刮板式流量計(jì)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)
設(shè)計(jì)(論文)題目:刮板式流量計(jì)
系 別:機(jī)械工程系
專 業(yè):
班 級(jí):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)老師:
完成時(shí)間:
目 錄
1、前言------------------------------------3
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的------------------------4
3、第一章 原始技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)綱領(lǐng)------5
1~1、原始技術(shù)參數(shù)------- -----------------5
1~2、生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算-------------------------5
4、第二章 確定生產(chǎn)類型------------------6
2~1、 查資料進(jìn)行選擇性的方案比較-----------6
2~2、刮板流量計(jì)工作原理設(shè)計(jì)---------------18
5、第三章 刮板流量計(jì)的設(shè)計(jì)-------------20
3~1刮板流量計(jì)主要部件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介-------------20
3~2流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系--------------------21
3~3刮板式刮板流量計(jì)主要部件---------------21
6、第四章 使用與維修--------------------28
7、第五章 小結(jié)----------------------------29
8、第六章 致謝----------------------------31
9、參考文獻(xiàn)--------------------------------32
前 言
石油,石油產(chǎn)品的出售、購(gòu)買、商業(yè)性的交接中,準(zhǔn)確的計(jì)量是極其重要的,計(jì)量準(zhǔn)確可避免買賣之間爭(zhēng)議,并使損耗保持在控制的范圍之內(nèi)。同樣油田、管道、煉廠對(duì)油氣水等各種介質(zhì),也要進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制和管理性質(zhì)的流量計(jì)量,其它生產(chǎn)領(lǐng)域也會(huì)有流體的流量測(cè)試。
在流體的流動(dòng)中,具有某一定面積的截面,把流體過(guò)該截面的體積與時(shí)間之比稱為流量。用流體流過(guò)的體積與時(shí)間之比來(lái)表示流量時(shí)、稱為體積流量(或容積流量)。用翻斗測(cè)量液體體積的方法,在油田是不陌生的,容積式流量計(jì),就是根據(jù)同樣的原理測(cè)量經(jīng)管道的流量體積量的流量計(jì)。這種流量計(jì),由于再原理上都有使流體充滿具有一定容積的“斗”的空間,然后,把這樣分流體送到流出口排出,因此叫容積式流量計(jì),也叫正排量流量計(jì)。
容積式流量計(jì)可以說(shuō)在許多方面是從泵或壓縮機(jī)的原理發(fā)展起來(lái)的,到1930年容積流量計(jì)已在油灌車、油庫(kù)和小的輸送管道上進(jìn)行石油液體的精確計(jì)量了。在1950年和1966年,世界上一些大管道輸油和大油輪上出現(xiàn),容積流量計(jì)已發(fā)展到每小時(shí)能計(jì)量1600立方米的流量了,普遍認(rèn)為容積流量計(jì)是由于石油測(cè)量方面最準(zhǔn)確的一種流量計(jì)。
本設(shè)計(jì)的LBC—(Y)型金屬刮板流量計(jì)就是根據(jù)容積式原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基本理論、基本知識(shí)與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問(wèn)題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練。這對(duì)學(xué)生即將從事的有關(guān)技術(shù)工作和未來(lái)事業(yè)的開(kāi)拓都具有一定意義。其主要目的是:
(一).培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力,拓寬和深化學(xué)過(guò)的知識(shí)。
(二).培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維,掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法。
(三).培養(yǎng)學(xué)生正確使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書,進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件方面的工作能力。
(四).培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究,面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn),面向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度,工作作風(fēng)和工作方法。
本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是刮板式流量計(jì),它集機(jī)、液于一身,綜合運(yùn)用《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《液壓傳動(dòng)》、《機(jī)械制圖》等所學(xué)的專業(yè)課知識(shí),不但對(duì)所學(xué)知識(shí)有所鞏固,而且此液壓腭式閘門對(duì)實(shí)際的工作有很大的指導(dǎo)意義,并可運(yùn)用在實(shí)際生產(chǎn)中。
第一章 原始技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)綱領(lǐng)
1~1、原始技術(shù)參數(shù)
本產(chǎn)品主要銷往江蘇油田和其他油田,其主要求為:
1、管道公稱通經(jīng):80mm
2、要求流量范圍:12~60m/h
3、工作壓力范圍:2.5~6.3Mpa
4、工作溫度范圍:≤150℃
5、精度等級(jí)要求:0.2
6、壓力損失范圍:≤0.1
7、 液 體 :原油
1~2、生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算
該產(chǎn)品年產(chǎn)量為3000臺(tái)左右,設(shè)其備品率為10%,機(jī)械加工廢品率為5%現(xiàn)制定該產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
3450
該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為3450臺(tái),現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械,根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(李益民)表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系。可確定其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
第二章 確定生產(chǎn)類型
2~1、 查資料進(jìn)行選擇性的方案比較:
2~1.1、各種流量計(jì)的分析:
流量測(cè)量方法和儀表的種類繁多,分類方法也很多。至今為止,可供工業(yè)用的流量?jī)x表種類達(dá)60種之多。品種如此之多的原因就在于至今還沒(méi)找到一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表。
