要松开用于连接EGR管路与壳体1的螺栓，转动环形支撑架31将拨片32调至EGR管路气体流量较大的一侧即可，然后再拧紧用于连接EGR管路与壳体1的螺栓。

如图2-图3所示，环形支撑架31的轴线方向的两端设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈311。环形支撑架31一端的密封圈311用于实现环形支撑架31与壳体1的密封，环形支撑架31另一端的密封圈311用于实现环形支撑架31与EGR管路的密封。

如图2-图3所示，环形支撑架31的密封槽为环形密封槽，相应的密封圈311也为环形密封圈。

本方案中文丘里管2为分体式文丘里管，文丘里管2包括喉口管21和扩压管22，喉口管21和扩压管22为两个独立的管体，分开制作且喉口管21和扩压管22之间不连接。

如图2所示，扩压管22和喉口管21的外周均为圆柱形。

扩压管22位于喉口管21的下游，扩压管22的进口端与喉口管21的出口端连通且扩压管22的进口端与喉口管21的出口端相抵。

文丘里管2在壳体1内装配时，喉口管21自壳体1的出口端装入，喉口管21的外壁与壳体1的内壁过盈配合，扩压管22也自壳体1的出口端装入，扩压管22与壳体1的内壁间隙配合，压紧管23自壳体1的出口端装入，压紧扩压管22在壳体1内。

在本方案的一个具体实施例中，压紧管23与壳体1螺纹连接。具体的，压紧管23的外壁设置外螺纹，与壳体1内壁的内螺纹配合，压紧管23的外螺纹与壳体1的内螺纹配合，实现压紧管23与壳体1的连接。

为了降低压紧管23与壳体1的连接难度，本方案在压紧管23的内壁设置有内六角孔。

由于在使用过程中文丘里管2的扩压管22容易受损，本方案中扩压管22通过压紧管23实现与壳体1的可拆卸连接，使得在文丘里管2需要更换时，只需要更换扩压管22即可，在一定程度上降低了文丘里管2的维修成本和维修难度。

同时，本方案可以根据文丘里管2的尺寸需要更换喉口管21和/或扩压管22。

如图2所示，壳体1的内壁设置有能够与喉口管21的进口端相抵的限位凸起。此处需要说明的是，限位凸起沿壳体1径向方向的厚度不大于喉口管21沿壳体1径向方向的厚度，避免影响气流压力，保证文丘里流量计的测量精度。

本方案在扩压管22的圆周上开设有至少三个取压口221，扩压管22的外壁开设有用于连通至少三个取压口221的环形凹槽222，壳体上开设有与环形凹槽222连通的第一取压孔11。

至少三个取压口221排出的气体在环形凹槽222内汇聚，汇聚后的气流再通过壳体上的第一取压孔11排出，传感器采集第一取压孔11的压力。

壳体上开设有第二取压孔12，第二取压孔12位于喉口管21的上游，如图2所示，第二取压孔12位于喉口管与气体整流器4之间。

测量时，取传感器测量的第一取压孔11的压力与传感器测量的第二取压孔12的压力的平均值，该种测量方式能够减小压损，提高测量精度。

此处需要说明的是，环形凹槽222能够连通扩压管22上的所有取压口221，壳体上开设的取压孔与环形凹槽222连通。

在本方案的一个具体实施例中，扩压管22的圆周上设置有四个取压口221。通过环形凹槽222将压力传递至取压口221，不仅可以将高速区调整至中心轴线区域，减小进出口压损，而且有助于提高压力测量精度。

为了进一步优化上述技术方案，本方案公开的文丘里流量计还包括气体整流器4，气体整流器4位于文丘里管2与分流组件3之间。

如图2所示，壳体1上设置有用于阻止气体整流器4向壳体1下游运动的环状凸起，能够对气体整流器4起到限位作用。

优选的，气体整流器4与壳体1过盈配合。

气体整流器4能够将经分流组件3分流和重新分配后的气体进行再次整流，使绝大部分气体都能沿着文丘里管的轴线方向运动，形成平行气流进入文丘里管2，进一步提高文丘里流量计的测量精度。

