RU2327957C1 - Roll-and-paddle flowmetre - Google Patents

Roll-and-paddle flowmetre Download PDF

Info

Publication number
RU2327957C1
RU2327957C1 RU2006138697/28A RU2006138697A RU2327957C1 RU 2327957 C1 RU2327957 C1 RU 2327957C1 RU 2006138697/28 A RU2006138697/28 A RU 2006138697/28A RU 2006138697 A RU2006138697 A RU 2006138697A RU 2327957 C1 RU2327957 C1 RU 2327957C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
housing
rotation
rollers
working chamber
Prior art date
Application number
RU2006138697/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Петрович Пашков (RU)
Валерий Петрович Пашков
Геннадий Григорьевич Самойлов (RU)
Геннадий Григорьевич Самойлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Нордикс-Метрология" (ООО НТЦ "Нордикс-Метрология")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Нордикс-Метрология" (ООО НТЦ "Нордикс-Метрология") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Нордикс-Метрология" (ООО НТЦ "Нордикс-Метрология")
Priority to RU2006138697/28A priority Critical patent/RU2327957C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327957C1 publication Critical patent/RU2327957C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention concerns roll-and-paddle flowmetres and can be applied in liquid or gas flow rate measurement in fluid and gas systems. Flowmetre includes a case with coaxial holes for working medium input and output channels, fixed face jaws, and at least two roll contractors with open grooves. Fixed face jaws connected to the case form work chamber inside the case. Contractor rotation axes are connected kinematically to the rotor shaft through synchronised transmission, shifted radially against rotor rotation axis to the inner walls of the case, and shifted angularly against each other. Outer surface of the case and its inner walls directed to the outer surface of contractor rollers form secure clearance. At that, a spot of work chamber internal surface opposite to contractor rollers is shifted radially against the rotor rotation axis. The flowmetre is supplied with electronic impulse rev sensor and electronic unit reading rotor torque and transforming measured value into working medium volume and/or mass quantities.
EFFECT: higher operational reliability.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения массового или объемного расхода рабочих тел (жидкости, газа), а, более конкретно, к роликолопастным расходомерам, используемых в гидро- или газовых системах для измерения расхода жидкости или газа.The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring the mass or volumetric flow rate of working fluid (liquid, gas), and, more particularly, to roller-blade flowmeters used in hydro or gas systems for measuring the flow of liquid or gas.

Известны роликолопастные расходомеры (см., например, патенты RU № 2017071, 2224985,).Known roller-vane flow meters (see, for example, patents RU No. 2017071, 2224985,).

Ближайшим аналогом заявляемого технического решения выбран роликолопастной расходомер по патенту RU №2224985, содержащий полый корпус (статор) с соосными отверстиями для каналов подвода и отвода рабочего тела, торцовые опорные щеки, соединенные с корпусом с образованием в его полости рабочей камеры, установленные в рабочей камере посредством подшипниковых узлов, расположенных на опорных щеках, лопастной ротор и, по меньшей мере, два роликовых замыкателя с открытыми пазами для поочередного свободного прохождения лопастей ротора, оси вращения замыкателей кинематически связаны с валом ротора через синхронизирующую передачу, радиально смещены относительно оси вращения ротора к внутренним стенкам полости корпуса и установлены с угловым смещением относительно друг друга, внешняя поверхность ротора и внутренние стенки полости корпуса, обращенные к внешней поверхности роликов-замыкателей, образуют с поверхностями последних гарантированные уплотняющие зазоры, при этом участок внутренней поверхности рабочей камеры корпуса со стороны ее, противолежащей роликам-замыкателям, радиально смещен относительно оси вращения ротора, а расходомер снабжен электронным импульсным датчиком числа оборотов и электронным блоком считывания импульсов вращения ротора и преобразования измеряемой величины в количественные единицы объема и/или массы рабочего тела.The closest analogue of the claimed technical solution was selected roller-blade flowmeter according to patent RU No. 2224985, containing a hollow body (stator) with coaxial holes for channels for supplying and discharging the working fluid, end supporting cheeks connected to the housing with the formation of a working chamber in its cavity, installed in the working chamber by means of bearing assemblies located on the supporting cheeks, the blade rotor and at least two roller contactors with open grooves for alternating free passage of the rotor blades, the axis is rotated The contactors are kinematically connected to the rotor shaft through a synchronizing gear, are radially displaced relative to the axis of rotation of the rotor to the inner walls of the housing cavity and are installed with angular displacement relative to each other, the outer surface of the rotor and the inner walls of the cavity of the housing facing the outer surface of the contactor rollers form the surfaces of the latter are guaranteed sealing gaps, while the portion of the inner surface of the working chamber of the housing from its side, opposite to the roller-contactors, adialno displaced relative to the rotor axis and is provided with an electronic flow meter pulser and the electronic speed sensing unit rotor rotation pulses and converting the measured value into the quantitative per unit volume and / or mass of the working fluid.

