一种双螺杆转子型线和基于该型线的双螺杆式流量计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双螺杆转子型线，包括相互啮合的主螺杆转子型线、从螺杆转子型线，其特点是：所述主螺杆转子型线的端面为沿180度对称分布的两齿型端面，所述从螺杆转子型线的端面为间隔120度均匀分布的三齿型端面，所述主螺杆齿型线与从螺杆相邻两齿之间的齿谷线相配合；还公开了一种双螺杆转子型线的双螺杆式流量计，包括一对相互啮合的主从螺杆转子、分别安装在主从转子两端的轴承、分别套装在主从螺杆转子两端轴承上的阶梯状双环轴承压环、圆柱形壳体、嵌入在壳体中间的传感器组件、以及圆柱形壳体两端的法兰端盖。本实用新型专利技术螺杆式流量计结构简单紧凑，易损件少，精度高(±0.1％)，加工方便，面积利用系数大、动平衡效果好。

A Twin-Screw Rotor Profile and a Twin-Screw Flowmeter Based on the Profile

The utility model discloses a twin-screw rotor profile, which comprises a meshing main screw rotor profile and a slave screw rotor profile. Its characteristics are as follows: the end face of the main screw rotor profile is a two-tooth profile symmetrically distributed along 180 degrees, the end face of the slave screw rotor profile is a three-tooth profile evenly distributed at 120 degrees intervals, and the main screw profile is adjacent to the slave screw. A twin-screw flowmeter with twin-screw rotor profiles is also disclosed, which includes a pair of intermeshing master-slave screw rotors, bearings installed at both ends of the main and slave rotors, stepped double-ring bearing pressure rings, cylindrical shells, sensor assemblies embedded in the middle of the shell, and cylindrical bearings, respectively, mounted on the bearings at both ends of the main and slave rotors. Flange end caps at both ends of the shell. The screw flowmeter of the utility model has the advantages of simple and compact structure, less vulnerable parts, high accuracy (+0.1%), convenient processing, large area utilization coefficient and good dynamic balance effect.

【技术实现步骤摘要】
一种双螺杆转子型线和基于该型线的双螺杆式流量计
本技术属于测量仪器
，尤其涉及一种双螺杆转子型线和基于该型线的双螺杆式流量计。
技术介绍