按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為:容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、旋渦式流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)來(lái)分別闡述各種流量計(jì)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用概況及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況。而目前市場(chǎng)銷售的流量計(jì)主要有:
1、差壓式流量計(jì)
2、浮子式流量計(jì)
3、葉輪式流量計(jì)
4、旋渦式流量計(jì)
5、超聲流量計(jì)等
6、質(zhì)量式流量計(jì)
7、容積式流量計(jì)
1、差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中常用于測(cè)量氣體、液體和蒸汽流量的一種流量計(jì)儀表。使用比較光泛,其主要具有兩個(gè)非常突出的優(yōu)點(diǎn)是:
(A)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,工作可靠,成本低,又具有一定的準(zhǔn)確度,基本能滿足工程測(cè)量的需要。
(B)、研究設(shè)計(jì)和使用歷史悠久,有豐富的、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)加工已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)加工的差壓式流量計(jì),不需要進(jìn)行標(biāo)定,也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量。
尤其是第二個(gè)優(yōu)點(diǎn),使得差壓式流量計(jì)在制造和使用上都非常方便。因?yàn)閷?duì)一個(gè)流量計(jì),特別是大流量測(cè)量用的流量計(jì),在標(biāo)定和檢定時(shí)會(huì)遇到各種各樣的困難。
缺點(diǎn):
(1)測(cè)量精度普遍偏低;
(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;
(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高;
(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
應(yīng)用概況:
差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì) 象都有應(yīng)用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
2、浮子式流量計(jì)
浮子流量計(jì)又名轉(zhuǎn)子流量計(jì)(或面積流量計(jì))。與差壓式流量計(jì)不同,浮子流量計(jì)在測(cè)量過(guò)程中,始終保持節(jié)流件(浮子)前后的降壓不變,而是通過(guò)改變流通面積來(lái)改變流量的儀表,所以浮子流量計(jì)也稱作恒壓降流量計(jì)。
浮子流量計(jì)具有悠久的歷史,由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刻度直觀、使用維護(hù)方便、壓損小而恒定等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用與工業(yè)流量測(cè)量領(lǐng)域。浮子流量計(jì)在20世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn),30年代有較大發(fā)展,50年代在性能和品種有很大提高。我國(guó)于20世紀(jì)50年代后期開(kāi)始生產(chǎn)玻璃浮子流量計(jì),60年代,國(guó)內(nèi)曾組織過(guò)全國(guó)性的浮子流量計(jì)的研究工作,并統(tǒng)一制定關(guān)于浮子式流量計(jì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
浮子流量計(jì)按其制造材料的不同,可分為玻璃浮子流量計(jì)和金屬管浮子流量計(jì)兩大類。玻璃浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,浮子的位置清晰可見(jiàn),刻度直觀,成本低廉,一般只用于常溫、常壓下透明介質(zhì)的流量測(cè)量。這種流量計(jì)只有就地指示,不能遠(yuǎn)傳流量信號(hào),多用于工業(yè)原料的配比計(jì)量。金屬管浮子流量計(jì)由于采用金屬錐管,流量計(jì)工作時(shí)無(wú)法直接看到浮子的位置和工作情況,需要用間接的方法給出浮子的位置,因此按其傳輸信號(hào)的方式不同,金屬管浮子流量計(jì)又可分為遠(yuǎn)傳型和就地指示型兩種。這種流量計(jì)多用于高溫、高壓介質(zhì),不透明及腐蝕性介質(zhì)的流量測(cè)量。除了能用于工業(yè)原料配比計(jì)量外,還能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)與記錄儀和顯示器配套使用計(jì)量累積流量。
特點(diǎn):
(1)玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有 玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn);
(2)適用于小管徑和低流速;
(3)壓力損失較低。
3、葉輪式流量計(jì)
葉輪式流量計(jì)是一種速度式流量?jī)x表,主要有渦輪式流量計(jì)、分流旋翼流量計(jì)、水表和葉輪風(fēng)速計(jì)等。
渦輪流量計(jì)是葉輪式流量計(jì)的主要品種,在國(guó)際上已有近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)應(yīng)用歷史,我國(guó)從60年代中期開(kāi)始生產(chǎn),已形成系列化儀表。它利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成比例的關(guān)系,通過(guò)測(cè)量葉輪的轉(zhuǎn)速來(lái)反映通過(guò)管道的體積流量大小,是目前流量?jī)x表中比較成熟的高精度儀表。渦輪流量計(jì)由渦輪流量傳感器和流量顯示儀表(流量積算儀)組成,可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)流量和累積流量的計(jì)量。傳感器輸出與流量成正比的脈沖頻率信號(hào),該信號(hào)通過(guò)傳輸線路遠(yuǎn)距離傳送給儀表,便于進(jìn)行累積和顯示。此外,傳感器輸出的脈沖頻率信號(hào)可以單獨(dú)與計(jì)算機(jī)配套使用,由計(jì)算機(jī)代替流量顯示儀表實(shí)現(xiàn)密度或溫度、壓力補(bǔ)償,顯示質(zhì)量流量或空氣、天然氣的低粘度流體介質(zhì),通常用于流體總量的測(cè)量。如今,渦輪流量計(jì)已在石油、化工、科研、國(guó)防和計(jì)量等各部門中獲得廣泛使用。
優(yōu)點(diǎn):
(1)高精度,在所有流量計(jì)中,屬于最精確的流量計(jì);
(2)重復(fù)性好;
(3)元零點(diǎn)漂移,抗干擾能力好;
(4)范圍度寬;
(5)結(jié)構(gòu)緊湊。
缺點(diǎn):
(1)不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性;
(2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。
應(yīng)用概況:
渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國(guó),渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)量?jī)x表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計(jì),它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量?jī)x表。
