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    气体涡轮流量计运行缺陷的改进设计
    发布时间:2022-09-26 09:09:10
      气体涡轮流量计中轴承是在气体润滑理论基础上发展起来的种非接触式轴承,与普通的滚动轴承有着本质上的区别,分为静压式气体和动压式气体轴承。静压式气体轴承是利用外部供气推动气体静压的承载部分,在两个运动副之间产生间隙,达到无摩擦运动。动压式气体轴承不需要外部供气,而是利用其内部的气体,两个运动副之间相对进行转动,依靠转动迫使运动副之间的气体进行压缩,产生支撑承载部分的动力,使两个运动副之间产生间隙,达到支撑的目的。我们在这里所引人的就是一种螺旋槽式泵人型气体动压推力轴承的设计(图3)。 
     
      螺旋槽式泵人型气体动压推力轴承是利用“窄槽理论",即假设在两个运动副(一静-动)其中的一个上面雕刻足够多的窄槽,并且槽台与槽之间间隙无限窄,再假设槽内的气体为不可压缩气体,当动运动副转动时使得槽内的气体向槽的中心汇集,槽内气体压力升高,达到所需要的支撑力。根据这一一现象,我们把这种设计与流量计的叶轮相结合,设计出一种能够产生承载力的叶轮(图4),平衡叶轮所受的推力,达到降低流量计固定轴承所受合力的目的。另外,螺旋槽式泵入型气体动压推力轴承的承载力与转速有着一定的联系,随着转速的改变而改变,转速高时,承载力高,转速低时,承载力低,实现了推力自平衡的目的。 
     
      为了满足螺旋槽式泵人型气体动压推力轴承的需要,我们对传统的流量计结构也做了调整(图5),改进后的流量计把原来在导流整流器后的叶轮调整到了叶轮支架后,并且在叶轮后面增加了后导流整流器,其目的主要是为了使叶轮和后导流整流器形成一对运动副,后导流整流器固定不动,叶轮旋转,在叶轮旋转过程中产生动压,形成推力作用。 
     
      改进后
    气体涡轮流量计通过自身的调节,依靠不同流量下叶轮转动的速度不同,产生不同的推力,通过这个推力,平衡垂直于叶轮端面的气流推力(图6),使得固定轴承在水平方向上所承受的F反推力有所降低,这样大大改善了固定轴承的受力状况,延长轴承的使用寿命,并且由于轴承的摩擦力减小,轴承的运转精度得到进-步提高,仪表的精度也会提高。 
     
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