容积型流量计制造技术

一种使作用在一对齿轮转动体的力矩相等，力矩之和为常量且不会产生脉动的，可计量淤浆的容积型流量计。它的一对转动体为形状相同大小相等，齿长间的扭矩为整数个节距的斜齿齿轮。齿形曲线在齿顶侧为，齿尖处为齿尖圆圆弧（Ａ↓［１］Ｂ↓［１］＝Ａ↓［２］Ｂ↓［２］），随后为圆弧齿形（Ｂ↓［１］Ｃ↓［１］＝Ｂ↓［２］Ｃ↓［２］）余摆线（Ｃ↓［１］Ｄ↓［２］＝Ｃ↓［２］Ｄ↓［２］）齿形，渐开线（Ｄ↓［１］Ｅ↓［１］＝Ｄ↓［２］Ｅ↓［２］）齿形，而齿底侧为，圆弧（Ｅ↓［１］Ｆ↓［１］＝Ｅ↓［２］Ｆ↓［２］）齿形，余摆线（Ｆ↓［１］Ｇ↓［１］＝Ｆ↓［２］Ｇ↓［２］）齿形，齿根圆（Ｇ↓［１］Ｈ↓［１］＝Ｇ↓［２］Ｈ↓［２］），它们构成双扭线１０，１１，１２，１３，Ｐ，１４，１５，１６，１７，１８，１９，Ｐ，２０，２１，１０。当相对侧的圆弧齿形与渐开线相接触时，通过渐开线的滑动，可将收留在由它们之间的余摆线曲线构成的空隙内的淤浆类流体清除出去。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及容积型流量计，具体地说，涉及一种其计量室内一对相互啮合转动的转动体，为转矩相等且转矩之和恒定的斜齿齿轮的容积型流量计。目前，大多数用齿轮作为转动体的容积流量计，为非圆形齿轮流量计(商品名椭圆形流量计)，罗茨式流量计，以及双转子流量计等等。非圆形齿轮流量计是公知的一种典型的容积型流量计，和它的名字一样，它用一对同型的非圆型齿轮作为转动体，利用流体的差压相互啮合，使驱动力由主动到从动往复变化而转动，从而不再需要液压控制齿轮，构造简单，并可对非圆形齿轮进行高精度铣齿，使仪器误差特性优良，并具有可再现性。罗茨式流量计的构造是，双叶的圆包络线转子具有预定的位相差，由点接触而平滑转动，为了保持该位相差，在转动体间夹装有液压控制齿轮。双转子流量计是用三叶和四叶齿数不同的斜齿齿轮作转动体，且必须使用齿形滑动率为无限大的液压控制齿轮，其沿该转动体轴直角方向剖面的齿形曲线，在主动侧为从动侧节圆上的点画出的摆线曲线，在从动侧为主动侧齿轮的外径上的点画出的斜摆线曲线。具有一对齿形的转动体的容积型流量计的理想形态，若从齿轮形状方面看，应为齿轮形状小而理论排出量大，可进行大流量计量，一对齿轮的形状相同，大小相等，而使其工作容易，不需要液压控制齿轮而构造简单，使转动体可自行转动。而且，从动动能量方面看，应可利用流体差压，使转动体产生相等的转矩，不产生齿面力，并排出不产生等转动脉冲的流体。若从流量计的利用方面看，应能稳定地计量包含淤浆在内的多种被计量流体的流量。若将具有一对作为转动体齿轮的原有容积型流量计与上述理想的容积型流量计相比较可知，非圆形齿轮流量计在被测流体的流量恒定，转动体的面积速度恒定的条件下转动，会产生不定速转动。该转动为脉冲流动的诱因，会产生振动。这种脉动和振动在理论排出量越大时也越大。而且，由于非圆形齿轮是在被测流体内啮合而转动的，故不适合计量淤浆类流体。罗茨式流量计必需装有液压控制齿轮，故转动体构造复杂，而且伴随有脉动。安装液压控制齿轮时，要正确确定转动体间的位相以进行调整，因在转动体处设置有齿隙，故正确地调整液压控制齿轮的位相是相当困难的，需要熟练的技术。而且，为防止滑动接触的转动体间产生摩擦，而设置有间隙，然而当间隙较大时，会因有流体漏损而使仪器特性变坏，而间隙过小时，又不能测量淤浆等含有微粒的流体，而不适合用来测量淤浆类流体。双转子流量计的转动体是一对尺寸彼此不同的斜齿齿轮，由于它具有斜齿齿轮，所以与上述的容量型流量计相比，它的形状最复杂，制造成本最高，而且还存在有从动侧的负荷转矩为负，而使液压控制齿轮负担过重等等问题。如上所述，原有的容量型流量计，在稳定的流体流过时不能产生稳定的齿轮转动力矩，且力矩之和为变量，因而不具备理想容积型流量计的最基本特性，不能稳定地计量淤浆类流体。本专利技术的目的是提供一种容积型流量计，它不夹装有液压控制齿轮，在稳定流量计量时，转动体力矩相等，无齿面力作用，力矩之和恒定，而且可以稳定地计量淤浆类流体。