4、旋渦式流量計(jì)
旋渦流量計(jì)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型流量?jī)x表。因許多優(yōu)點(diǎn),受到國(guó)內(nèi)外廣大用戶歡迎,發(fā)展較快,應(yīng)用不斷擴(kuò)大,再某些領(lǐng)域已部分代替了差壓式流量計(jì)或其它流量?jī)x表。
旋渦流量計(jì)是利用流體震動(dòng)原理來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量的。即在特定流動(dòng)條件下,流體一部分動(dòng)能產(chǎn)生流體震動(dòng),且震動(dòng)頻率與流體的流速(或流量)有一定的關(guān)系。這種流量計(jì)可分為為自然震蕩的卡門旋渦分離型和流體強(qiáng)迫震蕩的旋渦進(jìn)動(dòng)型兩種。前者稱為渦街流量計(jì)(Vortex Shedding Flow meter),后者稱為旋進(jìn)旋渦流量計(jì)(Swirl Flow meter).除此以外,還有射流流量計(jì)(Flu-idic Flow meter)以及一種比較新型的空腔震蕩流量計(jì)(Cavity Oscillation Flow meter)也屬旋渦流量計(jì)的范疇。目前用得最多的是旋渦流量計(jì),它的主要特點(diǎn):
1) 輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào),適用于流體總量測(cè)量,無(wú)零件點(diǎn)漂移;
2) 與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)等相比,測(cè)量精度較高、一般可達(dá)(±1%~±2%)R;
3) 壓力損失叫小,測(cè)量范圍叫大,可大10﹕1到20﹕甚至更大;
4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、維護(hù)方便、安裝費(fèi)用較低;
5) 適用范圍較廣,可用于液體、氣體、蒸汽的流量測(cè)量,氣液通用;
6) 在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物性和組分變化影響,儀表系數(shù)僅于旋渦發(fā)生體形狀和尺寸有關(guān),為旋渦發(fā)生體的標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造了條件;
7) 可根據(jù)介質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)選擇相應(yīng)的檢測(cè)方法,儀表的適應(yīng)性較強(qiáng)。
但旋渦流量計(jì)也存在著一定的局限性:
1) 它是一種速度式流量計(jì),旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布影響,換上游不同形式阻流件,應(yīng)配置足夠長(zhǎng)的直管段,才能保證測(cè)量精確度。不少專家認(rèn)為,它對(duì)直管的要求不會(huì)比節(jié)流裝置低;
2) 與同口徑渦輪流量計(jì)相比,儀表系數(shù)較低,且隨口徑增大而降低,分辨率也降低,所以滿管式儀表的通徑大都在300mm以下;
3) 不適用于低雷諾數(shù)的流量(一般ReD≥2*104),所以,對(duì)于高粘度、低流速和小口徑的情況下應(yīng)用受到限制;
4) 不適用于管內(nèi)有較嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)流以及管道產(chǎn)生振動(dòng)的場(chǎng)所;
5) 旋渦分離是管內(nèi)局部壓力會(huì)明顯下降,測(cè)量液體時(shí),當(dāng)壓力降到液體當(dāng)時(shí)溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽時(shí),將發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,因此上限流速受壓損和“氣蝕”現(xiàn)象限制;
6)兩相流、脈動(dòng)流對(duì)測(cè)量有影響,在某些情況下甚至難以形成渦街,儀表無(wú)法工作;
5、超聲流量計(jì)
超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí),可以載上流體流速的信息。因此,通過(guò)接受穿過(guò)流體的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速,從而換算成流量。一般來(lái)說(shuō),超聲流量計(jì)是測(cè)量體積流量值的。超聲流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和積算系統(tǒng)三部分組成。超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,將其發(fā)射并穿過(guò)被測(cè)流體,接收器接收到超聲波信號(hào),經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號(hào),供顯示積算儀顯示和積算,這樣就實(shí)現(xiàn)了流量的檢測(cè)顯示。
超聲流量計(jì)是20世紀(jì)70年代隨著IC(集成電路)技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始得到實(shí)際應(yīng)用的一種非接觸式儀表,相對(duì)于傳統(tǒng)的流量計(jì)而言,它具有下列主要特點(diǎn):
1) 解決了大管徑、大流量及各類明渠、暗渠測(cè)量困難的問(wèn)題。因?yàn)橐话懔髁坑?jì)隨著管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難,有不少流量計(jì)只適用于圓形管道,而且造價(jià)提高,能耗加大,安裝不便。這些問(wèn)題,超聲波流量計(jì)均可避免,提高了流量測(cè)量?jī)x表的性能價(jià)格比。
2) 對(duì)介質(zhì)幾乎無(wú)要求。超聲流量計(jì)不僅可以測(cè)液體、氣體、甚至對(duì)雙相介質(zhì)(主要是應(yīng)用多普勒法)的流體流量也可以測(cè)量;由于利用超聲測(cè)量原理可制成非接觸式的測(cè)量?jī)x表,所以不破壞流體的流場(chǎng),沒(méi)有壓力損失,并且可解決其他類型流量計(jì)所難以測(cè)量的強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性、放射性的流量測(cè)量問(wèn)題。
3) 超聲流量計(jì)的流量測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度、粘度等參數(shù)的影響。
4) 超聲流量計(jì)的測(cè)量范圍度寬,一般可達(dá)20﹕1
6、質(zhì)量流量計(jì)
前面討論的各種流量計(jì),無(wú)論是容積式、葉輪式、渦街式、電磁式、還是超聲流量計(jì),從原理上看,都是測(cè)量體積流量的。差壓式流量計(jì)雖然從流量公式和看,可以測(cè)量體積流量和質(zhì)量流量,但其流量值是受流體介質(zhì)的密度和溫度、壓力的變化影響的,需要作密度或溫度壓力的修正,不能直接得到質(zhì)量流量。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)和控制等方面的要求,產(chǎn)品交易﹑儲(chǔ)存等都需要直接知道介質(zhì)的質(zhì)量流量。尤其是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,要求節(jié)約能源和物料以提高經(jīng)濟(jì)效益,以及被測(cè)介質(zhì)價(jià)格的上漲,對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的要求越來(lái)越高,測(cè)量體積流量再人工乘上密度求取質(zhì)量流量的方式再也不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。人們迫切希望流量計(jì)能直接測(cè)量和顯示被測(cè)介質(zhì)的質(zhì)量流量值,而不受其他參數(shù)的影響。
質(zhì)量流量計(jì)可以分成如下兩大類:
1) 直接式質(zhì)量流量計(jì):直接式質(zhì)量流量計(jì)是指流量計(jì)的輸出信號(hào)能直接反映流體介質(zhì)的質(zhì)量流量值,原理上與介質(zhì)所處的狀態(tài)參數(shù)(溫度﹑壓力)和物性參數(shù)(粘度﹑密度)等無(wú)關(guān)的流量計(jì)。
近十幾年來(lái),直接式質(zhì)量流量計(jì)得到了很快的發(fā)展。尤其是一種基于測(cè)量介質(zhì)流動(dòng)中所受科里奧利(Coriolis)力的質(zhì)量流量計(jì)和一種熱式質(zhì)量流量計(jì),由于在測(cè)量質(zhì)量流量計(jì)方面具有高準(zhǔn)確度﹑高重復(fù)性和高穩(wěn)定 性的特點(diǎn)。在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
2) 間接式質(zhì)量流量計(jì): 間接式質(zhì)量流量計(jì)可分成兩類:一類是組合式質(zhì)量流量計(jì),也可以稱推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì):另一類是補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)。組合式質(zhì)量流量計(jì)和補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)實(shí)際上是測(cè)量方法和技術(shù),是由多種儀表組成的質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)。
3) 組合式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)流體介質(zhì)的體積流量值和密度值;或者同時(shí)用兩種不同類型的流量計(jì)測(cè)量流量(如差壓式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)),然后通過(guò)運(yùn)算器運(yùn)算出與介質(zhì)質(zhì)量流量有關(guān)的信號(hào)輸出。
4) 補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)同時(shí)檢測(cè)介質(zhì)的體積流量和介質(zhì)溫度壓力值,再根據(jù)介質(zhì)密度與溫度﹑壓力的關(guān)系,由運(yùn)算單元計(jì)算得到該狀態(tài)下介質(zhì)的密度值,最后計(jì)算得到介質(zhì)的質(zhì)量流量值輸出。
5) 間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法是較早地在工業(yè)上應(yīng)用的一種質(zhì)量流量測(cè)量方法,對(duì)于溫度﹑壓力變化范圍較小的測(cè)量場(chǎng)合,或是溫度-密度成線性關(guān)系的介質(zhì)來(lái)說(shuō),采用間接式質(zhì)量流量計(jì)能得到比較滿意的測(cè)量結(jié)果。但對(duì)于不滿足上述條件的介質(zhì),由于其溫度﹑壓力與密度之間的關(guān)系比較復(fù)雜,很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)確的補(bǔ)償。因此,在工業(yè)上仍很有必要采用直接式質(zhì)量流量計(jì)直接地測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量值。從根本上解決流體介質(zhì)的質(zhì)量流量的問(wèn)題,仍是國(guó)內(nèi)流量測(cè)量中的重要課題,有待人們深入研究解決。
7﹑容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì),亦稱定(正)排量流量計(jì)(Positive Displacement Flowmeter),簡(jiǎn)稱P﹒D﹒流量計(jì),是一種具有悠久歷史的流量?jī)x表。廣泛應(yīng)用于測(cè)量石油類流體(如石油﹑汽油﹑柴油﹑液化石油氣等)﹑飲料類流體(如酒類﹑使用油等)﹑氣體(如空氣﹑低壓天然氣及煤氣等)以及水的流量。在流量計(jì)中是精度最高的一類儀表之一。
容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)己知體積,并進(jìn)行重復(fù)不斷地充滿和排放該體積部分的流體而累加計(jì)量出流體總量的流量?jī)x表。它類似于人們?nèi)粘I钪小吧鬃右ㄋ钡脑?,即用一具有一定容積的小容器(或叫“計(jì)量斗”)來(lái)反復(fù)不斷地計(jì)量流體體積。雖然,現(xiàn)代使用的容積式。雖然,現(xiàn)代使用的容積式流量計(jì)有很多種類,但流量計(jì)內(nèi)部都有構(gòu)成一定容積的“斗”空間,是容積式流量計(jì)的基本特點(diǎn)。
容積式流量計(jì)是一種無(wú)時(shí)基的儀表,其測(cè)量時(shí)間間隔是任意選取的,因此,一般不用它來(lái)測(cè)量瞬間時(shí)流量,而是常用來(lái)計(jì)量累積流量(又稱總量)。它是一種累積流量計(jì)(又稱總量表)。
A、容積式流量計(jì)具有如下特點(diǎn)。
1) 測(cè)量準(zhǔn)確度高,是所有流量?jī)x表中測(cè)量精度最高的一類儀表。其測(cè)量液體的基本誤差一般可達(dá)±0﹒1%R到±0﹒5%R,甚至更高。而且容積式流量計(jì)的特性一般不受流動(dòng)狀態(tài)的影響,也不受雷諾數(shù)大小的限制。除臟污介質(zhì)和特別粘稠的流體外,它可用于各種液體和氣體的流量測(cè)量。
2) 安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒(méi)有影響,流量計(jì)前不需要直管段,而絕大部分其他流量計(jì)都要受管內(nèi)流體流速分布的影響,這使得容積式流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)使用有極重要的意義。
3) 可用于高黏度液體的流量測(cè)量。
4) 測(cè)量范圍度較寬,典型的流量范圍度為5:1到10:1,特殊的可達(dá)30:1,高精度測(cè)量時(shí)范圍度有所降低。
5) 直讀式儀表無(wú)需外部能源就可直接得到流體總量,使用方便。
B、容積式流量計(jì)的缺點(diǎn)如下。
1) 機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,體積龐大笨重,尤其是大口徑儀表。所以,容積式流量計(jì)一般只適用于中小口徑。
2) 被測(cè)介質(zhì)的種類﹑口徑﹑介質(zhì)工作狀態(tài)等的適應(yīng)范圍不夠?qū)挕H莘e式流量計(jì)的適用范圍為:工作壓力最高可達(dá)10MPa,測(cè)量液體時(shí)工作溫度可達(dá)300?C,測(cè)量氣體時(shí)工作溫度可達(dá)120?C。儀表口徑為10~500mm,液體流量范圍(0﹒4~3000)m3)/h.
3) 大部分容積式流量計(jì)只適用于潔凈單相流體。測(cè)量含有顆粒﹑臟污物的流體時(shí)需安裝過(guò)濾器,測(cè)量含有氣體的液體時(shí)必須安裝氣體分離器。
4) 部分形式的儀表(如橢圓齒輪式﹑腰輪式﹑卵輪式﹑旋轉(zhuǎn)活塞式﹑往復(fù)活塞式等)在測(cè)量過(guò)程中會(huì)給流動(dòng)帶來(lái)脈動(dòng),大口徑儀表會(huì)產(chǎn)生較大噪聲,甚至使管道產(chǎn)生震動(dòng)。
容積式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)形式很多,根據(jù)其測(cè)量元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要有如下幾種:轉(zhuǎn)子型,它包括橢圓齒輪流量計(jì),腰輪(羅茨)流量計(jì),齒輪型流量計(jì),雙轉(zhuǎn)子(螺桿)流量計(jì)等;刮板型,包括凸輪式和凹線式等多種結(jié)構(gòu)形式的刮板流量計(jì);活塞型,包括往復(fù)活塞流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)等;還有其他結(jié)構(gòu)如圓盤流量計(jì)、模式氣體流量計(jì)、濕式(又稱轉(zhuǎn)筒式)氣體流量計(jì)等。