计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。高性能的流量计，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。随着流体机械装备向着更宽广的应用领域扩展，流体介质的物理性质和流体机械的工况也越来越复杂，比如粘度范围越来越广，工作压力越来越高，对流量计的要求也越来越高。传统的转子流量计所能测量的流体粘度范围有限，当粘度过高时，不能推动转子正常工作。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题，提出一种双螺杆转子型线和基于该型线的双螺杆式流量计，目的在于能够实现较大粘度范围流体的流量测试。一种双螺杆转子型线，包括相互啮合的主螺杆转子型线、从螺杆转子型线，其特点是：所述主螺杆转子型线的端面为沿180度对称分布的两齿型端面，所述从螺杆转子型线的端面为间隔120度均匀分布的三齿型端面，所述主螺杆齿型线与从螺杆相邻两齿之间的齿谷线相配合。所述主螺杆上180对称的两个齿的齿型线分别由顶圆上的圆弧和该圆弧两端连接同心根圆的摆线组成。所述从螺杆上120度均匀分布的三个齿，其相邻两齿之间的齿谷线由对称分布的直线修型线段、对称分布的摆线、以及两摆线中间的圆弧组成，该圆弧为根圆上的圆弧,根圆与顶圆为同心圆。所述从螺杆摆线段方程式为：x21＝acost-Rdcos(1+i12)t；y21＝asint-Rdsin(1+i12)t；Rd顶圆；Rg根圆，中心距a＝Rd+Rg；i12＝n1/n2＝ω1/ω2；n1、n2为齿数，ω1、ω2为角速度；t为角度变量。所述从螺杆的直线修型线段为：修型尺寸为：0.05Rd；修型半径为：Rd-0.05Rd；直线与摆线交点坐标：x22±y22＝(0.95Rd)2,交点坐标为(m,n)；径向直线与x轴的夹角:径向直线方程为：x22＝Rdcostcosa；y22＝Rdcostsina。所述主螺杆摆线段方程式为：x′11＝acost-0.95Rdcos(1+i21)t；y′11＝asint-0.95Rdsin(1+i21)t；Rd顶圆；Rg根圆，中心距a＝Rd+Rg；i21＝n2/n1＝ω2/ω1；n1、n2为齿数，ω1、ω2为角速度；t为角度变量。一种双螺杆转子型线的双螺杆式流量计，其特点是：包括一对相互啮合的主从螺杆转子、分别安装在主从转子两端的轴承、分别套装在主从螺杆转子两端轴承上的阶梯状双环轴承压环、圆柱形壳体、嵌入在从动螺杆转子所对应的壳体中间的径向孔内的传感器组件、以及圆柱形壳体两端的法兰端盖。所述圆柱形壳体两端的法兰端盖各开有一个孔，作为流量计的入口和出口，流体进入该流量计入口后，通过周向力和轴向力推动主、从螺杆转子相互啮合转动，周期性地形成封闭容积腔，每转排出的排量不变。所述从螺杆转子的轴向长度要短于主螺杆转子的轴向长度，用以实现主从螺杆两端的轴承沿着轴向错位安装，错位安装后主从螺杆的中心距等于主从螺杆啮合时的中心距、主从螺杆两端的轴承径向叠加，径向叠加的深度与主从螺杆齿轮啮合的深度相配合。所述阶梯状双环轴承压环由相对厚的压环和相对薄的压环在同一平面内连接而成，其相对厚的压环套装相对短的在从转子的轴承上，其相对薄的压环套装在相对长的主转子的轴承上，所述的传感器组件为霍尔传感器组件，通过霍尔传感器组件测量出螺杆转子的转数，就可以精确获得螺杆流量计的流量输出。本技术的优点效果1、本技术螺杆式流量计结构简单紧凑，易损件少，精度高(±0.1％)，加工方便，面积利用系数大、动平衡效果好，在高压和高介质粘度中仍能保持较好的工作性能，可以广泛应用在石油化工、航空航天、工程机械等高端装备领域。2、螺杆式流量计几乎不受粘度限制，在极大的粘度范围内均能正常工作，并且粘度越高，计量精度越高。螺杆式流量计不受流场速度的限制，只要进出口有一定的压差，即使流动速度很低，也可推动螺杆转子转动，从而实现流量计量。附图说明图1为本技术螺杆式流量计的轴向剖面图；图2为本技术螺杆流量计主、从螺杆转子型线；图3为本技术螺杆流量计主、从螺杆转子啮合立体图；图4为本技术螺杆转子轴承压环结构图；图5为本技术流量计传感器安装图；图6为公开的K1到K72的摆线原理图一。图中，1-内六角圆柱头螺钉；2-O型橡胶密封圈；3-壳体；4-传感器底座；5-内六角圆柱头螺钉；6-传感器组件；7-O型橡胶密封圈；8-从动螺杆转子；9-深沟球轴承；10-弹性挡圈；11-法兰端盖；12-主动螺杆转子；13-深沟球轴承；14-弹性挡圈；15-阶梯状双环轴承压环。具体实施方式本技术设计原理主从杆2:3的齿数配比，主要是基于以下考虑：1.齿槽深度适宜，方便加工。