CN206281530U - 流量传感器叶轮轴安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流量传感器叶轮轴安装结构，属于流量传感器技术领域，包括壳体和壳体内设置的叶轮，叶轮包括叶轮轴和叶轮轴上设置的数个叶片，所述叶轮轴与壳体相垂直，壳体对应叶轮轴的两端设有两个轴孔，每个轴孔处均设置一个磁悬浮轴承，所述叶轮轴连接在两磁悬浮轴承之间，本实用新型是一种叶轮轴转动时可避免机械摩擦的流量传感器叶轮轴安装结构。
Description
技术领域
本实用新型属于流量传感器技术领域，尤其涉及一种流量传感器叶轮轴安装结构。
背景技术
流量传感器叶轮轴安装结构被广泛应用在冶金、石油、化工等工农业测量流量的领域中，其运行的可靠性、经济性和寿命直接影响国民经济和效益的发展，在运行过程中，由于同时受流体的推力、叶轮旋转以及动静零部件的相互影响等因素的作用，叶轮与轴承的工作情况很复杂，由于叶轮轴安装在轴承上，叶轮转动仍然会受到一定阻力。
磁悬浮轴承(Magnetic Bearing)是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，磁悬浮轴承由定子、转子、检测转子的位置传感器、控制器和功放器，位置传感器与控制器连接，控制器与功放器连接，功放器与定子的线圈连接，工作时，转子受到扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。磁悬浮轴承有径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承之分，磁悬浮轴承被广泛应用在各个领域中，例如：电机、水泵，但是还没有被应用在流量传感器中。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种叶轮轴转动时可避免机械摩擦的流量传感器叶轮轴安装结构。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：流量传感器叶轮轴安装结构，包括壳体和壳体内设置的叶轮，壳体设有进液口和出液口，叶轮包括叶轮轴和叶轮轴上设置的数个叶片，所述叶轮轴的延伸方向与壳体的纵向方向相垂直，壳体对应叶轮轴的两端设有两个轴孔，每个轴孔处均设置一个磁悬浮轴承，所述叶轮轴连接在两磁悬浮轴承之间，所述磁悬浮轴承包括与壳体固定连接的轴承座、定子以及转子，定子设于轴承座上，轴承座固设有环形的密封壳，所述定子设于密封壳内，两磁悬浮轴承的两转子端部分别从两轴孔伸入至壳体内，两磁悬浮轴承的两转子分别通过卯榫结构与叶轮轴的两端对接，所述轴孔的孔壁上设有梳齿环组，梳齿环组包括轴孔孔壁上设置的数个梳齿环，梳齿环间隔地套设在相应转子端部外圈。
所述磁悬浮轴承为径向磁悬浮轴承。
所述轴承座、定子以及密封壳均位于壳体外侧，轴承座为罩在相应轴孔外并封闭该轴孔的罩体。
所述定子以及密封壳均位于轴孔内，所述轴承座封闭相应轴孔。
所述密封壳粘接于轴承座上，密封壳以及轴承座上均设置过孔，密封壳上的过孔位于其与轴承座粘接的结合面上，轴承座上的过孔位于其与密封壳粘接的结合面上，连接定子的导线依次从密封壳上的过孔、以及轴承座上的过孔伸出轴承座外。
所述密封壳的材质为塑料。
本实用新型所述的流量传感器叶轮轴安装结构，采用磁悬浮轴承安装叶轮轴，避免了叶轮轴的机械摩擦，叶轮轴转动阻力更小；转子与叶轮轴端部采用卯榫结构对接，便于安装和拆卸，如果叶轮损坏，仅需更换叶轮，磁悬浮轴承及其转子还可继续使用；梳齿环的设置可降低壳体内液体进入轴承座内的冲击，起到降压的作用。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例1中磁悬浮轴承安装示意图；
图3是实施例1中磁悬浮轴承的结构示意图；
图4是实施例2的结构示意图；
