科里奥利粉体质量流量计的技术分析(附图)

发布时间:2014-07-23 15:19    来源:中国仪表网
 

关键词:科里奥利 粉体质量流量计 粉体物料

摘要:目前,粉体质量流量计主要有皮带秤、失重秤、转子秤、冲击式流量计和科里奥利流量计等几种形式。此发明科里奥利粉体质量流量计,其中所述输出轴通过齿轮花键与所述行星架连接,对中性更好,传递力矩也更均匀。
   目前,粉体质量流量计主要有皮带秤、失重秤、转子秤、冲击式流量计和科里奥利流量计等几种形式。皮带秤和转子秤的测量精度不高;失重秤和冲击式流量计在应用时不可避免地存在冲击和测量的间断性;科里奥利流量计被认为是目前较为先进的测量手段,其具有结构简单、工作可靠、计量精度高、无粉尘污染等特点,应用越来越广泛。

  创意无极限,仪表大发明。今天,【仪表大发明】就为大家介绍一个获国家发明专利的科里奥利粉体质量流量计。
  


  该流量计由安徽理工大学的栾振辉、刘小球、朱立博发明。发明目的是为了提供一种简化了传动系统、减小了尺寸,而且扭矩测量原理简单可靠、受环境影响小、维护简单方便、可进行动态扭矩测量的性能好、使用寿命长的科里奥利粉体质量流量计。

  它涉及一种测量流体或流动固体材料质量流量的装置,机架上安装有进料装置和出料斗,电动机通过第一外齿轮、内齿轮套、第二外齿轮、太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架和输出轴带动叶轮转动,对粉体物料进行测量,内齿圈与壳体可以相对转动,内齿圈外侧设挡块,壳体内壁设凹槽,挡块伸入凹槽中,挡块右侧安装压电式传感器,通过压电式传感器测量内齿圈的扭矩,计算输出轴的扭矩,进而确定经过流量计的粉体物料流量。

  具体说明:

  此发明科里奥利粉体质量流量计,包括机架,所述机架上设有安装板,所述安装板的上方连接进料装置,下方连接集料斗,所述机架下方安装出料斗,所述进料装置内设有电动机,所述电动机的下方设有行星齿轮减速器。

  所述行星齿轮减速器包括内齿轮套、壳体,沿铅垂方向布置的所述电动机的输出轴伸入所述内齿轮套内,所述电动机上的第一外齿轮位于所述内齿轮套内且与所述内齿轮套啮合,所述壳体内设有水平布置的内齿圈,所述内齿圈内设有与其啮合的水平布置的行星轮,所述行星轮支撑在行星架上,所述壳体的中心处设有水平布置的且与所述行星轮啮合的太阳轮,所述太阳轮和所述第一外齿轮中间设第二外齿轮,所述太阳轮通过所述第二外齿轮与所述内齿轮套连接,其中:所述行星齿轮减速器还包括固定在所述壳体下方的下端盖,所述下端盖与所述内齿圈的相邻面上分布有凹陷的盲孔,所述盲孔中设有钢球,所述钢球沿垂直方向的最大高度大于所述盲孔沿垂直方向的最大孔深,且所述钢球和所述盲孔间隙配合。

  所述内齿圈的外侧面上固设向外突出的挡块,所述挡块的中心、所述内齿圈的中心、所述太阳轮的轴线位于同一铅垂面上,与所述挡块临近的壳体的内壁上开有凹槽,所述挡块伸入到所述凹槽中,所述挡块的右侧安装有压电式传感器,所述压电式传感器通过第一信号电缆依次连接电荷放大器和信号处理器。

  所述下端盖的下端面上设有凸台,光电传感器固定安装在所述下端面上,所述光电传感器通过第二信号电缆连接信号处理器。

  所述行星齿轮减速器还包括输出轴,所述输出轴的下端安装有叶轮,所述叶轮位于所述集料斗和所述出料斗之间。#P#

  此发明科里奥利粉体质量流量计与现有技术不同之处在于:

  (1)取消减速电动机,采用电动机加行星齿轮减速器的传动方案;

  (2)取消传动轴,将叶轮直接安装在行星齿轮减速器的输出轴上;

  (3)内齿圈未固定在下端盖上,而是通过盲孔和钢球浮动布置在下端盖上;

  (4)取消转速转矩传感器,通过测量行星齿轮减速器中内齿圈的扭矩来计算输出轴的扭矩。

  此发明科里奥利粉体质量流量计测量粉体物料质量的方法是:内齿圈转动时压电式传感器测得内齿圈的周向力,该周向力反映了内齿圈的扭矩,根据行星齿轮传动理论,由内齿圈的扭矩计算输出轴的扭矩,再根据科里奥利原理,计算出经过叶轮的粉体物料质量。

  此发明科里奥利粉体质量流量计与现有技术相比,至少具有以下优点:

  (1)电动机加行星齿轮减速器的传动方案,克服了进行大流量粉体物料计量时,减速电动机减速比不能满足设计要求的缺陷;

  (2)取消传动轴,使行星齿轮减速器之外没有轴承,彻底解决了粉尘对轴承的影响;

  (3)内齿圈处于径向浮动状态,有利于行星齿轮的载荷均衡,而且内齿圈浮动布置在下端盖上,内齿圈和下端盖之间不会产生摩擦,有效地避免了因摩擦影响传感器的检测结果;

  (4)取消了转速转矩传感器,简化了动力传动系统,减小了流量计整体在垂直方向的尺寸,经过计算,同等电动机功率下,尺寸减小30%以上,而且,相比现有的扭矩传感器,此发明科里奥利粉体质量流量计的扭矩测量原理简单可靠,受环境影响小,维护简单方便,可进行动态扭矩测量。

  作为进一步的改进,所述挡块的左侧表面与所述壳体的内壁之间安装有弹簧,缓冲内齿圈转动时产生的冲击力,避免因此影响传感器的检测精度。

  作为再进一步的改进,所述挡块的根部和所述壳体的内壁之间的缝隙内安装有挡油板,所述挡油板能够完全覆盖所述凹槽。挡油板将凹槽完全覆盖,可以避免齿轮飞转时油通过缝隙飞溅到传感器上,影响传感器的灵敏度,进而影响扭矩检测精度,最终影响流量计的测量结果。

  为了起到更好的防尘、隔油作用,防止灰尘和油影响测量结果,所述凹槽外侧的槽口上设有完全覆盖所述槽口的盖板。所述输出轴的轴承上加设有轴承盖,所述轴承盖中安装有油封和防尘圈。

  同样,为了避免粉体沿输出轴外周的缝隙向上飞散,所述输出轴上套设有密封圈,所述密封圈位于所述轴承盖下方且嵌入所述安装板内。

  此发明科里奥利粉体质量流量计,其中所述钢球沿垂直方向的高度比所述盲孔沿垂直方向的孔深高3mm。此时,内齿圈的稳定性更好,转动时不易沿输入轴的轴向发生移,避免了因此使传感器测量结果不准确。特别是所述下端盖上至少均匀分布3对所述盲孔和钢球时,内齿圈在垂直方向上的稳定性更好,传感器的检测效果更好。

  此发明科里奥利粉体质量流量计,其中所述输出轴通过齿轮花键与所述行星架连接,对中性更好,传递力矩也更均匀。

  此发明科里奥利粉体质量流量计,其中所述压电式传感器的压电材料为压电单晶体或多晶压电陶瓷。压电式传感器频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、重量轻,能大大提高扭矩检测的检测精度和工作效率。

  如需进一步了解该发明,可下载该发明说明书做详细了解。下载地址:http://www.ybzhan.cn/Technology/Detail/33482.html
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