Наличие роликов замыкателей, внешние поверхности которых имеют гарантированные уплотняющие зазоры с обращенными к ним внутренними стенками полости корпуса и внешней поверхностью ротора, соответствует требованиям формирования в рабочей камере корпуса двух полостей входной и выходной, сообщающихся с соответствующими каналами корпуса. Гарантированность названных уплотняющих зазоров соответствует требованиям эксплуатационной надежности взаимодействия поверхностей роликов-замыкателей с соответствующими поверхностями рабочей камеры и ротора, при этом наличие в расходомере, по меньшей мере, двух роликовых замыкателей формирует в рабочей камере корпуса технологически протяженную зону герметичности при образовании полостей входа и выхода.The presence of contactor rollers, the outer surfaces of which have guaranteed sealing gaps with the inner walls of the housing cavity facing them and the outer surface of the rotor, meets the requirements for the formation of two input and output cavities in the working chamber of the housing communicating with the corresponding channels of the housing. The warranty of the said sealing gaps corresponds to the operational reliability of the interaction of the surfaces of the roller-contactors with the corresponding surfaces of the working chamber and the rotor, and the presence of at least two roller contactors in the flowmeter forms a technologically extended tightness zone in the working chamber of the housing during the formation of the input and output cavities.

Измерение объемного расхода Q рабочего тела, проходящего через полости корпуса за один оборот ротора, осуществляют с учетом технологически заданных параметров: V0=π/4(Dл2-Dn2)·l или V0=2π·Rcp·h·l, а измеряемый расход определяют по зависимости: Q=V0·n, где:The volumetric flow rate Q of the working fluid passing through the cavity of the housing for one revolution of the rotor is measured taking into account the technologically specified parameters: V 0 = π / 4 (D l 2 -D n 2 ) · l or V 0 = 2π · R cp · h · L, and the measured flow rate is determined by the dependence: Q = V 0 · n, where:

Dл - диаметр ротора по лопастям; Dn - внешний диаметр ротора, h - высота лопасти; l - осевая длина лопастей; Rcp=(Dл-h)/2; n - частота вращения ротора.D l - the diameter of the rotor by the blades; D n is the outer diameter of the rotor, h is the height of the blade; l is the axial length of the blades; R cp = (D l -h) / 2; n is the rotor speed.

Таким образом, измерение объема рабочего тела в известных расходомерах зависит от площади поперечного сечения рабочей камеры (площади лопасти), которая для обеспечения минимального перепада давления рабочего тела на входе и выходе должна быть равна площади входного (выходного) отверстия (Fвх), определяемой из условия Fвх=3.14d2/4=0,785d2, где d - диаметр входного (выходного) отверстия, параметры которого задают с учетом эксплуатационной надежности корпусных элементов проектируемых расходомеров, их габаритов и заданного при проектировании расчетного объема (V0) рабочего тела.Thus, the measurement of the volume of the working fluid in known flowmeters depends on the cross-sectional area of the working chamber (blade area), which, to ensure a minimum pressure drop of the working fluid at the inlet and outlet, should be equal to the area of the inlet (outlet) opening (Fin), determined from the condition Fvh = 3.14d 2/4 = 0,785d 2, where d - diameter of the entrance (exit) of the opening, the parameters which define the operational reliability in view of projected flowmeter housing elements, their dimensions and predetermined when designing calc deleterious volume (V 0) of the working body.

Соблюдение указанных конструктивно-технологических параметров определяет пропускную способность роликолопастного расходомера, его типоразмер и надежность работы с заданной точностью измерения объемного расхода.Compliance with the specified design and technological parameters determines the throughput of the roller-blade flowmeter, its size and reliability with a given accuracy of volumetric flow measurement.

Однако при проектировании расходомеров на повышенную пропускную способность увеличение параметров входного и выходного отверстий корпуса приводит одновременно к увеличению габаритов лопастного ротора и роликов-замыкателей. В результате увеличивается масса и материалоемкость расходомера.However, when designing flowmeters for increased throughput, an increase in the parameters of the inlet and outlet openings of the casing simultaneously leads to an increase in the dimensions of the blade rotor and contact rollers. As a result, the mass and material consumption of the flow meter increases.

