CN203719698U - 一种非接触式齿轮转速检测实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触式齿轮转速检测实验装置,是把端面测量方式的齿轮流量计简化为由电动机(12)带动的齿轮(9)和固定在底座组件(2)上的端面转速测试组件(4)组成,模拟齿轮流量计的端面转速测量;把径向测量方式的齿轮流量计简化为由电动机(12)带动的齿轮(9)和固定在底座组件(2)上的径向转速测试组件(5)组成,模拟齿轮流量计的径向转速测量其中,壳体测试帽(16)是模拟齿轮流量计的壳体;本实用新型能模拟不同导磁性材料的齿轮、不同导磁性材料的壳体、不同测量位置处的壳体厚度、不同布置位置和不同类型的齿轮转速传感器(13)的齿轮流量计,本实用新型为高压齿轮流量计提供了设计依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种齿轮转速检测实验装置,尤其涉及非接触式齿轮转速测试技术领域。
背景技术
高压齿轮流量计在设计过程中,需考虑以下因素的影响:(1)齿轮是采用导磁材料,还是用非导磁材料,如既可以选择45钢、不锈钢2gr13等强导磁材料,也可在弱导磁和非导磁材料上加装磁钢;对于弱导磁材料和非导磁材料的齿轮,要考虑加装磁钢的方法和磁钢的布置方式;(2)壳体能采用的非导磁材料,如壳体的材料可以为不锈钢304、铝合金、铸铁等弱导磁或不导磁材料;(3)哪些类型的齿轮转速传感器适用于齿轮流量计的测量,如可选择的测量齿轮转速的传感器有:电感式、磁电式、霍尔式三种;(4)齿轮转速传感器安装位置的确定;(5)齿轮转速传感器能穿透壳体进行测量的最大厚度的确定。这些参数、材料等的选择和确定都需要通过实验来解决,但是该类实验如果在流量计上做,对于不同类型的齿轮转速传感器、不同导磁性材料的齿轮、不同导磁性材料的壳体、传感器的不同安装位置、传感器能穿透壳体的最大厚度等实验,都需要制造出不同类型的实验样机后,才能进行实验,这必将产生巨大的浪费,增加了产品的成本。
针对以上这些情况,为了降低生产成本,本发明设计了“一种非接触式齿轮转速检测实验装置”,它能按照齿轮流量计的实际情况,在该实验台上能模拟完成以下实验:(1)不同导磁性材料的齿轮;(2)不同导磁性材料的壳体;(3)不同类型的齿轮转速传感器;(4)传感器的不同安装位置;(5)传感器能穿透壳体的最大厚度等实验。最后根据实验结果来确定齿轮流量计齿轮转速传感器的类型、齿轮的材料、壳体的材料、传感器的安装位置、传感器需穿透壳体的合适厚度等,为齿轮流量计的设计提供了依据,从而避免在流量计上做实验所带来的生产成本的浪费。
发明内容
齿轮流量计工作原理是当有液体通过齿轮流量计时,齿轮会随液体流动而转动,把流体的流量信号转换为齿轮的转速信号,然后通过非接触式齿轮转速传感器提取流量计齿轮的转速信号,再把转速信号变换成流量计的流量信号。齿轮流量计的齿轮转速测量与普通齿轮转速的测量不同点是:在流量计的被测齿轮和转速传感器之间,隔着流量计的壳体(不导磁),而普通的被测齿轮与传感器间隔着的是空气。
对于低压的齿轮流量计,可以将角度编码器装在齿轮流量计的一个齿轮输出轴上,进而通过角度编码器来测量流量计的齿轮转速,目前这种技术已经成熟,但对于高压齿轮流量计来说,流量计的进口、出口都是高压油,如想用角度编码器的方式来测量齿轮流量计的齿轮转速,就必须在齿轮流量计的齿轮输出轴上加装高压旋转密封,这样就会产生很大的压力损耗,所以,高压齿轮流量计的齿轮转速不能用角度编码器的方式来测量,只能采取非接触式的测量方式;目前,齿轮流量计采用齿轮转速传感器来测量齿轮流量计齿轮的转速,然后把齿轮转速信号再转换成齿轮流量计的流量信号,其中,齿轮转速传感器布置在齿轮端面的布置方式称为端面布置方式,齿轮转速传感器布置在齿轮顶部的布置方式称为径向布置方式。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
本实验装置是把端面测量方式的齿轮流量计简化为由电动机(12)带动的齿轮(9)和固定在底座组件(2)上的端面转速测试组件(4)组成,模拟齿轮流量计的端面转速测量,其中,壳体测试帽(16)是模拟齿轮流量计的壳体,在壳体测试帽(16)上,装有齿轮转速传感器(13);把径向测量方式的齿轮流量计简化为由电动机(12)带动的齿轮(9)和固定在底座组件(2)上的径向转速测试组件(5)组成,模拟齿轮流量计的径向转速测量其中,壳体测试帽(16)是模拟齿轮流量计的壳体,在壳体测试帽(16)上,装有齿轮转速传感器(13)。
本发明与背景技术相比,具有的有益效果是:
齿轮(9)由导磁的不锈钢304、导磁的碳钢、“不导磁的不锈钢2gr13加装磁铁”、“铝合金加装磁铁”做成不同导磁性能的四种齿轮;壳体测试帽(16)由不导磁的不锈钢2gr13、铝合金做成不同导磁性能的两种测试帽;壳体测试帽(16)的厚度分别为1mm、1.5mm、2mm、3mm四种。