摆线方程决定：线齿数越多，齿槽越浅，反之齿数越少，则齿槽越深，如图6所示，一共8个摆线图，从第一个图到最后一个图，齿数从K＝1到K＝72，图中的尖点即为齿槽，第一个图的尖点距离中心点最近，而最后一个图的尖点距离中心点最远，根据摆线这个原理，从杆的齿槽不能太少也不能太多，太少则齿槽深加工不方便，太多则齿槽浅啮合时不稳定。因此，齿槽的深度要求适宜，设为主从杆2:3的齿数配比。2.这样的齿数配置对摆线齿形来说，可以将主从杆设计成具有相同的直径，使结构具有良好的平衡特性，这一点也是由摆线的原理决定的。当主杆的齿数、从杆的槽数相等时，从杆的直径一定和主杆的直径不同，从杆直径小于主杆直径，由于直径不同，主从杆啮合时稳定度比直径相同时要差，因此，为了主从杆的直径相同保证良好的平衡性，主从杆的齿数和槽数不能相等，因此采用主从杆2:3的齿数配比。基于以上原理，本技术设计了一种双螺杆转子型线。一种双螺杆转子型线如图2、图3所示，包括相互啮合的主螺杆转子型线、从螺杆转子型线，其特点是：所述主螺杆转子型线的端面为沿180度对称分布的两齿型端面，所述从螺杆转子型线的端面为间隔120度均匀分布的三齿型端面，所述主螺杆齿型线与从螺杆相邻两齿之间的齿谷线相配合。所述主螺杆上180对称的两个齿的齿型线分别由顶圆上的圆弧和该圆弧两端连接同心根圆的摆线ab组成。所述从螺杆上120度均匀分布的三个齿，其相邻两齿之间的齿谷线由对称分布的直线修型线段ef、对称分布的摆线de、以及两摆线中间的圆弧cd组成，该圆弧cd为根圆上的圆弧,根圆与顶圆为同心圆。所述从螺杆摆线段方程式为：x21＝acost-Rdcos(1+i12)t；y21＝asint-Rdsin(1+i12)t；Rd顶圆；Rg根圆，中心距a＝Rd+Rg；i12＝n1/n2＝ω1/ω2；n1、n2为齿数，ω1、ω2为角速度；t为角度变量；所述从螺杆的直线修型线段ef为：修型尺寸为：0.05Rd；修型半径为：Rd-0.05Rd；直线与摆线交点坐标：x22±y22＝(0.95Rd)2,交点坐标为(m,n)；径向直线与x轴的夹角:径向直线方程为：x22＝Rdcostcosa；y22＝Rdcostsina；所述主螺杆摆线段ab方程式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双螺杆转子型线，包括相互啮合的主螺杆转子型线、从螺杆转子型线，其特征在于：所述主螺杆转子型线的端面为沿180度对称分布的两齿型端面，所述从螺杆转子型线的端面为间隔120度均匀分布的三齿型端面，所述主螺杆齿型线与从螺杆相邻两齿之间的齿谷线相配合。

【技术特征摘要】
1.一种双螺杆转子型线，包括相互啮合的主螺杆转子型线、从螺杆转子型线，其特征在于：所述主螺杆转子型线的端面为沿180度对称分布的两齿型端面，所述从螺杆转子型线的端面为间隔120度均匀分布的三齿型端面，所述主螺杆齿型线与从螺杆相邻两齿之间的齿谷线相配合。2.根据权利要求1所述的一种双螺杆转子型线，其特征在于：所述主螺杆上180对称的两个齿的齿型线分别由顶圆上的圆弧和该圆弧两端连接同心根圆的摆线组成。3.根据权利要求1所述的一种双螺杆转子型线，其特征在于：所述从螺杆上120度均匀分布的三个齿，其相邻两齿之间的齿谷线由对称分布的直线修型线段、对称分布的摆线、以及两摆线中间的圆弧组成，该圆弧为根圆上的圆弧,根圆与顶圆为同心圆。4.根据权利要求3所述的一种双螺杆转子型线，其特征在于：所述从螺杆摆线段方程式为：x21＝acost-Rdcos(1+i12)t；y21＝asint-Rdsin(1+i12)t；Rd顶圆；Rg根圆，中心距a＝Rd+Rg；i12＝n1/n2＝ω1/ω2；n1、n2为齿数，ω1、ω2为角速度；t为角度变量。5.根据权利要求2或3所述的一种双螺杆转子型线，其特征在于：所述从螺杆的直线修型线段为：修型尺寸为：0.05Rd；修型半径为：Rd-0.05Rd；直线与摆线交点坐标：x22±y22＝(0.95Rd)2,交点坐标为(m,n)；径向直线与x轴的夹角:径向直线方程为：x22＝Rdcostcosa；y22＝Rdcostsina。6.根据权利要求2所述的一种双螺杆转子型线，其特征在于：所述主螺杆摆线段方程式为：x′11＝acost-0.95Rdcos(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧君，
申请(专利权)人：金迈思液压设备天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12