如图2所示，本方案不仅在扩压管22上设置有取压口221，还在气体整流器4与文丘里管之间的部分也设置有取压口，该取压口设置在壳体上且与壳体的内腔连通。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种文丘里流量计，其特征在于，包括壳体(1)和文丘里管(2)，所述文丘里管(2)安装在所述壳体(1)内，

还包括分流组件(3)，位于所述文丘里管(2)的上游，所述分流组件(3)包括：

环形支撑架(31)，安装在所述壳体(1)上且与所述壳体(1)同轴布置，所述环形支撑架(31)的内壁设置有限位板；

拨片(32)，安装在所述环形支撑架(31)内能够对EGR管路的气体进行分流，所述拨片(32)为半圆拨片，所述拨片(32)的直线边的上端通过第一连接轴(33)与所述环形支撑架(31)转动连接，所述拨片(32)的直线边的下端通过第二连接轴(34)与所述环形支撑架(31)转动连接，所述第一连接轴(33)和所述第二连接轴(34)上设置有复位件(35)，所述复位件(35)能够使所述拨片(32)与所述限位板相抵，

所述复位件(35)为扭簧，所述扭簧套设在所述第一连接轴(33)和所述第二连接轴(34)上，所述扭簧的一端与所述拨片(32)相抵，

所述第一连接轴(33)和所述第二连接轴(34)上设置有挡板(351)，所述挡板(351)能够与所述扭簧的另一端相抵，所述挡板(351)上开设有与所述扭簧配合的卡槽。

2.根据权利要求1所述的文丘里流量计，其特征在于，所述拨片(32)的直线边的上端设置有第一吊耳，所述拨片(32)的直线边的下端设置有第二吊耳，所述第二吊耳和所述第一吊耳位于所述拨片(32)的同侧，所述第二吊耳和所述第一吊耳分别与所述第一连接轴(33)和所述第二连接轴(34)间隙配合。

3.根据权利要求2所述的文丘里流量计，其特征在于，所述环形支撑架(31)上开设有与所述第一连接轴(33)过盈配合的第一安装孔，所述第一安装孔内设置有第一插板，所述第一连接轴(33)上设置有与所述第一插板配合的第一插槽；

所述环形支撑架(31)上开设有与所述第二连接轴(34)过盈配合的第二安装孔，所述第二安装孔内设置有第二插板，所述第二连接轴(34)上设置有与所述第二插板配合的第二插槽。

4.根据权利要求1所述的文丘里流量计，其特征在于，所述环形支撑架(31)通过EGR管路压紧在所述壳体(1)上，

所述环形支撑架(31)的轴线方向的两端设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈(311)。

5.根据权利要求1所述的文丘里流量计，其特征在于，所述文丘里管(2)包括：

喉口管(21)，所述喉口管(21)的外壁与所述壳体(1)的内壁过盈配合；

扩压管(22)，所述扩压管(22)位于所述喉口管(21)的下游且与所述喉口管(21)的出口端相抵，所述扩压管(22)的外壁与所述壳体(1)的内壁间隙配合，所述扩压管(22)通过压紧管(23)压紧在所述壳体(1)内，所述压紧管(23)与所述壳体(1)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的文丘里流量计，其特征在于，所述压紧管(23)的出口端为能够与六角扳手配合的内六角孔。

7.根据权利要求5所述的文丘里流量计，其特征在于，所述壳体(1)内设置有限位凸起，所述限位凸起能够与所述喉口管(21)的进口端相抵。

8.根据权利要求5所述的文丘里流量计，其特征在于，所述扩压管(22)的圆周上开设有至少三个取压口(221)，所述扩压管(22)的外壁开设有用于连通至少三个所述取压口(221)的环形凹槽(222)，所述壳体(1)上开设有与所述环形凹槽(222)连通的第一取压孔(11)；

所述壳体上开设有第二取压孔(12)，所述第二取压孔位于所述喉口管(21)的上游。

9.根据权利要求1所述的文丘里流量计，其特征在于，还包括气体整流器(4)，位于所述文丘里管(2)与所述分流组件(3)之间，所述气体整流器(4)与所述壳体(1)过盈配合。

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