專利名稱：耐高壓雙向橢圓齒輪流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體容積式流量計，特別涉及一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計。
背景技術：
在工業生產、科學實驗、能源計量、交通運輸以及社會生活等與人類發展密切相關的領域中，流量是需要經常測量和控制的重要參數。橢圓齒輪流量計因計量精度高、油溫影響和壓力損失小、安裝簡單、性能穩定、量程范圍大等特點，在工業中被廣泛應用。傳統的橢圓流量計僅能應用在低壓環境，不能完全滿足國內市場需求。發明專利JP2306122“容積式流量計”公開了一種橢圓齒輪流量計，其橢圓齒輪端面布置多個磁鋼，采用霍爾傳感器檢測轉子轉動角位移信號計量流量，分辨率高，但是由于恒定流量下橢圓齒輪角速度的非均勻性，其霍爾元件輸出的脈沖周期是不均勻的，計量精度和響應速度不高，另外其放置霍爾元件的上端蓋需采用非導磁材料制成，不適合在高壓液體場合下使用。
發明內容
為了克服以上不足，本發明的目的在于提供一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是上端蓋、中間開有環形空腔殼體和下端蓋形成一個耐高壓密閉空腔；密閉空腔有兩平行的第一、第二齒輪軸，分別支撐于上端蓋和下端蓋內對應的軸孔中，第一、第二齒輪軸上分別裝有一個相互嚙合的第一、第二橢圓齒輪；在第一橢圓齒輪一個端面上，以第一齒輪軸為中心成180°布置，分別嵌入N極和S極相反的第一、第二磁鋼；上端蓋中，分別開有以第一齒輪軸為中心成90°分布的第一、第二小孔，第一、第二小孔下端各裝有一塊耐高壓、非導磁的隔離片，隔離片上端各布置一枚磁敏傳感器；在下端蓋的第一、第二齒輪軸中心連線的兩側分別開有第一、第二油口。
所述的第一、第二橢圓齒輪為導磁材料時，在第一、第二磁鋼外分別再套有非導磁的第一、第二磁鋼罩。
所述的隔離片的中心焊有導磁柱。
所述的磁敏傳感器采用霍爾開關集成器件。
本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是1、使用磁鋼罩將磁鋼固定在橢圓齒輪內，形成磁鋼與橢圓齒輪之間的非導磁空間，避免大部分磁通在橢圓齒輪內閉合；2、磁敏傳感器所處的小孔下端焊有耐高壓、非導磁的隔離片，保證磁敏傳感器的正常工作以及整個流量計的耐高壓性能，當隔離片中央部分焊有導磁柱時，能夠明顯增加磁敏傳感器所處位置的磁感應強度；3、在一個橢圓齒輪內，兩枚磁鋼以齒輪軸為中心成180°布置，兩枚磁鋼的N極和S極相反；在恒定流量下，磁敏傳感器輸出的方波信號的周期是恒定的，并且輸出方波的頻率與通過流量計的流體流量成正比；4、兩枚磁敏傳感器以齒輪軸為中心成90°布置，通過對比兩傳感器輸出方波信號的相位超前與滯后，判斷流體流動方向，從而實現雙向流量測量。
本發明結構簡單，密封性能好，加工方便。因此，本發明可廣泛應用于液壓系統或流體流量測量場合上。
圖1是本發明的結構原理示意圖；圖2是本發明的結構爆破示意圖；圖3是本發明圖1的俯視圖；圖4是本發明圖1的一種結構A放大圖；圖5是本發明圖1的另一種結構A放大圖(含導磁柱)；圖中1.下端蓋，2.殼體，3.上端蓋，4.橢圓齒輪，5.橢圓齒輪，6.齒輪軸，7.齒輪軸，8.磁鋼，9.磁鋼，10.磁鋼罩，11.磁鋼罩，12.隔離片，13.磁敏傳感器，14.小孔，15.小孔，16.密封圈，17.油口，18.油口，19.導磁柱。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
如圖1、2、3、4所示，上端蓋3、中間開有環形空腔殼體2和下端蓋1加密封圈16形成一個耐高壓密閉空腔；密閉空腔有兩平行的第一、第二齒輪軸6、7，分別支撐于上端蓋3和下端蓋1內對應的軸孔中，第一、第二齒輪軸6、7上分別裝有一個相互嚙合的第一、第二橢圓齒輪4、5；在第一橢圓齒輪4一個端面上，以第一齒輪軸6為中心成180°布置，分別嵌入N極和S極相反的第一、第二磁鋼8、9；上端蓋3中，分別開有以第一齒輪軸6為中心成90°分布的第一、第二小孔14、15，第一、第二小孔14、15下端各裝有一塊耐高壓、非導磁的隔離片12，隔離片12上端各布置一枚磁敏傳感器13；在下端蓋1的第一、第二齒輪軸6、7中心連線的兩側分別開有第一、第二油口17、18。