Возможность проектирования роликолопастных расходомеров для повышенной пропускной способности только за счет конструктивного увеличения площадей входного и выходного отверстия в корпусе неэффективно, т.к. входящий в камеру поток рабочего тела сужается, увеличивается его линейная скорость и соответственно угловая скорость вращения ротора и роликов-замыкателей, возникает перепад давления на входе и выходе, что увеличивает динамические нагрузки на подшипниковые узлы ротора и роликов-замыкателей, снижается эксплуатационная и точность измеряемого расхода.The ability to design roller-blade flowmeters for increased throughput only due to the constructive increase in the area of the inlet and outlet in the housing is inefficient, because the flow of the working fluid entering the chamber narrows, its linear speed increases and, accordingly, the angular speed of rotation of the rotor and the contact rollers, there is a pressure drop at the input and output, which increases the dynamic loads on the bearing assemblies of the rotor and contact rollers, and the operational and accuracy of the measured flow rate are reduced .

Техническая задача изобретения состояла в достижении технического результата по созданию роликолопастных расходомеров на различную пропускную способность с унифицированными параметрами их конструктивных узлов с обеспечением при этом заданных пределов точности измерения расхода рабочего тела.The technical task of the invention was to achieve a technical result for the creation of roller-bladed flowmeters for different throughputs with unified parameters of their structural units, while ensuring the specified accuracy limits for measuring the flow rate of the working fluid.

Для решения поставленной технической задачи предложен роликолопастной расходомер, содержащий полый корпус (статор) с соосными отверстиями для каналов подвода и отвода рабочего тела, торцовые опорные щеки, соединенные с корпусом с образованием в его полости рабочей камеры, установленные в рабочей камере посредством подшипниковых узлов, расположенных на опорных щеках, лопастной ротор и, по меньшей мере, два роликовых замыкателя с открытыми пазами для поочередного свободного прохождения лопастей ротора, оси вращения замыкателей кинематически связаны с валом ротора через синхронизирующую передачу, радиально смещены относительно оси вращения ротора к внутренним стенкам полости корпуса и установлены с угловым смещением относительно друг друга, внешняя поверхность ротора и внутренние стенки полости корпуса, обращенные к внешней поверхности роликов замыкателей, образуют с поверхностями последних гарантированные уплотняющие зазоры, при этом участок внутренней поверхности рабочей камеры корпуса со стороны ее, противолежащей роликам-замыкателям, радиально смещен относительно оси вращения ротора, а расходомер снабжен электронным импульсным датчиком числа оборотов и электронным блоком считывания импульсов вращения ротора и преобразования измеряемой величины в количественные единицы объема и/или массы рабочего тела, в котором согласно изобретению радиально смещенный относительно оси вращения ротора участок внутренней поверхности рабочей камеры корпуса со стороны ее, противолежащей роликам-замыкателям, расположен от внешней поверхности ротора на расстоянии Н, где Н=(1+k)·h, при условии, что Н·l=0,785 d2, а l>d, где:To solve the technical problem, a roller-vane flowmeter is proposed, comprising a hollow housing (stator) with coaxial holes for channels for supplying and discharging the working fluid, end supporting cheeks connected to the housing to form a working chamber in its cavity, installed in the working chamber by means of bearing units located on supporting cheeks, a blade rotor and at least two roller contactors with open grooves for alternating free passage of the rotor blades, the axis of rotation of the kinemati contactors They are connected to the rotor shaft through a synchronizing gear, are radially displaced relative to the axis of rotation of the rotor to the inner walls of the housing cavity and are installed with angular displacement relative to each other, the outer surface of the rotor and the inner walls of the cavity of the housing facing the outer surface of the contactor rollers form guaranteed surfaces sealing gaps, while the portion of the inner surface of the working chamber of the housing from its side opposite to the contact rollers is radially offset relative to the rotor rotation axis, and the flowmeter is equipped with an electronic pulse speed sensor and an electronic unit for reading rotor rotation pulses and converting the measured value into quantitative units of the volume and / or mass of the working fluid, in which according to the invention a portion of the inner surface of the working chamber is radially offset relative to the rotational axis of the rotor case from the side opposite to the roller-contactors, is located from the outer surface of the rotor at a distance of H, where H = (1 + k) · h, provided that N · l = 0.785 d 2 , and l> d where:

h - высота лопасти ротора;h is the height of the rotor blade;

l - длина лопасти ротора;l is the length of the rotor blade;

d - диаметр входного и выходного отверстий каналов входа и выхода корпуса;d is the diameter of the inlet and outlet openings of the input and output channels of the housing;

k - коэффициент, имеющий величину: 2≥k≥0, при этом наибольшее значение k соответствует наибольшему диаметру входного и выходного отверстий корпуса.k is a coefficient having a value of: 2≥k≥0, while the largest value of k corresponds to the largest diameter of the inlet and outlet openings of the housing.

