摘要:介紹(shào)在氣體渦輪(lún)流量計 過程(chéng)中渦輪渦杆(gǎn)傳動非常規(guī)方法。通過多(duō)次改進，證明(ming)這🈲種有🌈效、實(shí)用，能夠保證(zheng)傳動的平穩(wen)性、可靠性，降(jiang)低傳動中的(de)阻💋力，提♈高傳(chuan)動的靈活性(xing)，達到預期的(de)效果。
1.前言
　　氣(qi)體渦輪流量(liàng)計是用于管(guan)道天然氣計(jì)量的儀表,在(zai)歐美等發達(da)國家，用氣體(ti)渦輪流量計(ji)計量管道🤩天(tiān)然🈚氣已有30~40年(nian)的曆史了。随(sui)着我國對天(tiān)然氣資源大(da)規模💃的開發(fā)和利用👣，西氣(qì)東🔞輸、海氣登(dēng)路、陝氣進京(jīng)、渝氣輸漢、川(chuān)氣進🔞湘等多(duō)條天然氣管(guǎn)道工程相繼(jì)建成，多年來(lái)一直使用的(de)污染大、熱值(zhi)低的人工⭐煤(mei)氣等氣體将(jiang)逐漸被環保(bao)性、熱值高的(de)天然氣所取(qu)代。在相當長(zhang)的一段時間(jiān)内,用于😄計量(liang)管道天然氣(qì)的氣體渦輪(lún)流量計在中(zhōng)國将形成一(yi)個大的需求(qiú)市場。鑒于此(cǐ),國内有實力(lì)的燃氣表制(zhi)造商🔴爲抓住(zhu)國内對氣體(tǐ)渦🥰輪流量計(jì)需求日益增(zeng)長這一商😘機(ji)，高精度氣體(ti)渦輪流量計(ji)産品。
2.氣體渦(wō)輪流量計的(de)計量原理
　　圖(tu)1所示，管道内(nèi)的氣體通過(guò)渦輪流量計(jì)前端的收🏃‍♂️縮(suo)✂️截面,加速沖(chong)擊葉輪，葉輪(lun)的轉數在一(yi)定流量範圍(wéi)内與通過流(liú)量計内的氣(qi)體流量成正(zheng)比，葉輪轉數(shù)通過🔴表内多(duo)級傳動系統(tǒng)傳👉送到顯示(shi)儀器上,從🌈而(er)完成對管道(dào)内氣體體積(ji)的✍️計量。
 
3.問題(ti)
　　圖2所示，在進(jin)行DN100型氣體渦(wō)輪流量計的(de)樣機試制過(guò)程中,經🔞測試(shi)發現,流量計(jì)的大流、中流(liu)段的示值誤(wù)差趨于線型(xíng),而最小流量(liàng)點(Qmin)示值誤差(cha)卻超出标準(zhun)要求。
　　理想曲(qu)線指流量計(jì)的标準示值(zhi)誤差曲線,即(ji):
Qmin≤Q<0.2Qmax±2%;
0.2Qmax≤Q≤Qmax±1%。
實際曲線指(zhǐ)樣機測試時(shí)的示值誤差(chà)曲線。
 
4.分析、試(shi)驗
　　針對樣機(jī)測試時的示(shi)值誤差曲線(xiàn)分析,小流量(liàng)段示🔅值🌈誤♋差(chà)超差有多方(fang)面原因，但總(zǒng)體上可歸納(na)爲兩種可能(neng)👄性:一是流量(liang)計密封性不(bú)好,氣體外溢(yi)而未被計量(liang);二是流量計(jì)⭕内部阻力大(da),傳動不靈活(huo)。第1種可能性(xìng)是各接口聯(lián)接的密🌈封問(wèn)題，問🈲題比較(jiao)直💋觀，很容易(yì)解決;第2種可(kě)能🆚性涉及到(dào)樣🛀🏻機裝配時(shi)的🥵各道工序(xu),需要對裝配(pei)過程中各工(gong)序的阻力問(wen)題逐一-分析(xi)、排查。經多次(ci)試驗,最終确(què)認爲标準渦(wō)輪、渦杆傳動(dòng)部分阻力較(jiào)大，影響了氣(qi)體渦輪流量(liàng)計的傳動靈(líng)活性，導緻小(xiǎo)流量段🈲示值(zhi)誤差超差🥰。
5改(gai)進設計.
　　标準(zhǔn)的渦輪、渦杆(gǎn)配合,一般都(dou)将渦輪的圓(yuan)柱表面的直(zhí)母線制成弧(hú)形，部分地包(bao)住渦杆,并用(yong)與渦杆形狀(zhuàng)相似的滾刀(dāo)來切制渦輪(lún)的齒廓,這樣(yang)就使得相齧(niè)合🌍的輪齒成(chéng)爲線接觸,從(cóng)而提高傳動(dong)的承載👨‍❤️‍👨能力(lì)。但對于氣體(tǐ)渦🏃🏻‍♂️輪流量計(ji)來說，傳動系(xi)統主要是傳(chuán)遞運動，而不(bu)是傳遞㊙️動力(li)和扭矩。标準(zhǔn)設計中☁️的渦(wo)輪、渦杆線接(jiē)觸，系統阻力(li)大,導緻傳動(dòng)不🔱靈活,從而(er)影響流量計(jì)的計量精度(dù),如圖3(a),圖4示值(zhi)誤差曲🈚線②。
 