图5是实施例2中磁悬浮轴承安装示意图；
图6是实施例2中磁悬浮轴承的结构示意图；
图中：壳体1、轴承座2、定子3、转子4、磁悬浮轴承5、叶片6、叶轮轴7、导线8、过孔9、定子铁芯10、线圈11、密封壳12、矩形凸起13、梳齿环14、轴孔15、台阶16、进液口17、出液口18。
具体实施方式
实施例1：
由图1-图3所示的流量传感器叶轮轴安装结构，包括壳体1和壳体1内设置的叶轮。
壳体1呈管状，壳体1设有进液口17和出液口18，进液口17和出液口18分别设于壳体1的纵向(长度方向)两端，叶轮包括叶轮轴7和叶轮轴7上设置的数个叶片6，所述叶轮轴7的延伸方向与壳体1的纵向方向相垂直，即叶轮轴垂直壳体内液体的流向。
壳体1对应叶轮轴7的两端设有两个轴孔15，轴孔15设于壳体1的管壁上，轴孔15在壳体1的径向方向上通透，两轴孔15在壳体的径向方向上正对并位于同一直线上。
每个轴孔15处均设置一个磁悬浮轴承5，两磁悬浮轴承5分别设于两轴孔15处。所述叶轮轴7连接在两磁悬浮轴承5之间，所述磁悬浮轴承5为径向磁悬浮轴承。
所述磁悬浮轴承5包括与壳体1固定连接的轴承座2、定子3以及转子4，定子3设于轴承座2上，定子3包括定子铁芯10和线圈11，线圈11设于定子铁芯10上，轴承座2内固设有圆环形的密封壳12，所述定子3设于密封壳12内，密封壳12的厚度在0.5mm-1mm之间，所述密封壳12的材质为塑料，密封壳12粘接于轴承座2内，密封壳12以及轴承座2上均设置过孔9，密封壳12上的过孔9位于其与轴承座2粘接的结合面上，轴承座2上的过孔9位于其与密封壳12粘接的结合面上，连接定子的导线8依次从密封壳12上的过孔9、以及轴承座2上的过孔9伸出轴承座2外，定子的导线8即为连接线圈11的导线。
以指向壳体1内腔为内，反之为外，所述轴承座2、定子3以及密封壳12均位于壳体1外侧，即轴承座2、定子3以及密封壳12均位于相应轴孔的外侧，轴承座2为罩在相应轴孔15外并封闭该轴孔15的罩体，轴承座2的罩口朝向壳体1一侧，两磁悬浮轴承5的两转子4端部(内端)分别从两轴孔15伸入至壳体1内，转子4的外径小于轴孔15的孔径，转子4与相应轴孔15的孔壁面相间隔，两转子4分别通过卯榫结构与叶轮轴7的两端对接，即叶轮轴7的一端通过卯榫结构对接其中一个磁悬浮轴承5的转子4端部(内端)，叶轮轴7的另一端通过卯榫结构对接另一个磁悬浮轴承5的转子4端部(内端)，卯榫结构为一种凸、凹部对接的结构，本实施例中卯榫结构具体如下：转子4面向叶轮轴7的内端面上设有矩形凸起13(横截面为矩形的凸起)，与转子4相对的叶轮轴7的端面上对应矩形凸起13设有矩形凹槽(叶轮轴7的两端面均设置矩形凹槽)，转子4内端面上的矩形凸起13插入与其相对的叶轮轴7端面上的矩形凹槽中，实现转子4与叶轮轴7一端的对接，叶轮轴7转动可带动转子4同步转动。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，也可在叶轮轴7的端面设置凸起，在转子4内端面上设置凹槽，叶轮轴7上的凸起插入转子4上的凹槽，也可实现转子4与叶轮轴7一端的对接，凸起以及凹槽的形状不限。
转子4外端伸入相应密封壳12的环孔中，转子4的直径小于密封壳12的环孔的直径，转子4与密封壳12的环孔的孔壁相间隔，密封壳12间隔地套设在相应转子4外端的外圈。
所述轴孔15的孔壁上设有梳齿环组，梳齿环组包括轴孔15孔壁上设置的数个梳齿环14，数个梳齿环14沿其所在轴孔15的纵向方向(长度方向)依次间隔设置，梳齿环14间隔地套设在相应转子4(指穿过该梳齿环14所在轴孔的转子4)外圈，梳齿环14为围绕轴孔15的孔壁面周圈设置的环形凸起，梳齿环14与转子4之间设有间隙，梳齿环14的内径大于转子4的外径，梳齿环14起到降低流体压力的作用，可降低流体对定子3外密封壳12以及转子4的冲击力和压力。
