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【儀表大發(fā)明】之粉體質(zhì)量流量計(jì)

發(fā)明科技控 2014年07月23日 11:21:24來(lái)源:儀表網(wǎng) 7697
摘要創(chuàng)意無(wú)極限,儀表大發(fā)明。今天,【儀表大發(fā)明】就為大家介紹一個(gè)獲國(guó)家發(fā)明的科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。

  目前,粉體質(zhì)量流量計(jì)主要有皮帶秤、失重秤、轉(zhuǎn)子秤、沖擊式流量計(jì)和科里奧利流量計(jì)等幾種形式。皮帶秤和轉(zhuǎn)子秤的測(cè)量精度不高;失重秤和沖擊式流量計(jì)在應(yīng)用時(shí)不可避免地存在沖擊和測(cè)量的間斷性;科里奧利流量計(jì)被認(rèn)為是目前較為先進(jìn)的測(cè)量手段,其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、計(jì)量精度高、無(wú)粉塵污染等特點(diǎn),應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
  
  創(chuàng)意無(wú)極限,儀表大發(fā)明。今天,【儀表大發(fā)明】就為大家介紹一個(gè)獲國(guó)家發(fā)明的科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。
  


 
  該流量計(jì)由安徽理工大學(xué)的欒振輝、劉小球、朱立博發(fā)明。發(fā)明目的是為了提供一種簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)、減小了尺寸,而且扭矩測(cè)量原理簡(jiǎn)單可靠、受環(huán)境影響小、維護(hù)簡(jiǎn)單方便、可進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量的性能好、使用壽命長(zhǎng)的科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。
  
  它涉及一種測(cè)量流體或流動(dòng)固體材料質(zhì)量流量的裝置,機(jī)架上安裝有進(jìn)料裝置和出料斗,電動(dòng)機(jī)通過(guò)外齒輪、內(nèi)齒輪套、第二外齒輪、太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈、行星架和輸出軸帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)粉體物料進(jìn)行測(cè)量,內(nèi)齒圈與殼體可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)齒圈外側(cè)設(shè)擋塊,殼體內(nèi)壁設(shè)凹槽,擋塊伸入凹槽中,擋塊右側(cè)安裝壓電式傳感器,通過(guò)壓電式傳感器測(cè)量?jī)?nèi)齒圈的扭矩,計(jì)算輸出軸的扭矩,進(jìn)而確定經(jīng)過(guò)流量計(jì)的粉體物料流量。
  
  具體說(shuō)明:
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì),包括機(jī)架,所述機(jī)架上設(shè)有安裝板,所述安裝板的上方連接進(jìn)料裝置,下方連接集料斗,所述機(jī)架下方安裝出料斗,所述進(jìn)料裝置內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī),所述電動(dòng)機(jī)的下方設(shè)有行星齒輪減速器。
  
  所述行星齒輪減速器包括內(nèi)齒輪套、殼體,沿鉛垂方向布置的所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸伸入所述內(nèi)齒輪套內(nèi),所述電動(dòng)機(jī)上的外齒輪位于所述內(nèi)齒輪套內(nèi)且與所述內(nèi)齒輪套嚙合,所述殼體內(nèi)設(shè)有水平布置的內(nèi)齒圈,所述內(nèi)齒圈內(nèi)設(shè)有與其嚙合的水平布置的行星輪,所述行星輪支撐在行星架上,所述殼體的中心處設(shè)有水平布置的且與所述行星輪嚙合的太陽(yáng)輪,所述太陽(yáng)輪和所述外齒輪中間設(shè)第二外齒輪,所述太陽(yáng)輪通過(guò)所述第二外齒輪與所述內(nèi)齒輪套連接,其中:所述行星齒輪減速器還包括固定在所述殼體下方的下端蓋,所述下端蓋與所述內(nèi)齒圈的相鄰面上分布有凹陷的盲孔,所述盲孔中設(shè)有鋼球,所述鋼球沿垂直方向的大高度大于所述盲孔沿垂直方向的大孔深,且所述鋼球和所述盲孔間隙配合。
  
  所述內(nèi)齒圈的外側(cè)面上固設(shè)向外突出的擋塊,所述擋塊的中心、所述內(nèi)齒圈的中心、所述太陽(yáng)輪的軸線位于同一鉛垂面上,與所述擋塊臨近的殼體的內(nèi)壁上開(kāi)有凹槽,所述擋塊伸入到所述凹槽中,所述擋塊的右側(cè)安裝有壓電式傳感器,所述壓電式傳感器通過(guò)信號(hào)電纜依次連接電荷放大器和信號(hào)處理器。
  
