[发明专利]一种具有推力自平衡功能的涡轮气体流量计

说明书

一种具有推力自平衡功能的涡轮气体流量计，包括壳体及计数器，其中壳体外部固定安装计数器，壳体内部固定安装有叶轮支架，该叶轮支架一侧固定安装有前导流整流器，且叶轮支架另一侧安装有自平衡单元；自平衡单元包括叶轮及后导流整流器，其中叶轮一侧与叶轮支架旋转连接，叶轮另一侧制有多条螺旋槽；后导流整流器与壳体内壁固定连接，且后导流整流器的一侧与螺旋槽的槽顶间隙配合连接，该侧的后导流整流器上制有与螺旋槽连通的压力腔，该涡轮气体流量计改进了叶轮及导流整流器的结构，使叶轮和后导流整流器形成一对运动副，形成相反于气体流动方向的推力作用，减轻叶轮轴承受的单向动压力，提高叶轮轴使用寿命及叶轮旋转精度。

技术领域

本发明属于计量仪表技术领域，具体涉及一种具有推力自平衡功能的涡轮气体流量计。

背景技术

气体流量计作为应用于燃气管网中对流量进行测量的设备，在工业生产中得到了广泛的应用。现有气体涡轮流量计一般采用不锈钢金属叶轮轴承，该种叶轮轴承需要有润滑油脂，因为有润滑油脂的存在，叶轮轴承的灵活度上存在一定的缺陷。而气体涡轮恰好需要的就是叶轮轴承的高灵活度，目前的一般情况下，生产厂家都采用进口叶轮轴承，常规的有GRW、NMB等厂家，每年要花费大量的外汇采购。即使这样，供应商往往对全球用户进行等级划分，我国国内也采购不到相应质量的叶轮轴承，这给国内生产的气体涡轮质量上造成了一定的影响。另外，由于流量计内部燃气的流量及压力较大，当气体通过叶轮并带动叶轮旋转时会沿气流方向施加给叶轮一定的动压，该动压会直接传到到叶轮轴承上，久而久之易对叶轮轴承造成损伤，影响叶轮轴承的使用寿命。

通过公开专利文献的检索，发现如下相关公开专利文献：

新型气体涡轮流量计机芯(CN201220402313.6)公开了一种新型气体涡轮流量计机芯。按气体流动方向分为顺次连接的前段、中段和后段，三段均为管状，外径等于流量计壳体的内径；前段和后段的内部分别通过多个前支撑体和后支撑体设有前导流体和后导流体，两者均为一端密封另一端开口的筒状，其开口端相对；中段的内部通过多个支撑体设有测量装置，该装置包括固定板，在该固定板的前端设有轴套、后端设有叶轮轴支架，在轴套内设有叶轮轴，其后端架设在叶轮轴支架上，其前端从轴套中伸出并设有叶轮；叶轮轴与轴套之间设有首尾两个叶轮轴承，该叶轮轴承为陶瓷球叶轮轴承。本发明结构简单、计量精度高且计量量程宽。

气体涡轮流量计(CN200720035643.5)公开了一种气体涡轮流量计。包括壳体、叶轮、叶轮轴和支承件，其特征在于：气体涡轮流量计设有叶轮轴轴向止推结构。本方案通过设置叶轮轴轴向止推结构，当小流量时叶轮轴承本身可克服轴向推力，正常运转，当流量大时止推装置限制了轴的轴向移动位置，使叶轮轴承仍处在正常的运转状态，有效地保护了叶轮轴承，避免了大流量时由于轴向推力造成叶轮轴承快速磨损甚至损坏大大降低了故障率，保证了流量计正常工作，提高了流量计使用寿命和计量精度，并降低维修费用和使用成本。

通过技术特征的对比，申请人认为上述公开专利文献的技术方案与本专利申请方案的结构与目的均不相同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种具有推力自平衡功能的涡轮气体流量计，该涡轮气体流量计改进了叶轮及导流整流器的结构，使叶轮和后导流整流器形成一对运动副，使叶轮旋转过程中产生动压，形成相反于气体流动方向的推力作用，并作用于叶轮与后导流整流器的连接处，减轻叶轮轴承受的单向动压力，提高叶轮轴使用寿命及叶轮旋转精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有推力自平衡功能的涡轮气体流量计，包括壳体及计数器，其中壳体外部固定安装计数器，壳体内部固定安装有叶轮支架，该叶轮支架一侧固定安装有前导流整流器，且叶轮支架另一侧安装有自平衡单元；自平衡单元包括叶轮及后导流整流器，其中叶轮一侧与叶轮支架旋转连接，叶轮另一侧制有多条螺旋槽；后导流整流器与壳体内壁固定连接，且后导流整流器的一侧与螺旋槽的槽顶间隙配合连接，该侧的后导流整流器上制有与螺旋槽连通的压力腔。