本实用新型所述的流量传感器叶轮轴安装结构，采用磁悬浮轴承5安装叶轮轴7，避免了叶轮轴7的机械摩擦，转子4与叶轮轴7端部采用卯榫结构对接，便于安装和拆卸，如果叶轮损坏，仅需更换叶轮，磁悬浮轴承及其转子还可继续使用；梳齿环的设置可降低壳体内液体进入轴承座内的冲击，起到降压的作用。
在轴承座2内设数个位置传感器，位置传感器可设于定子铁芯的内圈，相邻两线圈11之间设置一个位置传感器，位置传感器也位于密封壳内，位置传感器为直线位移传感器或者角位移传感器，位置传感器的检测端朝向转子4并用于检测转子4的直线位移或者角位移，位置传感器连接传感器导线，传感器导线依次从密封壳的过孔以及轴承座2的过孔伸出轴承座2外。线圈11的导线8通过功放器连接控制器，控制器通过传感器导线连接位置传感器。
转子4受到扰动，就会偏离其参考位置，这时位置传感器检测出转子4偏离参考点的位移，控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子4返回到原来平衡位置。因此，不论转子4受到向下或向上的扰动，转子4始终能处于稳定的平衡状态。
定子3、功放器、控制器以及位置传感器均为现有磁悬浮轴承5的常用部件，其构造以及相互间的连接关系均为现有技术，故不详细叙述。
实施例2：
由图4-图6所示的流量传感器叶轮轴7安装结构，与实施例1的不同之处在于：轴承座2为设置一阶台阶16的块体，轴孔15外端对应轴承座2的台阶16设置扩孔，轴孔为一阶阶梯孔，轴承座2插入相应轴孔15内，轴承座2的台阶16至于轴孔15的扩孔内，轴承座2与壳体1螺钉连接，所述轴承座2封闭相应轴孔15，所述定子3以及密封壳12均位于轴孔15内。
Claims (6)
1.流量传感器叶轮轴安装结构，包括壳体(1)和壳体(1)内设置的叶轮，壳体(1)设有进液口(17)和出液口(18)，叶轮包括叶轮轴(7)和叶轮轴(7)上设置的数个叶片(6)，其特征在于：所述叶轮轴(7)的延伸方向与壳体(1)的纵向方向相垂直，壳体(1)对应叶轮轴(7)的两端设有两个轴孔(15)，每个轴孔(15)处均设置一个磁悬浮轴承(5)，所述叶轮轴(7)连接在两磁悬浮轴承(5)之间，所述磁悬浮轴承(5)包括与壳体(1)固定连接的轴承座(2)、定子(3)以及转子(4)，定子(3)设于轴承座(2)上，轴承座(2)固设有环形的密封壳(12)，所述定子(3)设于密封壳(12)内，两磁悬浮轴承(5)的两转子(4)端部分别从两轴孔(15)伸入至壳体(1)内，两磁悬浮轴承(5)的两转子(4)分别通过卯榫结构与叶轮轴(7)的两端对接，所述轴孔(15)的孔壁上设有梳齿环组，梳齿环组包括轴孔(15)孔壁上设置的数个梳齿环(14)，梳齿环(14)间隔地套设在相应转子(4)端部外圈。
2.如权利要求1所述的流量传感器叶轮轴安装结构，其特征在于：所述磁悬浮轴承(5)为径向磁悬浮轴承。
3.如权利要求1所述的流量传感器叶轮轴安装结构，其特征在于：所述轴承座(2)、定子(3)以及密封壳(12)均位于壳体(1)外侧，轴承座(2)为罩在相应轴孔(15)外并封闭该轴孔(15)的罩体。
4.如权利要求1所述的流量传感器叶轮轴安装结构，其特征在于：所述定子(3)以及密封壳(12)均位于轴孔(15)内，所述轴承座(2)封闭相应轴孔(15)。
5.如权利要求1所述的流量传感器叶轮轴安装结构，其特征在于：所述密封壳(12)粘接于轴承座(2)上，密封壳(12)以及轴承座(2)上均设置过孔(9)，密封壳(12)上的过孔(9)位于其与轴承座(2)粘接的结合面上，轴承座(2)上的过孔(9)位于其与密封壳(12)粘接的结合面上，连接定子的导线(8)依次从密封壳(12)上的过孔(9)、以及轴承座(2)上的过孔(9)伸出轴承座(2)外。
6.如权利要求1所述的流量传感器叶轮轴安装结构，其特征在于：所述密封壳(12)的材质为塑料。
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