Согласно изобретению продольная ось отверстий каналов входа и выхода корпуса расположена между осями вращения ротора и роликовых замыкателей.According to the invention, the longitudinal axis of the openings of the input and output channels of the housing is located between the rotational axes of the rotor and the roller contactors.

При реализации изобретения обеспечивается создание роликолопастных расходомеров, рассчитанных на различную пропускную способность и имеющих унифицированные гарабаритные параметры конструктивных узлов, в том числе, корпуса, лопастного ротора, роликов-замыкателей, подшипниковых узлов, что упрощает технологический процесс изготовления расходомеров, повышает их эксплуатационную надежность.When implementing the invention, the creation of roller-blade flowmeters designed for different throughputs and having unified overall dimensions of structural units, including the housing, rotor rotor, contact rollers, bearing units, which simplifies the manufacturing process of flowmeters, increases their operational reliability.

При реализации изобретения обеспечивается создание роликолопастных расходомеров с объемами рабочих камер корпусов, рассчитанными на соответствующую пропускную способность без перепада давления рабочего тела на входе и выходе, что обеспечивает эксплутационную надежность расходомера и заданную точность измерения.When implementing the invention, the creation of roller-blade flowmeters with volumes of the working chambers of the bodies, designed for the corresponding throughput without pressure drop of the working fluid at the inlet and outlet, which ensures the operational reliability of the flowmeter and the specified measurement accuracy.

При анализе известного уровня техники, относящегося к расходомерам роликолопастного типа, не выявлено технических решений с аналогичной заявляемому техническому решению совокупностью конструктивных признаков и их взаимосвязью, что свидетельствует о соответствии его критериям изобретения: новизна, существенные отличия, промышленная применимость, что и подтверждается нижеприведенным описанием изобретения.When analyzing the prior art relating to roller-blade type flowmeters, no technical solutions with a combination of design features and their interconnection similar to the claimed technical solution are revealed, which indicates compliance with its invention criteria: novelty, significant differences, industrial applicability, which is confirmed by the description of the invention below .

Изобретение поясняется чертежами, где на:The invention is illustrated by drawings, where:

Фиг.1 показан общий вид роликолопастного расходомера, сечение (А-А);Figure 1 shows a General view of the roller-blade flowmeter, section (AA);

Фиг.2 - то же, что на фиг 1, сечение (Б-Б).Figure 2 is the same as in Fig 1, section (BB).