  所述下端蓋的下端面上設(shè)有凸臺(tái),光電傳感器固定安裝在所述下端面上,所述光電傳感器通過(guò)第二信號(hào)電纜連接信號(hào)處理器。
  
  所述行星齒輪減速器還包括輸出軸,所述輸出軸的下端安裝有葉輪,所述葉輪位于所述集料斗和所述出料斗之間。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
  
  (1)取消減速電動(dòng)機(jī),采用電動(dòng)機(jī)加行星齒輪減速器的傳動(dòng)方案;
  
  (2)取消傳動(dòng)軸,將葉輪直接安裝在行星齒輪減速器的輸出軸上;
  
  (3)內(nèi)齒圈未固定在下端蓋上,而是通過(guò)盲孔和鋼球浮動(dòng)布置在下端蓋上;
  
  (4)取消轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器,通過(guò)測(cè)量行星齒輪減速器中內(nèi)齒圈的扭矩來(lái)計(jì)算輸出軸的扭矩。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量粉體物料質(zhì)量的方法是:內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓電式傳感器測(cè)得內(nèi)齒圈的周向力,該周向力反映了內(nèi)齒圈的扭矩,根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)理論,由內(nèi)齒圈的扭矩計(jì)算輸出軸的扭矩,再根據(jù)科里奧利原理,計(jì)算出經(jīng)過(guò)葉輪的粉體物料質(zhì)量。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)相比,至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
  
  (1)電動(dòng)機(jī)加行星齒輪減速器的傳動(dòng)方案,克服了進(jìn)行大流量粉體物料計(jì)量時(shí),減速電動(dòng)機(jī)減速比不能滿足設(shè)計(jì)要求的缺陷;
  
  (2)取消傳動(dòng)軸,使行星齒輪減速器之外沒(méi)有軸承,徹底解決了粉塵對(duì)軸承的影響;
  
  (3)內(nèi)齒圈處于徑向浮動(dòng)狀態(tài),有利于行星齒輪的載荷均衡,而且內(nèi)齒圈浮動(dòng)布置在下端蓋上,內(nèi)齒圈和下端蓋之間不會(huì)產(chǎn)生摩擦,有效地避免了因摩擦影響傳感器的檢測(cè)結(jié)果;
  
  (4)取消了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器,簡(jiǎn)化了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),減小了流量計(jì)整體在垂直方向的尺寸,經(jīng)過(guò)計(jì)算,同等電動(dòng)機(jī)功率下,尺寸減小30%以上,而且,相比現(xiàn)有的扭矩傳感器,此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)的扭矩測(cè)量原理簡(jiǎn)單可靠,受環(huán)境影響小,維護(hù)簡(jiǎn)單方便,可進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量。
  
  作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述擋塊的左側(cè)表面與所述殼體的內(nèi)壁之間安裝有彈簧,緩沖內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力,避免因此影響傳感器的檢測(cè)精度。
  
  作為再進(jìn)一步的改進(jìn),所述擋塊的根部和所述殼體的內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)安裝有擋油板,所述擋油板能夠完全覆蓋所述凹槽。擋油板將凹槽完全覆蓋,可以避免齒輪飛轉(zhuǎn)時(shí)油通過(guò)縫隙飛濺到傳感器上,影響傳感器的靈敏度,進(jìn)而影響扭矩檢測(cè)精度,終影響流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果。
  
  為了起到更好的防塵、隔油作用,防止灰塵和油影響測(cè)量結(jié)果,所述凹槽外側(cè)的槽口上設(shè)有完全覆蓋所述槽口的蓋板。所述輸出軸的軸承上加設(shè)有軸承蓋,所述軸承蓋中安裝有油封和防塵圈。
  
  同樣,為了避免粉體沿輸出軸外周的縫隙向上飛散,所述輸出軸上套設(shè)有密封圈,所述密封圈位于所述軸承蓋下方且嵌入所述安裝板內(nèi)。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì),其中所述鋼球沿垂直方向的高度比所述盲孔沿垂直方向的孔深高3mm。此時(shí),內(nèi)齒圈的穩(wěn)定性更好,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不易沿輸入軸的軸向發(fā)生移,避免了因此使傳感器測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。特別是所述下端蓋上至少均勻分布3對(duì)所述盲孔和鋼球時(shí),內(nèi)齒圈在垂直方向上的穩(wěn)定性更好,傳感器的檢測(cè)效果更好。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì),其中所述輸出軸通過(guò)齒輪花鍵與所述行星架連接,對(duì)中性更好,傳遞力矩也更均勻。
  
  此發(fā)明科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì),其中所述壓電式傳感器的壓電材料為壓電單晶體或多晶壓電陶瓷。壓電式傳感器頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、重量輕,能大大提高扭矩檢測(cè)的檢測(cè)精度和工作效率。
  
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