所述的第一、第二橢圓齒輪4、5為導磁材料時，在第一、第二磁鋼8、9外分別再套有非導磁的第一、第二磁鋼罩10、11。第一、第二磁鋼罩10、11和隔離片12采用非導磁不銹鋼材料制成。
如圖5所示，所述的隔離片12的中心可焊有導磁柱19。使用這種結構能夠明顯增強磁敏傳感器13所處位置的磁感應強度。
所述的磁敏傳感器13采用霍爾開關集成器件，若只測量單向流體，則上端蓋中只布置一枚。所述的上端蓋3、殼體2、下端蓋1采用高強度鋼材料制成。所述的殼體2和下端蓋1或殼體2和上端蓋3可做成一體。
其工作原理油液從下端蓋1的油口17(或油口18)流入由下端蓋1、中間開有環形空腔殼體2、上端蓋3加密封圈16形成的耐高壓密閉空腔，推動以各自的齒輪軸6、7為中心的橢圓齒輪副4、5嚙合轉動后從另外一個油口18(或油口17)流出。當其中一個橢圓齒輪的徑向橢圓截面的長軸與密閉空腔截面上的兩個相交圓的圓心連線垂直的時候，該橢圓齒輪的外側端面與密閉空腔形成一個容積大小始終保持為常數的初月形空腔，此時另一支橢圓齒輪的橢圓截面的長軸與密閉空腔截面上的兩個相交圓的圓心連線重合。橢圓齒輪旋轉一周時，流量計排出4倍的初月形空腔容積的流體。橢圓齒輪旋轉時，磁鋼相應地掃過磁敏傳感器的敏感區域，磁敏傳感器感應到永磁磁場的變化，改變輸出信號電平。由橢圓齒輪嚙合和磁感應檢測原理可知，雖然恒定流量下橢圓齒輪的角速度是變化的，但對裝在橢圓齒輪上的兩只磁鋼而言，轉180°一個周期才能對其中的一只磁敏傳感器產生作用，因此在恒定流量下，磁敏傳感器輸出的方波信號的周期是恒定的，并且輸出方波的頻率與通過流量計的流體流量成正比(即可以通過示波器測量磁敏傳感器單位時間輸出的方波數或方波周期可獲得流體的流量信息)；并通過對比兩枚磁敏傳感器分別輸出的方波信號相位的超前與滯后，檢測并判斷流體的流動方向。
權利要求
1.一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計，其特征在于上端蓋(3)、中間開有環形空腔殼體(2)和下端蓋(1)形成一個耐高壓密閉空腔；密閉空腔有兩平行的第一、第二齒輪軸(6、7)，分別支撐于上端蓋(3)和下端蓋(1)內對應的軸孔中，第一、第二齒輪軸(6、7)上分別裝有一個相互嚙合的第一、第二橢圓齒輪(4、5)；在第一橢圓齒輪(4)一個端面上，以第一齒輪軸(6)為中心成180°布置，分別嵌入N極和S極相反的第一、第二磁鋼(8、9)；上端蓋(3)中，分別開有以第一齒輪軸(6)為中心成90°分布的第一、第二小孔(14、15)，第一、第二小孔(14、15)下端各裝有一塊耐高壓、非導磁的隔離片(12)，隔離片(12)上端各布置一枚磁敏傳感器(13)；在下端蓋(1)的第一、第二齒輪軸(6、7)中心連線的兩側分別開有第一、第二油口(17、18)。
2.根據權利要求1所述的一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計，其特征在于所述的第一、第二橢圓齒輪(4、5)為導磁材料時，在第一、第二磁鋼(8、9)外分別再套有非導磁的第一、第二磁鋼罩(10、11)。
3.根據權利要求1所述的一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計，其特征在于所述的隔離片(12)的中心焊有導磁柱(19)。
4.根據權利要求1所述的一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計，其特征在于所述的磁敏傳感器(13)采用霍爾開關集成器件。
全文摘要
本發明公開了一種耐高壓雙向橢圓齒輪流量計。它的上端蓋、中間開有環形空腔殼體、下端蓋通過螺釘緊固聯接，形成一個耐高壓密閉空腔；耐高壓密閉空腔內固定有兩平行齒輪軸，分別支撐于上端蓋和下端蓋內對應的軸孔中，齒輪軸上裝有兩個相互嚙合的橢圓齒輪；一個橢圓齒輪內嵌入兩枚磁鋼；上端蓋兩小孔下端各焊有耐高壓、非導磁的隔離片，形成高壓密封，隔離片上端布置兩枚磁敏傳感器，通過對比兩傳感器輸出方波信號的相位超前與滯后，判斷流體流動方向，可雙向測量流體流量。耐高壓雙向橢圓齒輪流量計采用容積式計量，具有計量精度高、油溫影響和壓力損失小、安裝簡單、性能穩定、量程范圍大等特點，因此，本發明可以廣泛應用于流體測量場合。
文檔編號G01F3/10GK1828233SQ20061004971
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者丁凡, 李賓, 翁振濤, 李勇 申請人:浙江大學, 寧波華液機器制造有限公司