Роликолопастной расходомер содержит полый корпус (статор) 1 с соосными отверстиями 2, 3, диаметром d для каналов подвода и отвода рабочего тела (жидкости, газа). С корпусом 1 с использованием традиционных средств соединения (не показаны) взаимодействуют торцовые опорные щеки 4, 5, которые образуют во внутренней полости корпуса рабочую камеру. В рабочей камере посредством подшипниковых узлов 6, расположенных на опорных щеках 4 и 5, расположен ротор 7 с лопастями 8, имеющих высоту «h» и длину «l» вдоль продольной оси l-l вращения ротора. В рабочей камере посредством подшипниковых узлов 9, расположенных на опорных щеках 4 и 5, установлены, по меньшей мере, два ролика-замыкателя 10. Оси вращения замыкателей 10 кинематически связаны с валом ротора 7 через расположенную вне камеры со стороны одной из торцовых щек 4 синхронизирующую передачу 11, выполненную, например, в виде зубчатой передачи. Оси вращения замыкателей 10 радиально смещены относительно оси l-l вращения ротора 7 к внутренним стенкам полости корпуса 1 и установлены с угловым смещением относительно друг друга. Внешняя поверхность ротора 7 и внутренние стенки полости корпуса 1, обращенные к внешней поверхности роликов замыкателей 10, образуют с поверхностями последних гарантированные уплотняющие зазоры. Ролики-замыкатели 10 имеют открытые пазы 12 для поочередного свободного прохождения лопастей 8 ротора 7. Конструктивное исполнение поперечного сечения пазов 12 может быть различным, в том числе: серповидными, П-образными. Количество пазов 12 на роликах-замыкателях 10, предпочтительно, не более двух. Наличие гарантированных уплотняющих зазоров между внешней поверхностью ротора 7 и внешней поверхностью роликов замыкателей 10, а также между указанными поверхностями последних и внутренними стенками полости корпуса 1, обращенных к внешними поверхностями замыкателей 10, соответствует конструктивно-технологическим требованиям формирования в рабочей камере расходомера двух полостей, соответственно входной и выходной, сообщающихся с отверстиями 2, 3 каналов входа и выхода рабочего тела. Гарантированность указанных уплотняющих зазоров соответствует конструкторско-технологическим требованиям надежности работы взаимодействующих поверхностей между собой, при этом наличие в роликолопастном расходомере, по меньшей мере, двух роликовых замыкателей обеспечивает технологически заданную угловую протяженность зоны герметичности при образовании в рабочей камере полостей входа и выхода.Roller vane flow meter contains a hollow body (stator) 1 with coaxial holes 2, 3, diameter d for channels for supplying and discharging a working fluid (liquid, gas). With the housing 1 using traditional means of connection (not shown), the end support cheeks 4, 5 interact, which form a working chamber in the internal cavity of the housing. In the working chamber by means of bearing assemblies 6 located on the supporting cheeks 4 and 5, a rotor 7 with blades 8 having a height “h” and a length “l” along the longitudinal axis l-l of rotation of the rotor is located. In the working chamber by means of bearing assemblies 9 located on the supporting cheeks 4 and 5, at least two contactor rollers 10 are installed. The axis of rotation of the contactors 10 is kinematically connected to the rotor shaft 7 through a synchronizing shaft located outside the chamber from one of the end cheeks 4 gear 11, made, for example, in the form of a gear. The axis of rotation of the contactors 10 is radially offset relative to the axis l-l of rotation of the rotor 7 to the inner walls of the cavity of the housing 1 and are installed with an angular offset relative to each other. The outer surface of the rotor 7 and the inner walls of the cavity of the housing 1, facing the outer surface of the rollers of the contactors 10, form guaranteed sealing gaps with the surfaces of the latter. The closure rollers 10 have open grooves 12 for alternating free passage of the blades 8 of the rotor 7. The design of the cross section of the grooves 12 can be different, including sickle-shaped, U-shaped. The number of grooves 12 on the closure rollers 10 is preferably not more than two. The presence of guaranteed sealing gaps between the outer surface of the rotor 7 and the outer surface of the rollers of the contactors 10, as well as between the indicated surfaces of the latter and the inner walls of the cavity of the housing 1, facing the outer surfaces of the contactors 10, corresponds to the structural and technological requirements for the formation of two cavities in the working chamber of the flowmeter, respectively input and output, communicating with the holes 2, 3 channels of the input and output of the working fluid. The warranty of these sealing gaps corresponds to the design and technological requirements for the reliability of the interaction of the interacting surfaces with each other, while the presence of at least two roller contactors in the roller-blade flowmeter provides a technologically predetermined angular extension of the tightness zone when entrance and exit cavities are formed in the working chamber.

Роликолопастной расходомер имеет электронный импульсный датчик числа оборотов ротора 13 и электронный блок считывания импульсов вращения ротора и преобразования измеряемой величины в количественные единицы объема и/или массы рабочего тела (не показан).The rotary vane flow meter has an electronic pulse sensor for rotor speed 13 and an electronic unit for reading rotor rotation pulses and converting the measured value into quantitative units of volume and / or mass of the working fluid (not shown).

Предпочтительно, продольная ось отверстий каналов входа и выхода корпуса расположена между осями вращения ротора и роликовых замыкателей, что уменьшает радиальные габариты корпуса расходомера, снижает его материалоемкость.Preferably, the longitudinal axis of the openings of the input and output channels of the housing is located between the rotational axes of the rotor and the roller contactors, which reduces the radial dimensions of the flowmeter housing and reduces its material consumption.

Радиально смещенный относительно оси вращения ротора участок внутренней поверхности рабочей камеры корпуса со стороны ее противолежащей роликам-замыкателям 10, расположен от внешней поверхности ротора 7 на расстоянии Н, определяемым зависимостью: Н=(1+k)·h, при условии, что Н·l=0,785d2, а l>d, где: h - высота лопасти ротора; l - длина лопасти ротора; d - диаметр входного и выходного отверстий корпуса; k - соответствует значению: 2≥k≥0.The portion of the inner surface of the working chamber of the housing radially displaced relative to the axis of rotation of the rotor from the side of the opposite to the closure rollers 10 is located from the outer surface of the rotor 7 at a distance H, determined by the dependence: H = (1 + k) · h, provided that N · l = 0.785d 2 , and l> d, where: h is the height of the rotor blade; l is the length of the rotor blade; d is the diameter of the inlet and outlet openings of the housing; k - corresponds to the value: 2≥k≥0.

