專利名稱：懸浮轉子螺旋線霍爾流量計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種懸浮轉子、轉子內孔制有螺旋線一螺旋溝槽、轉子發(fā)生磁 信號、用霍爾傳感器把磁信號轉變成電信號的液/氣流量計。
背景技術：
流量計做為對流體在管道中流量的計量監(jiān)測器具，早已運用到社會生產生活等各 個方面，但隨著社會的發(fā)展科技的進步，不少特殊場合對流量計的要求也越來越多、越來越 苛刻越嚴格?，F(xiàn)有的流量計常因體積較大、結構復雜、阻力明顯，并且有的存在在其運動件 卡死后阻力更大影響流體流動的可靠性、有的存在不適合在防靜電要求高的場合使用、有 的存在要求流體的電導率、有的存在不能雙流向使用等某一方面的不足，仍不能勝任所有 新發(fā)生的有特殊要求的場合，甚至有不少設備、設施存在對其管道中的流體進行計量監(jiān)測 的需求，但因沒有合適的流量計而不得不放棄。例如，在多汽缸的大中型柴油機中，每個汽 缸中的活塞都有各自的連桿，每付連桿軸瓦都與相鄰的一付主軸瓦共同對應一個為其供給 潤滑油的支路油道，當這些軸瓦中的某付軸瓦發(fā)生早期失效后，例如軸瓦合金磨損較大、軸 瓦合金剝離等，由于軸瓦與曲軸頸的潤滑間隙增大，此間隙的泄油量就會增大，早期失效軸 瓦對應的某個支路油道中的潤滑油因阻力下降流量就會增大，如果能及時準確地發(fā)現(xiàn)這 一常見故障并進行應對處理，例如停止對此付軸瓦對應的汽缸的燃油供給使這一汽缸停止 工作即摘缸，就能在不影響其它汽缸工作而保持柴油機繼續(xù)運轉到一個工作周期的同時避 免此故障擴大為事故，在此發(fā)現(xiàn)軸瓦早期失效的最有效最簡便的方法就是監(jiān)測柴油機各支 路油道中的潤滑油流量的變化。但是，因柴油機支路油道的空間位置、結構要求所限，以及 柴油機曲軸箱中振動很大、工況復雜、防靜電要求很高，支路油道中的油流不可再附加阻力 不能再因有外來因素影響其流動的可靠性等技術要求和條件限制，現(xiàn)有的流量計已無法滿 足需要ο

實用新型內容本實用新型目的在于提供一種體積小、阻力小、結構簡單、可靠性強、可以雙流向 使用、便于分體設計因而用途更廣的懸浮轉子螺旋線霍爾流量計。本實用新型的技術方案為懸浮轉子螺旋線霍爾流量計，其特征在于主要由轉 子、定子、永磁體、霍爾傳感器、信號處理和顯示裝置組成，轉子是一個內圓柱面上制有螺旋 線的管狀體，永磁體設置在轉子的壁上，轉子的內孔用以通過液/氣體，轉子為非導磁體， 轉子外圓柱面與定子——該流量計外殼的內圓柱面間有一定的間隙，定子上設置有可以與 轉子上的永磁體對應的霍爾傳感器，定子中設置有兩個動壓止推滑動軸承，動壓止推滑動 軸承其實就是帶有楔形儲液/氣結構的墊圈，動壓止推滑動軸承間的間距大于轉子的長 度。本實用新型利用液/氣體在轉子中通過時會對轉子中的螺旋線產生周向旋轉力 和軸向推力的原理使轉子旋轉，且其轉速與其中通過的液/氣體的平均流速成正比，轉子旋轉時，因轉子外圓柱面與定子內圓柱面間的一定的間隙中始終充滿著液/氣體，兩個面 在轉子旋轉力的作用下就會產生動壓液/氣體潤滑，也就是說這兩個面僅有液/氣體磨擦， 同時因轉子端面與兩個動壓止推滑動軸承的楔形結構間也始終充滿著液/氣體，在轉子旋 轉力和推力的作用下，轉子端面與動壓止推滑動軸承間也會產生動壓液/氣體潤滑，這樣 轉子在旋轉時其實就是懸浮在定子內腔的液/氣體上的，所以轉子旋轉時僅需要克服液/ 氣體的摩擦力，而大部分液/氣體的摩擦力是可以相對忽略不計的，還因用以通過液/氣體 的轉子的內孔是直通無變徑的，所以本實用新型的阻力也是可以忽略不計的，轉子旋轉時， 轉子上的永磁體與設置在定子上的霍爾傳感器周期地對應，霍爾傳感器就會根據(jù)轉子的轉 速產生周期性的電信號，處理這個信號進而顯示數(shù)值和/或聲光提示就實現(xiàn)了對本實用新 型中通過的液/氣體流量流速的計量監(jiān)測。本實用新型的轉子旋轉時是懸浮于定子中的、且液/氣體通道是直通無變徑的、 通道中也沒有另設其它插接元件，所以阻力很小，即便因液/氣體中的雜質造成轉子卡死， 也不會影響液/氣體原有的流動性、即在任何情況下不破壞液/氣體流動的原有可靠性，且 一但轉子卡死也會因信號中斷而被及時發(fā)現(xiàn)，本實用新型的運動件為一個管狀體，所以結 構特別簡單，便于把體積壓縮到很小，根據(jù)需要還可以以原有的一段管道體做為定子、直 接把轉子裝置在原有的管道中構成本實用新型，從而進一步壓縮體積，因本實用新型的轉 子為全對稱結構，所以可以雙流向使用，因本實用新型上設置的霍爾傳感器的信號傳輸導 線可以延長幾百米，而十分便于把本實用新型的定子和轉子及傳感器與信號處理和顯示裝 置做成分體的，進一步擴大了本實用新型的使用范圍。

