氣體渦輪流量計(jì)運(yùn)行缺陷的改進(jìn)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2022-04-14 09:09:10
氣體渦輪流量計(jì)中軸承是在氣體潤(rùn)滑理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的種非接觸式軸承，與普通的滾動(dòng)軸承有著本質(zhì)上的區(qū)別,分為靜壓式氣體和動(dòng)壓式氣體軸承。靜壓式氣體軸承是利用外部供氣推動(dòng)氣體靜壓的承載部分，在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間產(chǎn)生間隙，達(dá)到無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。動(dòng)壓式氣體軸承不需要外部供氣，而是利用其內(nèi)部的氣體，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間相對(duì)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠轉(zhuǎn)動(dòng)迫使運(yùn)動(dòng)副之間的氣體進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生支撐承載部分的動(dòng)力,使兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間產(chǎn)生間隙，達(dá)到支撐的目的。我們?cè)谶@里所引人的就是一種螺旋槽式泵人型氣體動(dòng)壓推力軸承的設(shè)計(jì)(圖3)。
螺旋槽式泵人型氣體動(dòng)壓推力軸承是利用“窄槽理論",即假設(shè)在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副(一靜-動(dòng))其中的一個(gè)上面雕刻足夠多的窄槽,并且槽臺(tái)與槽之間間隙無(wú)限窄，再假設(shè)槽內(nèi)的氣體為不可壓縮氣體，當(dāng)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得槽內(nèi)的氣體向槽的中心匯集，槽內(nèi)氣體壓力升高,達(dá)到所需要的支撐力。根據(jù)這一一現(xiàn)象,我們把這種設(shè)計(jì)與流量計(jì)的葉輪相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種能夠產(chǎn)生承載力的葉輪(圖4),平衡葉輪所受的推力,達(dá)到降低流量計(jì)固定軸承所受合力的目的。另外,螺旋槽式泵入型氣體動(dòng)壓推力軸承的承載力與轉(zhuǎn)速有著一定的聯(lián)系,隨著轉(zhuǎn)速的改變而改變,轉(zhuǎn)速高時(shí),承載力高,轉(zhuǎn)速低時(shí)，承載力低，實(shí)現(xiàn)了推力自平衡的目的。
為了滿足螺旋槽式泵人型氣體動(dòng)壓推力軸承的需要,我們對(duì)傳統(tǒng)的流量計(jì)結(jié)構(gòu)也做了調(diào)整(圖5),改進(jìn)后的流量計(jì)把原來(lái)在導(dǎo)流整流器后的葉輪調(diào)整到了葉輪支架后,并且在葉輪后面增加了后導(dǎo)流整流器,其目的主要是為了使葉輪和后導(dǎo)流整流器形成一對(duì)運(yùn)動(dòng)副,后導(dǎo)流整流器固定不動(dòng),葉輪旋轉(zhuǎn),在葉輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生動(dòng)壓,形成推力作用。
改進(jìn)后氣體渦輪流量計(jì)通過(guò)自身的調(diào)節(jié)，依靠不同流量下葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不同，產(chǎn)生不同的推力,通過(guò)這個(gè)推力,平衡垂直于葉輪端面的氣流推力(圖6),使得固定軸承在水平方向上所承受的F反推力有所降低，這樣大大改善了固定軸承的受力狀況，延長(zhǎng)軸承的使用壽命,并且由于軸承的摩擦力減小，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度得到進(jìn)-步提高，儀表的精度也會(huì)提高。