Указанное значение коэффициента «k» и приведенные соотношения оптимальны для проектирования размерного ряда расходомеров, имеющих унифицированные параметры основных конструктивных узлов:The specified value of the coefficient "k" and the above ratios are optimal for the design of the size range of flowmeters having unified parameters of the main structural units:

внешнего диаметра ротора, высоты его лопастей, диаметров роликов-замыкателей, подшипниковых узлов и конструктивных параметров корпуса с учетом его эксплуатационной надежности, при которой учитывается толщина стенок корпуса для выполнения в нем входного и выходного отверстий и отверстий под крепежные элементы.the outer diameter of the rotor, the height of its blades, the diameters of the closing rollers, bearing assemblies and the structural parameters of the housing, taking into account its operational reliability, which takes into account the thickness of the walls of the housing for making inlet and outlet openings and holes for fasteners.

Уменьшение или увеличение коэффициента k приведет к увеличению радиальных габаритов корпуса или к увеличению его длины.Reducing or increasing the coefficient k will lead to an increase in the radial dimensions of the housing or to an increase in its length.

Для подтверждения приведенных по изобретению соотношений учитывалось, что:To confirm the ratios of the invention, it was taken into account that:

расход (Q) рабочего тела [и/или массовый расход (М=Q·ρ, где ρ - плотность измеряемого рабочего тела)], определяется площадью (Fвх=0,785d2) условного прохода каналов входа (выхода) и линейной скоростью (U) потока рабочего тела (Q=Fвх·U), при этом Fвх·U=H·l·U1, где Н - расстояние между внешней поверхностью ротора и радиально смещенным относительно него участком рабочей камеры; U1 - линейная скорость измеряемого потока в рабочей камере. U1=U, что соответствует требованиям проектирования расходомера с заданной точностью измерения объемного расхода рабочего тела. Равенство линейных скоростей потока рабочего тела на входе, выходе из рабочей камеры и при взаимодействии его с лопастями ротора исключает перепад давления на входе и выходе расходомера и обеспечивает оптимальный режим угловой скорости вращения ротора и роликов-замыкателей (исключается биение подшипников, обеспечивается заданная точность измерения);flow rate (Q) of the working fluid [and / or mass flow rate (M = Q · ρ, where ρ is the density of the measured working fluid)], is determined by the area (Fin = 0.785d 2 ) of the conditional passage of the input (output) channels and the linear velocity (U ) the flow of the working fluid (Q = F in · U), with F in · U = H · l · U 1 , where H is the distance between the outer surface of the rotor and the portion of the working chamber radially offset relative to it; U 1 - linear velocity of the measured flow in the working chamber. U 1 = U, which corresponds to the design requirements of the flowmeter with a given accuracy of measuring the volumetric flow rate of the working fluid. The equality of the linear flow rates of the working fluid at the inlet, outlet of the working chamber and when it interacts with the rotor blades eliminates the pressure drop at the inlet and outlet of the flowmeter and ensures the optimal angular rotation speed of the rotor and the contact rollers (beating of the bearings is eliminated, the specified measurement accuracy is ensured) ;

допустимые скорости движения потока рабочего тела, в частности, жидкости в магистральных системах, исходя из сложившихся практических норм и рекомендаций, например, для масла в трубопроводах соответствуют 1,5-3 м/сек (см., например, кн. К.С.Расмуссен «Рекомендации по работе с гидросистемами». SAUER-DANFOSS, 2000 г., стр.5).permissible speeds of the flow of the working fluid, in particular, the fluid in the main systems, based on prevailing practical norms and recommendations, for example, for oil in pipelines correspond to 1.5-3 m / s (see, for example, Prince K.S. Rasmussen “Recommendations for working with hydraulic systems.” SAUER-DANFOSS, 2000, p. 5).