权利要求1所述的专利技术，是一种由计量室内相互啮合转动的一对斜齿齿轮作为转动体的容积型流量计，前述斜齿齿轮在轴直角剖面的齿形曲线为，在齿顶的齿尖附近为圆弧形，在螺距圆附近为渐开线形，在该圆弧形和渐开线形间为余摆线形的连续曲线，与前述渐开线形连续连接的齿底处的前述节圆附近为圆弧形，在齿根侧为由余摆线构成的连续曲线，因基本齿形为余摆线，故理论排出量较大，由于余摆线齿形的理论滑动率为无限大，可将所必须的液压控制齿轮作为设置在余摆线齿轮部分上的滑动为零的圆弧(圆弧齿形)，并利用滑动较小的渐开线齿形而转动运行，不再需要液压控制齿轮，利用前述余摆线齿形，可由齿形啮合部除去淤浆，故也可用于计量淤浆类流体。权利要求2所述的专利技术，为前述一对斜齿齿轮的齿长、齿数和沿轴直角方向剖面的齿形曲线均彼此相等，齿长间的扭距为整数个周节，故两转动体间没有能量传递，进而可形成无脉动转动。附图说明图1为说明本专利技术的容积型流量计的转动体齿形的一种实施例的局部剖面图。图2为表示沿图1所示的斜齿齿轮的轴向展开的啮合密封线示意图。图3为说明具有图1所示齿形的转动体的啮合状态的轴直角方向剖面图。图4为说明本专利技术的容积型流量计的实施例的示意图。在图中1…第一转动体(O1齿轮)，2…第二转动体(O2齿轮)，3…O1齿轮的齿尖圆，4…O2齿轮的齿尖圆，5…O1齿轮的节圆，6…O2齿轮的节圆，10～21…双扭线曲线，30…容积型流量计，31…外壳，32…连接法兰盘，33、34…端面板，35…螺栓，36…计数部，P…节距点，Ro…齿尖圆半径，R…节圆半径，Z…齿数，L…齿长，β…扭转角。下面说明本专利技术的实施形态。图1为说明本专利技术的容积型流量计中转动体齿形实施形态的部分剖面图，在图中，1为第一转动体(以下称为O1齿轮)，2为第二转动体(以下称为O2齿轮)，3为O1齿轮的齿尖圆，4为O2齿轮的齿尖圆，5为O1齿轮的节圆，6为O2齿轮的节圆，P为节点，Ro为齿尖圆半径，R为节圆半径，Z为齿数。图1所示的齿形曲线，是由以轴O1为轴、齿尖圆半径为Ro的斜齿齿轮构成的O1齿轮1，和与O1齿轮1形状相同大小相等的O2齿轮2处于啮合状态时，相对于轴O1、O2呈直角方向的部分剖面图。O1齿轮1和O2齿轮2，形成有以节圆4、6上的点P1、P2为分界的齿顶和齿根。下面描述O1、O2齿轮1、2的齿形曲线的构成方式。首先，由于O1齿轮1和O2齿轮2形状相同、大小相等，O1齿轮1上的齿形曲线A1B1C1D1E1F1G1和O2齿轮2的齿形曲线A2B2C2D2E2F2G2相同，故仅用一个O1齿轮1的齿形曲线进行说明。在表示齿顶齿形曲线A1B1C1D1E1P1的曲线中，曲线A1B1是半径为齿尖圆半径Ro的齿尖圆弧，曲线B1C1是中心位于节圆上半径为R的圆弧齿形，曲线C1D1是由点E1画出的动态半径为Rc1(详见下述)的余摆线，曲线D1P1是由动态半径Rc3(详见下述构成)的压力角为α的渐开线。齿根齿形曲线为E1F1G1H1构成的曲线，其中曲线P1E1是与前述D1P1连续的压力角为α的渐开线，曲线E1F1为与前述圆弧曲形B1C1相对应的圆弧齿形，曲线F1G1是动态半径为Rc2(详见下述)的由点B1画出的余摆线，曲线G1H1是半径为齿底圆半径(2R-Ro)的圆弧。在上述齿形曲线中，齿顶中余摆线曲线(C1D1＝C2D2)的动态半径Rc1和齿根中余摆曲线(F1G1＝F2G2)的动态半径Rc2，渐开曲线(D1E1＝D2E2)的动态半径Rc3满足下述关系式。(数学式1)Rc1=R[(RbR)2+4{1-RbRcos(θ-δ)}]12---(1)]]>且、θb′≤θ≤θaRc2=R[(R0R)2+4(1-R0Rcosθ)]12---(2)]]>且、0≤θ≤θbRc3=R[1+θcos2α(θ+2tanα)]12---(3)]]>且、-θb′≤θ≤θb′在这儿θa=cos-1&a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用计量室内相互啮合转动的一对斜齿齿轮作为转动体的容积型流量计，其特征在于前述斜齿齿轮在与轴成直角的剖面上的齿形曲线，为齿顶的齿尖附近呈圆弧齿形，节圆附近为渐开线齿形，该园弧齿形和渐开线齿形间为由余摆线齿形构成的连续曲线，在与前述余摆线齿形连续连接的齿底处的前述节圆附近为圆弧齿形，齿根侧为由余摆线齿形构成的连续曲线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：长田重庆，堀田浩二，
申请(专利权)人：株式会社椭圆，
类型：发明
国别省市：JP[日本]