根據(jù)上面的材料進(jìn)行分析,最適合本公司利益最大化,又可以滿足銷售方生產(chǎn)需要的流量計(jì)為:容積式流量計(jì)。 主要原因是因?yàn)槿莘e式流量計(jì)可以適合壓力不穩(wěn)定的工作場(chǎng)合,可以用于油田的原油管道計(jì)量,比較適合對(duì)方要求;另一方面,容積式流量計(jì)技術(shù)要求不算太高,可以在象本公司這樣的中、小型企業(yè)生產(chǎn)。
2~1.2、選定設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的流量計(jì)型號(hào):
1、齒輪流量計(jì)
齒輪流量計(jì)是一種較新的確容積式流量計(jì),有些產(chǎn)品目錄中亦稱其為福達(dá)流量計(jì),其結(jié)構(gòu)原理如圖2-1所示。在流量計(jì)的殼體內(nèi)部有兩個(gè)由特種工程塑料制成的齒輪狀轉(zhuǎn)子,內(nèi)藏沿圓周分布的磁體。當(dāng)流體進(jìn)入流量計(jì)時(shí),推動(dòng)轉(zhuǎn)子和磁體轉(zhuǎn)動(dòng),安裝在儀表殼體外的霍爾傳感器感應(yīng)到對(duì)應(yīng)流量的磁脈沖信號(hào),并轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)后送到變送器進(jìn)行線性化處理和顯示。
這種流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn):體積小,重量輕;運(yùn)行時(shí)震動(dòng)噪聲?。豢蓽y(cè)量粘度高達(dá)10000Pa.s的流體;其計(jì)量準(zhǔn)確度高,一般可達(dá)±0﹒5%R,加非線性補(bǔ)償后可達(dá)(±0﹒1%~±0﹒5%)R的高精度,測(cè)量范圍度最高可達(dá)1000:1。
齒輪流量計(jì)有通用型高壓型食品衛(wèi)生型和全塑型等幾種類型,適用于各種清潔液體的流量測(cè)量。根據(jù)流量計(jì)的口徑大小,也允許流體中存在一定的顆粒雜質(zhì)。
(圖2-1)
2、刮板型流量計(jì)
刮板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)有凸輪式和凹輪式兩種形式,分別如圖2-2和圖2-3所示。
2.1、凸輪式刮板流量計(jì)
在圖2-2示的凸輪式刮板流量計(jì)中,流量計(jì)測(cè)量室(由流量計(jì)殼體與內(nèi)轉(zhuǎn)子圓筒組成的圓環(huán))內(nèi)有A、B、C、D兩對(duì)可隨內(nèi)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向滑動(dòng)的刮板。兩對(duì)刮板的徑向滑動(dòng)由凸輪控制,徑向連接的兩個(gè)刮板A、C和B、D的頂端之間的距離為一定值。
當(dāng)有流體通過(guò)流量計(jì)時(shí),在流量計(jì)進(jìn)口流體的壓差作用下,推動(dòng)下推動(dòng)刮板與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。到圖2-2示的狀態(tài),刮板A和D由凸輪控制全部伸出轉(zhuǎn)子圓筒,與測(cè)量室內(nèi)壁接觸,形成密封的“斗”空間(計(jì)量室),將進(jìn)口的連續(xù)流體分隔出一個(gè)單元體積。此時(shí),刮板C和B則全部收縮到轉(zhuǎn)子圓筒內(nèi)。在流體差壓的作用下,刮板和轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖b的狀態(tài),刮板A仍為全部伸出狀態(tài),而刮板D開(kāi)始收縮的同時(shí),刮板B開(kāi)始伸出。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)圖c時(shí),刮板D全部收縮到轉(zhuǎn)子圓筒內(nèi),而刮板B由凸輪控制全部伸出轉(zhuǎn)子圓筒與測(cè)量室內(nèi)壁接觸,B、A之間形成密封空間,將進(jìn)口的連續(xù)流體又分隔出一個(gè)單元體積。旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)圖d時(shí),隨著刮板A開(kāi)始收縮,計(jì)量室內(nèi)的流體又開(kāi)始排向出口。接著依次是刮板A、D形成密封空間。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,共有4個(gè)單元體積的流體通過(guò)流量計(jì)。只要記錄轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)N,同樣可以用式(4-2)來(lái)表示通過(guò)流量計(jì)的流體流量。
(圖2-2)
3、凹線式刮板流量計(jì)
凹線式刮板流量計(jì)的動(dòng)作過(guò)程幾乎與凸輪式刮板流量計(jì)一樣,區(qū)別在于凸輪式刮板的徑向滑動(dòng)是靠凹輪式來(lái)控制的,轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng);而凹輪式刮板的徑向滑動(dòng)是靠具有凹線的殼體來(lái)控制的,轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),如圖2-3所示。兩對(duì)刮板在凹線的控制下,在轉(zhuǎn)子的“十”字形槽內(nèi)滑動(dòng)。
(圖2-3)
刮板流量計(jì)適用于液體流量測(cè)量,計(jì)量準(zhǔn)確度較高,一般可達(dá)0·2級(jí);運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪聲??;能計(jì)量含少量雜志的流體。
齒輪流量計(jì)、凸輪式刮板流量計(jì)、凹線式刮板流量計(jì)著三種流量計(jì),我公司制造成本最低的為:凸輪式刮板流量計(jì)。因?yàn)辇X輪流量計(jì),核心部件—齒輪,我公司需要外購(gòu),成本較大,不宜本公司利益;凸輪式刮板流量計(jì)和凹線式刮板流量計(jì)相比,凸輪式流量計(jì)設(shè)計(jì)對(duì)于本公司比較容易,現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備可以滿足生產(chǎn)凸輪式流量計(jì)的需要,從而降低了生產(chǎn)成本,提高了公司的利益。
2~2、刮板流量計(jì)工作原理設(shè)計(jì):
當(dāng)被計(jì)量的流體經(jīng)過(guò)流量計(jì)時(shí),推動(dòng)刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),與此同時(shí),刮板沿著一種特殊的軌跡成放射狀的伸出或縮回。但是每天兩個(gè)相對(duì)的刮板端口之間的距離是一定值,所以在括報(bào)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在兩個(gè)鄰的刮板,轉(zhuǎn)子,殼體內(nèi)腔,以及上下蓋板之間就形成了一個(gè)容積固定的計(jì)量空間,轉(zhuǎn)子每天轉(zhuǎn)一圈,就可以排成四個(gè)同樣閉和的體積—精確的計(jì)量空間的液體量。不論哪種型式的刮板流量計(jì),其動(dòng)作原理是相同的。先就本設(shè)計(jì)的凸輪式刮板流量計(jì)加以說(shuō)明。
圖2.18是凸輪式刮板流量計(jì)動(dòng)作原理。當(dāng)刮板處于圖示位置時(shí),刮板A和D全部伸出轉(zhuǎn)子與計(jì)量室內(nèi)壁相接觸,并保證密封,刮板B和C全部收縮到轉(zhuǎn)子內(nèi),當(dāng)被測(cè)液體進(jìn)入流量計(jì)后推動(dòng)刮板和轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子和刮板旋轉(zhuǎn)八分之一圈時(shí),刮板A仍伸出,刮板D開(kāi)始受縮,刮板C仍處于全部收縮狀態(tài),刮板B開(kāi)始伸出。轉(zhuǎn)子和刮板旋轉(zhuǎn)四分之一圈時(shí),刮板A仍全部伸出,當(dāng)刮板B也全部伸出,這時(shí)被測(cè)液體充滿由A,B,轉(zhuǎn)子,殼體內(nèi)腔以及上下蓋板之間組成的空間是一個(gè)被精確計(jì)量的液體體積。從圖80-9可以看到刮板運(yùn)行到任何一個(gè)位置,只有隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng),也就是說(shuō),人何一個(gè)刮板在這個(gè)凸輪面上而無(wú)滑動(dòng),也就是說(shuō),任何一個(gè)刮板在這個(gè)凸輪面上運(yùn)動(dòng)時(shí),只有隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。