С учетом указанных положений роликолопастные расходомеры, рассчитанные на различную пропускную способность, имеют при унификации радиальных размеров вращающихся конструктивных узлов следующие параметры:Taking into account the indicated provisions, roller-blade flowmeters, designed for different throughputs, have the following parameters when unifying the radial dimensions of rotating structural units:

Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 измеряемый объем рабочего тела (масла), дм3/минmeasured volume of the working fluid (oil), dm 3 / min 400400 600600 10001000 Скорость движения потока рабочего тела, м/секThe velocity of the flow of the working fluid, m / s 22 22 22 Рабочая высота лопасти «h», дмThe working height of the blade "h", dm 0,20.2 0,20.2 0,20.2 Диаметр входного и выходного отверстий корпуса «d», дмThe diameter of the inlet and outlet openings of the housing "d", dm 0,650.65 0,80.8 1,01,0 Осевая длина лопасти «l», дмAxial blade length "l", dm 1,66 при k=01.66 at k = 0 2,51 при k=02.51 at k = 0 3,93 при k=0;3.93 at k = 0; 0,83 при k=10.83 for k = 1 1,25 при k=11.25 for k = 1 1,31 при k=21.31 with k = 2

В примерах 1, 2 оптимальные осевые длины лопастей при k=1.In examples 1, 2, the optimal axial lengths of the blades at k = 1.

Пример 3 свидетельствует, что наибольшее значение k оптимально при наибольшем диаметре входного и выходного отверстий корпуса.Example 3 indicates that the largest value of k is optimal for the largest diameter of the inlet and outlet openings of the housing.

Таким образом, расположение радиально-смещенного относительно оси вращения ротора участка внутренней поверхности рабочей камеры, противолежащего роликам-замыкателям на заданное по изобретению расстояние Н при соотношениях: Н·l=0,785d2 и l>d, обеспечивается создание роликолопастных расходомеров, рассчитанных на различную пропускную способность с унифицированными гарабаритными параметрами конструктивных узлов, в том числе, лопастного ротора, роликов-замыкателей, подшипниковых узлов, что упрощает технологический процесс изготовления расходомеров, повышает их эксплуатационную надежность.Thus, the location of the portion of the inner surface of the working chamber radially offset relative to the axis of rotation of the rotor, opposite the contact rollers by the distance N specified by the invention with the ratios: N · l = 0.785d 2 and l> d, provides the creation of roller-blade flowmeters designed for different throughput with standardized overall dimensions of structural units, including a blade rotor, contact rollers, bearing units, which simplifies the manufacturing process of races cradle gauges, increases their operational reliability.

Роликолопастные расходомеры, рассчитанные на соответствующую пропускную способность, работают традиционным образом без перепада давления рабочего тела на входе в рабочую камеру и выходе, что обеспечивает эксплутационную надежность конструктивных узлов расходомеров и заданную точность измерения.Roller-vane flowmeters, designed for the corresponding throughput, operate in the traditional way without a differential pressure of the working fluid at the inlet to the working chamber and the outlet, which ensures the operational reliability of the structural components of the flow meters and the specified measurement accuracy.

Claims (2)