曲線①爲标準(zhun)示值誤差曲(qu)線。
 
5.1改進方案(an)1
　　針對流量計(jì)傳動的特點(diǎn)，将渦輪厚度(dù)變薄，減少渦(wō)🐅杆、渦輪配合(he)時的接觸長(zhang)度,如圖3(b)，經過(guo)試驗,小流量(liàng)段示🏃🏻值誤差(chà)明顯改善,如(rú)圖4示值誤差(cha)曲線③。但流量(liang)🙇🏻計穩定🧑🏾‍🤝‍🧑🏼性差(cha)，重🤩複性難以(yi)保證。
5.2改進方(fang)案2
　　根據渦杆(gǎn)、渦輪成形原(yuán)理，渦杆、渦輪(lún)傳動實際是(shì)由螺♌旋齒輪(lun)傳動演化而(er)來的。螺旋齒(chǐ)輪傳動相齧(nie)合📞的輪齒是(shi)點接觸，爲🚶了(le)改善齧合狀(zhuàng)況，才将渦杆(gǎn)渦輪的齧‼️合(he)變爲線接觸(chu)。線接觸的阻(zǔ)力要大于點(diǎn)接觸，于是将(jiang)🏃‍♀️弧形面的渦(wō)輪用螺旋齒(chi)輪替代，如圖(tú)3(c)。結果表明這(zhe)種改進非常(chang)有效，流量計(ji)傳😘動阻力減(jiǎn)小📞、靈活性提(ti)高;傳動平穩(wěn)、重複性良好(hao),小流量段的(de)示值誤差達(da)到标準要求(qiu),如圖4示值誤(wu)差曲線④。
5.3改進(jin)方案3
　　采用螺(luó)旋齒輪傳動(dòng)代替原渦杆(gan)、渦輪結構，達(da)到了預期效(xiao)果，但針對氣(qì)體渦輪流量(liang)計産品結構(gòu)緊湊的特點(diǎn),在狹小🐆的機(jī)📧心空間對高(gao)速旋轉的螺(luó)旋齒輪進行(háng)潤滑是很困(kun)難的，解決不(bu)當,勢必會影(yǐng)響産品的使(shi)用壽命。根據(ju)以往的設計(jì)經驗,将螺旋(xuán)齒輪💋材料改(gǎi)成自潤滑性(xing)能好的工程(cheng)塑料,就能很(hen)好的解決潤(run)滑問題。
5.4改進(jin)方案4.
　　塑料螺(luo)旋齒輪采用(yòng)注塑工藝加(jiā)工，模具成本(ben)很高,且産品(pǐn)的裝配、調整(zhěng)非常困難。爲(wei)解決這個問(wen)題，準備用斜(xie)齒輪代替螺(luó)旋齒輪,即用(yòng)直齒面代替(ti)難以成型和(he)🙇🏻調整的螺旋(xuán)齒面,同時渦(wō)杆與斜齒輪(lún)間仍然是點(diǎn)接觸。實踐證(zhèng)🤩明，原渦杆、渦(wō)輪結構設計(ji)變成非标的(de)渦杆、斜齒輪(lún)結構後，對氣(qi)體渦輪流量(liàng)計産🐆品效果(guo)顯著。
6.結束語(yu)
　　運用設計，有(you)效地降低了(le)氣體渦輪流(liu)量計的傳動(dòng)阻力✨。經DN100型氣(qi)體渦輪表各(gè)項性能測試(shi)表明，該方法(fa)有效、實用❤️、安(an)全🥰可靠,并在(zài)DN80型氣體渦輪(lún)表的得以推(tui)廣和應🔆用。這(zhè)兩❌種口徑的(de)氣體渦輪流(liú)量計在2003年同(tong)時通過遼甯(ning)省科技廳的(de)成果🈚鑒定。産(chan)品投放市場(chǎng)後，性能穩定(ding),用戶反饋信(xin)息良好。

以上(shang)内容源于網(wang)絡，如有侵權(quan)聯系即删除(chú)!