隨著轉(zhuǎn)子與刮板的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),到圖示位置,刮板A,B之間的液體由于A的逐漸縮回開(kāi)始排出,與此同時(shí)刮板C開(kāi)始伸出,在刮板B和C之間,又開(kāi)始形成被精確計(jì)量的液體之積。這樣不斷的排出和形成被精確量的液體之積,從而達(dá)到被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行計(jì)量的目的。兩隊(duì)刮板每轉(zhuǎn)一圈是4個(gè)體積,本設(shè)計(jì)為兩對(duì)刮板,因此每轉(zhuǎn)一圈只有4個(gè)體積。這就是刮板流量的計(jì)量原理。
第三章 刮板流量計(jì)的設(shè)計(jì)
3~1刮板流量計(jì)主要部件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
流量計(jì)是一種流體用的計(jì)量器,它的形式有多種多樣。本設(shè)計(jì)為凸輪式金屬刮板流量計(jì)。主要用于石油的原油計(jì)量?,F(xiàn)就其主要部件的設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)要說(shuō)明。
液體的流量,在單位時(shí)間內(nèi)的大小,取決于管道的通徑截面積和工作壓力。管道截面積一定,工作壓力越大,流體在單位時(shí)間內(nèi)流徑管道的流量也越多。因此,必須根據(jù)流體在管道中的最高工作壓力,求出在單位時(shí)間內(nèi)的最高流量。也就是流量計(jì)在單位時(shí)間內(nèi)可能承受的最高流量。反之管中上午工作壓力越低,在單位時(shí)間內(nèi),流體流徑一定比管道截面積流量越少,因此,流體流徑管道的最低工作壓,也就是流量計(jì)最低工作流量。以此為依據(jù),求出了公稱通徑為80mm的管道它的最高流量為60M3 /h,最低流量為12。另外,還要根據(jù)流量計(jì)內(nèi)部的各個(gè)元件承受每小時(shí)的最高轉(zhuǎn)速來(lái)確認(rèn)。流量計(jì)計(jì)量腔的大小。根據(jù)以上條件設(shè)計(jì)的凸輪式金屬刮板流量計(jì)的技術(shù)指標(biāo)如下:
公稱通徑80mm
工作壓力⒈6~⒉5MPa
流量范圍12~60M3 /h
計(jì)量腔主要尺寸
D ?280外殼體的內(nèi)圓尺寸
a ?210轉(zhuǎn)子的外圓尺寸
H ?218計(jì)量腔工作高度
通過(guò)計(jì)算除了4塊的體積外,該計(jì)量的容積應(yīng)為0.0055556m3 也就說(shuō)該流計(jì)每轉(zhuǎn)一圈它所排出的液體體積應(yīng)為0.0055556m3。如果將該數(shù)乘以9,它將成0.005 m3。在乘20。她將成為1 m3,也就是說(shuō)該流量計(jì)每轉(zhuǎn)180圈將輸出1 m3的流體體積。該流量計(jì)的最高流量60M3/h,那么,它在輸出最大流量時(shí)轉(zhuǎn)速應(yīng)為10800轉(zhuǎn)。根據(jù)流量計(jì)元件幾種性能的驗(yàn)算,可以承受每小時(shí)15000轉(zhuǎn)的速,因此,可以達(dá)到和滿足設(shè)計(jì)要求。
3~2流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系
根據(jù)流量計(jì)計(jì)腔體積的計(jì)算,它每轉(zhuǎn)9圈相等于輸出0.05m3每轉(zhuǎn)180圈時(shí)輸出1 m3容積量來(lái)計(jì)算輔助驅(qū)動(dòng)輪系,首先確定如果流量計(jì)每轉(zhuǎn)9圈帶動(dòng)大字輪計(jì)數(shù)連桿軸轉(zhuǎn)一圈。因?yàn)榇笞州営?jì)數(shù)器它的轉(zhuǎn)動(dòng)比有1﹕1 1﹕2 1﹕3 1﹕4等等。它的首輪上刻有10等份的數(shù)字,從1到10連桿軸轉(zhuǎn)一圈,首輪上反映從0到1,也就是?1/10。此表頭的速比是1﹕1,首輪與字輪是10進(jìn)位的。也就是首輪轉(zhuǎn)一圈,第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/10,第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)一圈,第二個(gè)字輪也轉(zhuǎn)動(dòng)1/10,以此類推,根據(jù)流量計(jì)每轉(zhuǎn)9圈,輸出的流體體積量為0.05m3。如果把速比變成流量計(jì)轉(zhuǎn)9圈,大字輪計(jì)數(shù)器連桿軸轉(zhuǎn)一圈。它的速比將是1/9。也就是計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/10,它所顯示的應(yīng)是0.05m3。如果流量計(jì)轉(zhuǎn)90圈,帶動(dòng)計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)一圈,第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/10,它所顯示的應(yīng)是0.5m3。如果流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)180圈,帶動(dòng)計(jì)數(shù)器首輪轉(zhuǎn)兩圈,第一個(gè)字輪轉(zhuǎn)動(dòng)2/10,大字輪計(jì)數(shù)器,第二個(gè)窗口出現(xiàn)“2”字。它所顯示的應(yīng)是1 m3,換言之,如果選用速比為1﹕2 的大字輪計(jì)數(shù)器,也就是連桿軸轉(zhuǎn)兩圈。首輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/10,轉(zhuǎn)動(dòng)20圈計(jì)數(shù)器第二窗口出現(xiàn)“1”字,實(shí)際上流量計(jì)已經(jīng)轉(zhuǎn)子180圈,它的輸出流量是1 m3,正好,窗口出現(xiàn)的“1”字也是1 m3,所有選用速比為1﹕2 的大字輪計(jì)數(shù)器比較直觀、適宜。
本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)輪系是,轉(zhuǎn)子軸承座上有一齒輪為35的齒輪1,隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)該齒輪帶動(dòng)裝在計(jì)量下面。齒數(shù)為70的齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò),連桿軸的作用,該齒輪又帶動(dòng)裝在計(jì)量器上面。連桿軸上的齒數(shù)為20的齒輪了,它又帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪齒數(shù)為45的齒輪4。該齒輪又帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪齒數(shù)為35的齒輪5。它又帶動(dòng)輸出齒輪,齒數(shù)為70的齒輪6一起轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方程式為
35/70*20/45*35/70=1/9
3~3刮板式刮板流量計(jì)主要部件
刮板流量計(jì)的主體部分由三大組件組成,即外殼、內(nèi)部測(cè)量元件和輔助驅(qū)動(dòng)輪系。
1、外殼設(shè)計(jì)
外殼分外殼和上端蓋。外殼、刮板流量計(jì)的外殼體起著承受被測(cè)液體工作壓力并與管網(wǎng)進(jìn)、出口連接。本設(shè)計(jì)的金屬刮板量計(jì)公稱通徑為80毫米,工作壓力為2.0—4.0兆帕,流量最大為60M3立方米。外殼的材質(zhì)根據(jù)承壓強(qiáng)度,及計(jì)量介質(zhì),可選用碳鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁、青銅或不銹鋼。本設(shè)計(jì)的外殼材料為ZG 35鑄鋼(見(jiàn)圖4-01.1),端蓋的材料為ZG 30鑄鋼(見(jiàn)圖4-01.2)。