故本发明能模拟齿轮流量计的不同导磁性材料的齿轮、不同导磁性材料的壳体、不同测量位置处的壳体厚度、传感器的不同布置位置、不同类型的齿轮转速传感器(13),找到与之相配的、经济性最优、性能最佳的齿轮材料、壳体材料、传感器安装的位置及传感器能穿透的壳体厚度等。本发明为高压齿轮流量计提供了设计依据。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
图1是本发明的爆炸原理图。
图2是本发明的底座组件爆炸图。
图3是本发明的电机组件爆炸图。
图4是本发明的端面转速测试组件爆炸图。
图5是本发明的端面转速测试组件二维图。
图6是本发明的径向转速测试组件爆炸图。
图7是本发明的径向转速测试组件二维炸图。
在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7中,1.变频器、2.底座组件、3.电机组件、4.端面转速测试组件、5.径向转速测试组件、6.调节螺栓、7.导向螺钉、8.底座、9.齿轮、10.轴、11.联轴器、12.电机、13.转速传感器、14.端面测试柱、15.端面支架、16.壳体测试帽、18.径向支架、19.径向测试柱、20.支架座、21.紧定螺钉、22.螺栓、23.螺母。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6、7所示,一种非接触式齿轮转速检测实验装置由变频器(1)、底座组件(2)、电机组件(3)、端面转速测试组件(4)、径向转速测试组件(5)组成;变频器(1)左端面与底座组件(2)左端面平行,并通过螺钉与底座组件(2)端面连接;电机组件(3)通过四个螺栓固定在底座组件(2)的上端面上;端面转速测试组件(4)通过端面支架(15)利用紧定螺钉(21)固定于支架座(20)上,支架座(20)焊接在底座(8)上,松开紧定螺钉(21)可调节端面支架(15)的高度;径向转速测试组件(5)通过螺栓固定在底座(8)的导槽上,通过导槽可调节径向转速测试组件(5)的转速传感器(13)与齿轮(9)端面之间的距离;端面转速测试组件(4)和径向转速测试组件(5)中的壳体测试帽(16)模拟实际齿轮流量计位于转速传感器(13)顶部处的最薄壳体;电机组件(3)中的齿轮(9)模拟齿轮流量计中的齿轮转子;齿轮(9)通过电机(12)驱动,电机(12)转速通过变频器(1)控制。
所述的底座组件(2)包括调节螺栓(6)、导向螺钉(7)、紧定螺钉(21)、底座(8)、支架座(20);支架座(20)下半部分的内孔上加工有螺纹,支架座(20)上半部分内孔是光孔。
所述的端面转速测试组件(4),其端面支架(15)滑装在支架座(20)的光孔上,调节螺栓(6)通过螺纹与支架座(20)下半部分的内孔联接,通过拧动调节螺栓(6),调节端面支架(15)的高度,从而改变转速传感器(13)相对于齿轮的(9)位置,进而能做不同位置的测试实验,确定齿轮流量计上转速传感器(13)的最佳安装孔位置;端面支架(15)和支架座(20)上的孔是间隙配合;导向螺钉(7)的作用是通过调节螺栓(6)调节端面支架(15)的高度时,保持端面支架(15)不旋转,起到导向的作用;紧定螺钉(21)的作用是当支架(15)的位置确定后,将紧定螺钉(21)旋紧,起定位作用,保证转速传感器(13)的轴线和电机(12)的轴线平行。
所述的电机组件(3)由齿轮(9)、轴(10)、联轴器(11)、电机(12)、螺栓(22)、螺母(23)组成,电机(12)是通过螺栓(22)和螺母(23)固定在底座(8)上;齿轮(9)与轴(10)是过盈配合联接,电机(12)通过联轴器(11)和轴(10)相联接,当电机(12)转动时,通过轴(10)带动齿轮(9)转动。
所述的齿轮(9)的材料为导磁的不锈钢304、导磁的碳钢或不导磁的不锈钢2gr13加装磁铁、不导磁的铝合金加装磁铁。
所述的端面转速测试组件(4)由转速传感器(13)、端面测试柱(14)、端面支架(15)、壳体测试帽(16)组成,其中,转速传感器(13)和端面测试柱(14)之间采用螺纹连接;端面测试柱(14)和支架(15)之间采用螺纹连接;壳体测试帽(16)和端面测试柱(14)采用螺纹连接。
所述的径向转速测试组件(5)由壳体测试帽(16)、径向支架(18)、径向测试柱(19)、转速传感器(13)组成;用螺栓(22)、螺母(23)把径向支架(18)固定在底座(8)上;径向测试柱(19)通过外螺纹装到支架(18)上;壳体测试帽(16)通过内螺纹装到径向测试柱(19)上;转速传感器(13)通过外螺纹装到测试柱(19)上,转速传感器(13)的顶部与壳体测试帽(16)相接触;通过旋转径向测试柱(19)来调节转速传感器(13)与齿轮(9)的径向间隙。
所述的壳体测试帽(16)的材料为非导磁;
所述的壳体测试帽(16)的材料为弱导磁的不锈钢304、铝合金、铸铁;
所述的壳体测试帽(16)的厚度分别为1mm、1.5mm、2mm、3mm四种。