圖1、圖2、圖3是本實用新型的三視圖，其中主視圖圖1是剖視圖，圖2是圖1的 左視圖，圖3是圖1的俯視圖；圖4是圖1中所示的轉子的俯視圖；圖5、圖6、圖7是本實用新型另一種實施例中的轉子的三視圖，其中主視圖圖5是 剖視圖，圖6是圖5的剖視圖，圖7是圖5的俯視圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，轉子1是一個內圓柱面上制有螺旋線2——螺旋溝槽 的管狀體，轉子壁上徑向設置有永磁體3和11，在轉子上設置兩個以上永磁體是為了便于 提高轉子的動平衡，轉子外圓柱面6與定子5的內圓柱面7之間有一定的間隙，轉子端面10 到13的長度小于定子中設置的兩個動壓止推滑動軸承9和14之間的距離、即轉子的長度 小于定子內腔的長度，動壓止推滑動軸承9和14被彈性擋圈8和15固定在定子中，定子上 設置有可以與轉子上的永磁體對應的霍爾傳感器4和12。當液/氣體通過轉子內孔時，會 對螺旋線的側螺旋面產生作用力，這個作用力可以分解成使轉子旋轉的周向旋轉力和推壓 轉子的軸向推力，轉子旋轉時，轉子與定子間一定的徑向間隙中以及動壓止推滑動軸承的 楔形結構中始終充滿著液/氣體，在達到動壓潤滑的條件(相對面的合適的面積尺寸及形 位誤差和粗糙度、始終充滿潔凈液/氣體的一定的楔形間隙、一定范圍的相對速度、合適的 運動件負荷等)后，轉子與定子間就會產生動壓潤滑，這樣轉子旋轉時其實就是懸浮在定子內腔中的液/氣體上的，轉子旋轉時，轉子上的永磁體周期地與設置在定子上的霍爾傳 感器對應，也就周期地改變霍爾傳感器感受到的磁場，由于霍爾效應，霍爾傳感器就會根據(jù) 轉子的轉速產生周期性的電脈沖信號，通過信號處理和顯示裝置，處理這個信號進而顯示 數(shù)值和/或聲光提示，就實現(xiàn)了對本實用新型中通過的液/氣體的流量和流速的計量及監(jiān) 測。在圖5、圖6、圖7所示的本實用新型的另一種實施例中的轉子上，永磁體16周向設置 在轉子1的壁上，一個整體環(huán)狀的永磁體通過澆鑄等工藝設置在轉子上更利于提高轉子的 動平衡，永磁體體積加大后也有利于增強磁信號，轉子1內孔制有的螺旋線2與圖1、圖2所 示的螺旋線2相同。還可以把永磁體軸向設置在轉子壁上。在需要把傳感器設置在定子外 的場合，可以用加長的導磁體取代圖1、圖3中所示的定子上設置的霍爾傳感器，再在導磁 體的外端設置霍爾傳感器。為了使本實用新型不占用原有管道的空間位置或在特殊場合使 用，例如在大中型柴油機的支路油道中使用，還可以根據(jù)條件把原有的液/氣體管道擴大 或不擴大，在原有的液/氣體管道中設置動壓止推滑動軸承和彈性擋圈，以一段原有的管 道體作為定子，直接把轉子1裝置在原有的管道中而實現(xiàn)對其中通過的液/氣體的流量和 流速的計量及監(jiān)測。 本實用新型與現(xiàn)有的流量計相比阻力小、體積小，結構簡單、可靠性強、通道中無 插接件、通道直通無變徑、可以雙流向使用、便于分體設計、其轉子可以裝置在原有的管道 中實現(xiàn)計量監(jiān)測，在一定程度上解決了特殊場合的需求，進一步擴大了流量計的使用范圍。
權利要求懸浮轉子螺旋線霍爾流量計，其特征在于主要由轉子、定子、永磁體、霍爾傳感器、信號處理和顯示裝置組成，轉子是一個內圓柱面上制有螺旋線的管狀體，永磁體設置在轉子的壁上。
2.根據(jù)權利要求1所述的流量計，其特征在于定子上設置有霍爾傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的流量計，其特征在于可以以一段原有的管道體作為定子。
專利摘要本實用新型公開了一種懸浮轉子螺旋線霍爾流量計，其主要由轉子、定子、永磁體、霍爾傳感器、信號處理和顯示裝置組成，轉子是一個內圓柱面上制有螺旋線的管狀體，永磁體設置在轉子的壁上，轉子的內孔用以通過液/氣體，液/氣體在轉子中通過時會對轉子中的螺旋線產生旋轉力使轉子旋轉，轉子旋轉時，轉子上的永磁體與設置在定子上的霍爾傳感器周期地對應，霍爾傳感器就會產生周期性的電信號。與現(xiàn)有的流量計相比阻力小、體積小，結構簡單、可靠性強、通道中無插接件、通道直通無變徑、可以雙流向使用、便于分體設計、其轉子可以裝置在原有的管道中實現(xiàn)計量監(jiān)測，在一定程度上解決了特殊場合的需求，進一步擴大了流量計的使用范圍。
文檔編號G01F1/56GK201688872SQ20092029696
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日2009年12月15日
發(fā)明者樊拓耘 申請人:樊拓耘