(圖4-01.1)
(圖4-01.2)
刮板流量計(jì)可以是單殼或雙殼結(jié)構(gòu),本設(shè)計(jì)為單殼結(jié)構(gòu),既作為承壓容器,又作為測(cè)量部件殼,刮板緊貼殼體內(nèi)壁滑動(dòng),而雙殼結(jié)構(gòu)的刮板流量計(jì)外殼全然是一個(gè)壓力容器150mm以上通徑的流量體幾乎都是雙殼體碳鋼結(jié)構(gòu)。
2、內(nèi)部測(cè)量元件
內(nèi)部測(cè)量元件,內(nèi)部測(cè)量元件主要由轉(zhuǎn)子,刮板、刮板軸承、凸輪、凸輪軸承等組成。
(1) 轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子的材質(zhì)為球墨鑄鐵(QT60—5)是一個(gè)空心的薄壁圓桶,在滾子圓桶壁上沿徑向開(kāi)有互成90度角的4個(gè)槽,與刮板的厚度有一定的間隙,供刮板在槽內(nèi)滑動(dòng)。見(jiàn)(圖4-02)
(圖4-02)
(2) 刮板:刮板的材質(zhì)為EC110,4個(gè)刮板有兩根連桿連接著,互成90度角,在空間交叉,互不相碰,在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)既能伸出,又能縮回。見(jiàn)圖(4-03)
圖(4-03)
(3) 刮板軸承:軸承型號(hào)單列向心球型軸承(300)外購(gòu),刮板與凸輪之間有一個(gè)軸承,4個(gè)軸承均在一個(gè)不動(dòng)的具有一定形狀的凸輪滾動(dòng),從而使刮板,以凸輪曲線為軌跡。時(shí)而伸從轉(zhuǎn)子伸出,時(shí)而又縮回到轉(zhuǎn)子內(nèi) 。
(4) 凸輪:凸輪的材質(zhì)為4G13,它裝在主軸上,固定不動(dòng),供4個(gè)刮板軸承沿著它的軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。見(jiàn)圖(4-04)
圖(4-04)
(5) 凸輪軸(也叫它主軸):主軸的材質(zhì)為40G,主軸上、下端有螺紋,用兩個(gè)壓緊螺紋將其固定在外殼體的中心位置上不動(dòng),轉(zhuǎn)子裝在主軸上,可以轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪裝在主軸上固定不動(dòng),因此轉(zhuǎn)子只有圍繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng),刮板上的軸承只有在凸輪曲線面上運(yùn)動(dòng),從而達(dá)到計(jì)量的目的。
圖(4-05)
3、輔助驅(qū)動(dòng)輪系
1、軸承
深溝球軸承:
因?yàn)橐x購(gòu)的軸承,安裝小徑是25mm,大徑是52mm,要承受載荷大于5.65KN,最高轉(zhuǎn)速要大于10000r/min。根據(jù)《軸承手冊(cè)》選擇深溝球軸承代為6025的軸承。
平面推力球軸承:
因?yàn)橐x購(gòu)的平面推力球軸承,安裝小徑是25mm,大徑是52mm,最高轉(zhuǎn)速要大于4000r/min。根據(jù)《軸承手冊(cè)》選擇深溝球軸承代為51305的軸承。
2、齒輪
根據(jù)3~1.1流量計(jì)輔助驅(qū)動(dòng)輪系的設(shè)計(jì),各齒輪的材料選著4CY13。各
齒輪的設(shè)計(jì)為:
齒輪1:
模 數(shù):1
齒 數(shù):35
壓力角:
公法線:
跨齒數(shù):4
精 度:7-7-6De
齒輪2:
模 數(shù):1
齒 數(shù):70
壓力角:
公法線:
跨齒數(shù):8
精 度:7-7-6De
齒輪3:
模 數(shù):1
齒 數(shù):20
壓力角:
公法線:
跨齒數(shù):3
精 度:7-7-6De
齒輪4:
模 數(shù):m=1
m=1
齒 數(shù):z=35
z=45
壓力角:=
=
公法線:1為
2為
跨齒數(shù):1為4
2為5
精 度:7-7-6De
齒輪5:
模 數(shù):1
齒 數(shù):70
壓力角:
公法線:
跨齒數(shù):4
精 度:7-7-6De
第四章 使用與維修
1、流量計(jì)應(yīng)按實(shí)驗(yàn)和的數(shù)據(jù)流量范圍、工作壓力、工作溫度和殼體上的流向標(biāo)記安裝使用。
2、新安裝的管道先打開(kāi)旁通道的閥門,將管道內(nèi)的污雜物、氧化鐵屑焊渣等排放干凈,以防流量計(jì)損壞。
3、流量計(jì)在開(kāi)始使用的時(shí)應(yīng)緩慢地開(kāi)放閥門,視其工作是否正常,一般可聽(tīng)其殼體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音和看計(jì)數(shù)器字輪運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)判斷,當(dāng)確認(rèn)正常時(shí),再逐漸增大流量,直到達(dá)到需要流量為止。
4、流量計(jì)使用時(shí),應(yīng)擰松排氣螺塞,將氣體排盡,然后應(yīng)輕輕擰緊至液體不在益出為止。
5、要經(jīng)常清理過(guò)濾器的濾網(wǎng),以防止網(wǎng)眼堵塞。
6、要防止突然關(guān)閉流量計(jì)進(jìn)出口閥門,否則會(huì)造成管道壓力突然升高,損壞流量計(jì)和其它設(shè)備。
7、正常使用時(shí),出軸密封機(jī)構(gòu)應(yīng)每八小時(shí)注一次潤(rùn)滑油,每次2ml左右。
第五章 小 結(jié)
過(guò)兩個(gè)多月自己的學(xué)習(xí)和工作中的實(shí)踐,以及指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下,終于完成了刮板式流量計(jì)的設(shè)計(jì)。
首先我感謝老師給我的指導(dǎo)和教育,感謝學(xué)校給我們這次機(jī)會(huì),在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程我不只是學(xué)到知識(shí)也學(xué)會(huì)了做人,懂的怎樣嚴(yán)格要求自己。老師是我的領(lǐng)路人,在老師的指導(dǎo)下我完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)遇到了很多的問(wèn)題,很多是在在校學(xué)習(xí)中沒(méi)有遇到過(guò)的問(wèn)題,開(kāi)始我沒(méi)有勇氣去做,怕出問(wèn)題,有時(shí)嫌麻煩不愿去做,老師開(kāi)導(dǎo)我要勇于去嘗試,現(xiàn)在有機(jī)會(huì)就不要放過(guò)不要怕出問(wèn)題,有問(wèn)題出現(xiàn)一方面可以發(fā)現(xiàn)自己的不足明確自己在哪方面還有欠缺,以后好去努力,另一方面,問(wèn)題的出現(xiàn)可以鍛煉我們思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力提高自己的思維能力。老師對(duì)我寄予很大的希望我不能辜負(fù)了老師的期望,我盡自己的最大努力把畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了,中間難免有些錯(cuò)誤懇請(qǐng)老師給予指出講解。