所述的实验装置配有不同厚度、不同材料的壳体测试帽(16),通过改变不同的壳体测试帽(16)来比较传感器的测试效果,选择合适的齿轮流量计壳体材料;还可以找到传感器安装孔在端面和径向的最佳位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征是:包括变频器(1)、底座组件(2)、电机组件(3)、端面转速测试组件(4)、径向转速测试组件(5);变频器(1)左端面与底座组件(2)左端面平行,并通过螺钉与底座组件(2)端面连接;电机组件(3)通过四个螺栓固定在底座组件(2)的上端面上;端面转速测试组件(4)通过端面支架(15)利用紧定螺钉(21)固定于支架座(20)上,支架座(20)焊接在底座(8)上,松开紧定螺钉(21)可调节端面支架(15)的高度;径向转速测试组件(5)通过螺栓固定在底座(8)的导槽上,通过导槽可调节径向转速测试组件(5)的转速传感器(13)与齿轮(9)端面之间的距离;端面转速测试组件(4)和径向转速测试组件(5)中的壳体测试帽(16)模拟实际齿轮流量计位于转速传感器(13)顶部处的最薄壳体;电机组件(3)中的齿轮(9)模拟齿轮流量计中的齿轮转子;齿轮(9)通过电机(12)驱动,电机(12)转速通过变频器(1)控制。
2.根据权利要求1所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述底座组件(2)包括调节螺栓(6)、导向螺钉(7)、紧定螺钉(21)、底座(8)、支架座(20);支架座(20)下半部分的内孔上加工有螺纹,支架座(20)上半部分内孔是光孔。
3.根据权利要求1所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的端面转速测试组件(4)的端面支架(15)滑装在支架座(20)的光孔上,调节螺栓(6)通过螺纹与支架座(20)下半部分的内孔联接,通过拧动调节螺栓(6),调节端面支架(15)的高度,从而改变转速传感器(13)相对于齿轮的(9)位置,进而能做不同位置的测试实验,确定齿轮流量计上转速传感器(13)的最佳安装孔位置;端面支架(15)和支架座(20)上的孔是间隙配合;导向螺钉(7)的作用是通过调节螺栓(6)调节端面支架(15)的高度时,保持端面支架(15)不旋转,起到导向的作用;紧定螺钉(21)的作用是当支架(15)的位置确定后,将紧定螺钉(21)旋紧,起定位作用,保证转速传感器(13)的轴线和电机(12)的轴线平行。
4.根据权利要求1所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的电机组件(3)由齿轮(9)、轴(10)、联轴器(11)、电机(12)、螺栓(22)、螺母(23)组成,电机(12)是通过螺栓(22)和螺母(23)固定在底座(8)上;齿轮(9)与轴(10)是过盈配合联接,电机(12)通过联轴器(11)和轴(10)相联接,当电机(12)转动时,通过轴(10)带动齿轮(9)转动。
5.根据权利要求4所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的齿轮(9)的材料为导磁的不锈钢304、导磁的碳钢或不导磁的不锈钢2gr13加装磁铁、不导磁的铝合金加装磁铁。
6.根据权利要求1所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的端面转速测试组件(4)由转速传感器(13)、端面测试柱(14)、端面支架(15)、壳体测试帽(16) 组成,其中,转速传感器(13)和端面测试柱(14)之间采用螺纹连接;端面测试柱(14)和支架(15)之间采用螺纹连接;壳体测试帽(16)和端面测试柱(14)采用螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的径向转速测试组件(5)是由壳体测试帽(16)、径向支架(18)、径向测试柱(19)、转速传感器(13)组成;用螺栓(22)、螺母(23)把径向支架(18)固定在底座(8)上;径向测试柱(19)通过外螺纹装到支架(18)上;壳体测试帽(16)通过内螺纹装到径向测试柱(19)上;转速传感器(13)通过外螺纹装到测试柱(19)上,转速传感器(13)的顶部与壳体测试帽(16)相接触;通过旋转径向测试柱(19)来调节转速传感器(13)与齿轮(9)的径向间隙。
8.根据权利要求7所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的壳体测试帽(16)的材料为非导磁。
9.根据权利要求7所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的壳体测试帽(16)的材料为不锈钢304、铝合金、铸铁。
10.根据权利要求7所述的非接触式齿轮转速检测实验装置,其特征在于:所述的壳体测试帽(16)的厚度分别为1mm、1.5mm、2mm、3mm四种。
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Granted publication date: 20140716 Effective date of abandoning: 20160817 |
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