1. Роликолопастной расходомер, содержащий полый корпус (статор) с соосными отверстиями для каналов подвода и отвода рабочего тела, торцовые опорные щеки, соединенные с корпусом с образованием в его полости рабочей камеры, установленные в рабочей камере посредством подшипниковых узлов, расположенных на опорных щеках, лопастной ротор и, по меньшей мере, два роликовых замыкателя с открытыми пазами для поочередного свободного прохождения лопастей ротора, оси вращения замыкателей кинематически связаны с валом ротора через синхронизирующую передачу, радиально смещены относительно оси вращения ротора к внутренним стенкам полости корпуса и установлены с угловым смещением относительно друг друга, внешняя поверхность ротора и внутренние стенки полости корпуса, обращенные к внешней поверхности роликов замыкателей, образуют с поверхностями последних гарантированные уплотняющие зазоры, при этом участок внутренней поверхности рабочей камеры с ее стороны, противолежащей роликам-замыкателям, радиально смещен относительно оси вращения ротора, а расходомер снабжен электронным импульсным датчиком числа оборотов и электронным блоком считывания импульсов вращения ротора и преобразования измеряемой величины в количественные единицы объема и/или массы рабочего тела, отличающийся тем, что радиально смещенный относительно оси вращения ротора участок внутренней поверхности рабочей камеры корпуса с ее стороны, противолежащей роликам-замыкателям, расположен от внешней поверхности ротора на расстоянии Н, где H=(1+k)·h, при условии, что H·l=0,785d2, a l>d, где1. Roller vane flow meter containing a hollow body (stator) with coaxial holes for channels for supplying and discharging the working fluid, end supporting cheeks connected to the housing with the formation of a working chamber in its cavity, installed in the working chamber by means of bearing assemblies located on the supporting cheeks, blade rotor and at least two roller contactors with open grooves for alternate free passage of the rotor blades, the axis of rotation of the contactors are kinematically connected with the rotor shaft through the synchronizing the transmission are radially offset relative to the axis of rotation of the rotor to the inner walls of the cavity of the housing and are installed with an angular offset relative to each other, the outer surface of the rotor and the inner walls of the cavity of the housing facing the outer surface of the rollers of the contactors form guaranteed sealing gaps with the surfaces of the latter, while the portion of the inner the surface of the working chamber from its side opposite to the contactor rollers is radially displaced relative to the axis of rotation of the rotor, and the flowmeter is equipped with an electronic one a pulse speed sensor and an electronic unit for reading pulses of rotation of the rotor and converting the measured value into quantitative units of volume and / or mass of the working fluid, characterized in that a portion of the inner surface of the working chamber of the housing radially offset relative to the axis of rotation of the rotor is opposite to the contactor rollers , is located from the outer surface of the rotor at a distance H, where H = (1 + k) · h, provided that H · l = 0.785d 2 , a l> d, where h - высота лопасти ротора;h is the height of the rotor blade; l - длина лопасти ротора;l is the length of the rotor blade; d - диаметр входного и выходного отверстий каналов входа и выхода корпуса;d is the diameter of the inlet and outlet openings of the input and output channels of the housing; k - коэффициент, имеющий величину 2≥k≥0, при этом наибольшее значение k соответствует наибольшему диаметру входного и выходного отверстий корпуса.k is a coefficient having a value of 2≥k≥0, while the largest value of k corresponds to the largest diameter of the inlet and outlet openings of the housing. 2. Роликолопастной расходомер по п.1, отличающийся тем, что продольная ось отверстий каналов входа и выхода корпуса расположена между осями вращения ротора и роликовых замыкателей.2. The rotary vane flowmeter according to claim 1, characterized in that the longitudinal axis of the openings of the input and output channels of the housing is located between the rotational axes of the rotor and the roller contactors.
RU2006138697/28A 2006-11-03 2006-11-03 Roll-and-paddle flowmetre RU2327957C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006138697/28A RU2327957C1 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Roll-and-paddle flowmetre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006138697/28A RU2327957C1 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Roll-and-paddle flowmetre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2327957C1 true RU2327957C1 (en) 2008-06-27

Family

ID=39680169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006138697/28A RU2327957C1 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Roll-and-paddle flowmetre

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327957C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544005C2 (en) * 2009-03-03 2015-03-10 Рено Сас Processing of signal from gas flow rate meter in internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544005C2 (en) * 2009-03-03 2015-03-10 Рено Сас Processing of signal from gas flow rate meter in internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5415041A (en) Double helical flowmeter
US6244844B1 (en) Fluid displacement apparatus with improved helical rotor structure
CN102782462A (en) Positive displacement gas-liquid two-phase flowmeter and multiphase flow rate measurement system
US4534227A (en) Device for measuring the flow of a fluid
RU2327957C1 (en) Roll-and-paddle flowmetre
US3482446A (en) Fluid meter
CN101526379B (en) high-pressure dynamic internal gear flowmeter
JPH04276521A (en) Capacity sensor
KR101488277B1 (en) Volume type flow meter
CN112284473A (en) Gas waist wheel flowmeter and gas flow metering method
CN212658297U (en) Three-blade rotor gas waist wheel flowmeter
CN107044872B (en) Micro liquid flowmeter
WO2010023995A1 (en) Axial flow positive displacement flowmeter
WO2021164422A1 (en) Operation structure for positive displacement pump, motor and flowmeter
CN210952978U (en) Spiral rotor flowmeter
CN213779152U (en) Gas waist wheel flowmeter
EP0125662B1 (en) Internal gate rotary vane fluid meter with improved element geometry
EP0125664B1 (en) Internal gate rotary vane fluid meter with controlled rotor vane inner diameter
JPS60182379A (en) Noncircular rotor
CN116398430B (en) Rotor pump and material conveying device
RU2224985C2 (en) Roller-blade flow meter
EP0125661B1 (en) Internal gate rotary vane fluid meter with contoured inlet and outlet passages
RU2303772C2 (en) Device for measuring parameters of fluids
RU2000128576A (en) ROLL-VAN FLOW METER
CN109373167B (en) Oil pump with double oil outlet channel structure

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100810

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101104

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111110

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121104

BF4A Cancelling a publication of earlier date [patents]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131104

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20141227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171104