加工工藝的好壞直接影響到加工零件的質(zhì)量和加工的經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)的問(wèn)題,所以說(shuō)加工工藝是機(jī)械制造中的重中之重。只要學(xué)好了如何去編制加工工藝,才能在以后的工作中得心應(yīng)手。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作過(guò)程不同與以往的課程設(shè)計(jì),他們的區(qū)別不僅僅在工作量的不同,在本質(zhì)上對(duì)我本人來(lái)說(shuō)有很大的進(jìn)步,以前所做的課程設(shè)計(jì)僅僅是根據(jù)現(xiàn)有圖紙現(xiàn)有資料,在老師的多次講解中完成!而且不能于實(shí)際加工聯(lián)系在一起。所做的所不會(huì)的也是在老師的講解下完成,在應(yīng)付工作的情況下完成。這次所做的設(shè)計(jì)是自己真正容入到社會(huì)中去真正接觸到的充分聯(lián)系到實(shí)際中。在學(xué)校我們做設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)用的是國(guó)標(biāo),在公司在企業(yè)就不一定了,還多公司有自己的標(biāo)準(zhǔn),在做設(shè)計(jì)等是不在像我們?cè)趯W(xué)校時(shí)那樣按部就班來(lái)實(shí)現(xiàn),因?yàn)槠髽I(yè)是以贏利性質(zhì)來(lái)經(jīng)營(yíng)的集團(tuán),在設(shè)計(jì)時(shí)為了節(jié)約時(shí)間和成本好多工作就沒(méi)必要去做,只要能滿足要求,可以省去的東西就沒(méi)必要去做了。而且為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范企業(yè)根據(jù)自身情況而定做的一系列標(biāo)準(zhǔn)。如為區(qū)別各個(gè)公司的 產(chǎn)品我們可以根據(jù)圖紙的不同格式來(lái)判別,公司為保密所做的一系列的改動(dòng)等。
學(xué)校是以知道學(xué)生教育學(xué)生為主,為了學(xué)生以后可以在社會(huì)中立足。做錯(cuò)了或不會(huì)了你有的是機(jī)會(huì)去改,但公司企業(yè)不同,公司沒(méi)有足夠的時(shí)間讓你去改正錯(cuò)誤,他可以給你一次甚至兩次機(jī)會(huì)但不可能給你重做一件時(shí)的時(shí)間。在學(xué)校我可以經(jīng)常馬虎可以粗細(xì),比如在標(biāo)注是表錯(cuò)了尺寸或公差,老師最多批評(píng)我一下,下次在錯(cuò)也沒(méi)什么影響,但在企業(yè)就不同了,他所看中的是你的做事夠不夠仔細(xì),在做工藝時(shí)丟了一個(gè)尺寸或少了一個(gè)公差,或多標(biāo)漏標(biāo),所造成的后果就很難預(yù)定了,如在粗加工還有挽救的機(jī)會(huì),但要是在精加工就可能造成零件的整批的報(bào)廢給公司帶了巨大的損失,一次錯(cuò)了也許領(lǐng)導(dǎo)不會(huì)說(shuō)什么但要是有第二,第三公司會(huì)懷疑你這個(gè)人的能力問(wèn)題,你也就面臨被抄魷魚了 。
總的來(lái)說(shuō),通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)到了不少知識(shí)。對(duì)我以后的工作將會(huì)有很大的幫助,它將我在學(xué)校所學(xué)到的理論知識(shí)用到了實(shí)踐中來(lái),讓我在學(xué)校學(xué)的東西得到提前的應(yīng)用,他讓我真正把所學(xué)的理論應(yīng)用到實(shí)踐中去,實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐的結(jié)合,對(duì)我也是一個(gè)全面的鍛煉,讓我感受到社會(huì)的壓力同時(shí)也感受到了社會(huì)也缺高層次的人才,明白自己的發(fā)展方向,清楚自己今后的目標(biāo),找到自己的人生道路。同時(shí)也是對(duì)我三年學(xué)的也是一個(gè)綜合考試。
再次感謝學(xué)校給我的這次機(jī)會(huì),感謝老師給予的指導(dǎo)
第六章 致 謝
三年的大學(xué)學(xué)習(xí),讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)而又全面的認(rèn)識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)任務(wù),它為我們以后從事技術(shù)工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ),對(duì)我們掌握所學(xué)知識(shí)情況進(jìn)行了全面而又直觀的檢測(cè)。為了能夠較好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我投入了萬(wàn)分的精力作了充分的準(zhǔn)備工作。
首先,我先針對(duì)畢業(yè)課題來(lái)考慮,在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和幫助下,對(duì)所需的資料進(jìn)行搜集和整理,根據(jù)設(shè)計(jì)的要求,再對(duì)資料做一個(gè)簡(jiǎn)單的歸類。
其次,根據(jù)指導(dǎo)老師給出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求,先制定設(shè)計(jì)的總體方案,按照指導(dǎo)老師要求的設(shè)計(jì)進(jìn)度,一步步的完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已結(jié)束,但想想我在其中所學(xué)到的知識(shí),所遇到的困難,仍記憶猶新。它讓我明白了無(wú)論是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,還是改造原先的老產(chǎn)品,都是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程,容不的半點(diǎn)含糊。設(shè)計(jì)人員應(yīng)先明白的目的,了解產(chǎn)品的價(jià)值和實(shí)用性。其次,要對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思,確定總體方案,查閱資料,最后編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書,進(jìn)行繪圖。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西:首先,畢業(yè)設(shè)計(jì)把我們?nèi)晁鶎W(xué)的知識(shí)聯(lián)系在一起,對(duì)過(guò)去所學(xué)的東西又多了一次復(fù)習(xí)和鞏固的的機(jī)會(huì),它系統(tǒng)的將所學(xué)知識(shí)綜合起來(lái)。其次,第一次做這么綜合的設(shè)計(jì)讓我的思路在總體上有所深入和提高,又鍛煉了自己的能力。再次,這對(duì)以后投入生產(chǎn)也起一定的作用,它讓我們理論與實(shí)際相結(jié)合。
我的指導(dǎo)老師周梅芳,是位認(rèn)真、負(fù)責(zé)的人,每次我去問(wèn)她問(wèn)題,她都細(xì)心認(rèn)真的講解,不厭其煩。我感謝周老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我的莫大幫助,以及那些幫助過(guò)我的人,在此我忠心的表示感謝。
七 參考文獻(xiàn)
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機(jī)械出版社1994 第一版
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哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社1984 第一版
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 趙家齊
機(jī)械出版社 1983 第一版
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《機(jī)械制造工藝及設(shè)備手冊(cè)》 第三篇“液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)資料”
機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》 蔡蘭主編
機(jī)械工業(yè)出版社
《金屬材料的選用》 楊振華編
化學(xué)工業(yè)出版社
《液壓傳動(dòng)》 丁樹(shù)模主編
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《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 楊培元,朱福元主編
機(jī)械工業(yè)出版社
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