专利名称：液力全悬浮涡轮机构的制作方法
液办全悬浮涡轮机构属于流量计技术领域，可广泛地应用于流体流量的计量，尤其在大振动场合下使用，更能充分地体现其独特的优良性能。例如作为汽车或其它燃油发动机的燃油计量，使迄今为止的经验性配油管理科学化、精确化。
现有的流量计均有共同的弱点怕振动、精度寿命低，造价昂责。如现有高精度的涡轮流量计，其轴承的制造安装要求精度很高，在长期的使用中磨损很快，即精度寿命很低，在汽车上是不能被使用的，因汽车振动很大。这些，在流量计产品样本中有所体现。另外，本人在93年申报了一项有关的专利，申请号为931006015，但它在轴向不能彻底稳定地悬浮，即并非液力全悬浮涡轮。
本机构的目的在于使流量计能够在大振动的场合下也能适用，极大地延长流量计的精度寿命，并且造价低得多。这样就可以方便地使之适用于汽车、火车或其它燃油发动机上，使油耗管理科学化、简单化、精确化，以充分体现管理节油、操作节油和技术节油并净化排气的全方位节油的优良性能。
液力全悬浮涡机构的工作原理及核心结构方案如下如图1所示，流体由进流孔1进入分流道2中，被一分为二，分别由两个偏心孔3进入两个对应的旋涡产生区8后产生了同向旋转的流体旋涡，该旋转的流体同时通过涡轮所处的区域向中部流动，最后流体从涡轮中部位置周围分布的若干个出流孔12汇集于出口13流出。在此流动过程中，流体旋涡的对中力使涡轮10产生径向悬浮；而两股流体同时从涡轮10的两端流向中部时的射流作用使涡轮10产生轴向悬浮，从而使涡轮产生了液力全悬浮状态下的稳定旋转。将涡轮的转动用光电或其它传感方式变为电信号输出，并进行脉冲计数、数据处理和显示，即可设计制造出不同应用场合的流量计。
用“液力全悬浮涡轮机构”设计制造的流量计，具有不怕振动、永不磨损的独特优越性，这一点是现有流量计，尤其是现有涡轮式流量计所不具备的。经多年考察、研究，现有流量计在技术和造价上是不能适应汽车燃油计量需要的。故用“液力全悬浮涡轮机构”设计生产的“汽车燃油流量计”将成为汽车的新增仪表，它无论在技术或造价上都完全适应于汽车，同时可取代内燃机车或其它一些工业用流量计。
图1进流孔1、分流道2、偏心孔3、本体4、蜗杆5、涡套6、封头7、旋涡产生区8、透明套9、涡轮10、磁铁11、出流孔12、出口13、调节套16。
图2、图3平衡片14、叶轮15。
液力全悬浮涡轮机构主要由如下结构组成本体4上有进流孔1，分流道2，2个偏心孔3和旋涡产生区8，出流孔12，出口13等结构，偏心孔3与旋涡产生区8的中心线二者之间不相交，而是相错一个偏心距。转动带齿的调节套16，偏心距的大小可调，用以校正误差。调节套16上有偏心孔3，一般由蜗杆蜗轮机构实现调节，如图1所示的螺杆5和上部的调节套16，组成了调节机构，下部也可以设置相同的调节机构。本例为只调一个偏心孔方式。在本体4上，还装有透明套9，用以取光电信号，封头7涡轮10。在该机构用于汽车等发动机的燃油计量时，还在旋涡通道周围装有苦干块永久磁铁11，用以加强燃油雾化，体现技术节油和净化发动机排气的功能。封头7封闭旋涡产生区8的一端，以使流体流向涡轮中部的若干个出流孔12和出口13。为了排气泡顺利，一般封头7的内端中部呈凸起状。涡轮10处于两个旋涡产生区8之间、其中部周围有若干个出流孔12。其它密封件和连接紧固件与悬浮无必然内在联系。本体4可以是组合式的，本例为单体式。涡轮10上的叶轮15的叶片一般与涡轮10的中心线平行，但也可以成螺旋方式。另外，涡轮中部可以有平衡片14，如图2所示，也可以无平衡片14，如图3所示。两个叶轮之间的轴向距离h≥0。旋涡产生区8与涡轮10所处的区域相连通。旋转的流体从涡轮10轴向的两头，流向其中部的出流孔12后，汇集到出口l3而流出。利用液力全悬浮涡轮机构可以设计制造多种用途的流量计。
权利要求
1.液力全悬浮涡轮机构由本体(4)及其中的偏心孔(3)、旋涡产生区(8)、涡轮(10)透明套(9)、涡套(6)、封头(7)组成。偏心孔(3)与旋涡产生区(8)的中心线不相交、二者相错一个偏心距，由此流体在通过时将产生流体旋涡，并带动涡轮作相应的转动。偏心孔(3)与旋涡产生区(8)的中心线二者之间的偏心距大小可利用蜗杆(5)转动调节套(16)或其它方式调节。另外，涡轮的转动速度，可由光电或其它传感方式取出其转动电信号，用以计数脉冲并作相应的数据处理和显示、即可成为多种场合应用的流量计。其特征是流体由进流孔(1)进入本体后在分流道(2)中分为两路，通过两个偏心孔(3)进入上、下两个旋涡产生区(8)后形成流体旋涡。旋转的流体从涡轮(10)的两端向其中部流动。并从涡轮中部周围的若干个出流孔(12)汇集到出口(13)而流出。而在此过程中，涡轮在旋涡的作用下旋转，并产生径向悬浮，同时涡轮在其两端轴向射流的作用下产生轴向悬浮，从而使涡轮(10)处于全悬浮的转动状态。调节套(16)的孔与其外圆的中心线不重合，一端是齿轮。封头(7)将2个旋涡产生区(8)的一端封闭，透明套(9)一般为透明材料制成，用于取涡轮转动的光电信号。在作为机动车辆用的燃油流量计时，可在旋涡的周围布置若干块永久磁铁(11)。
2.根据权利要求1所述的液力全悬浮涡轮机构，其特征在于涡轮的中部可以有平衡片(14)也可以无平衡片(14)叶轮(15)的叶片方向可以与涡轮中心线平行，也可以不平行，即为螺旋形。叶轮(15)的叶片数多少均可，两个叶轮的轴向间隔尺寸h≥0。
3.根据权利要求1所述的液力全悬浮涡轮机构，其特征在于偏心孔(3)的偏心距大小的调节，可以只调一个，也可上、下都可调，本例是只调一个的方式。
4.根据权利要求1所述的液力全悬浮涡轮机构，其特征是永久磁铁处于流体旋涡的周围，其数量不限。
5.根据权利要求1所述的液力全悬浮涡轮机构，其特征是本体(4)也可以是组合型的；本例是单体式；2个旋涡产生区(8)处于涡轮(10)的两端，流体从其两边向其中部流动，汇集于出口(13)后流出。
6.根据权利要求1所述的液力全悬浮涡轮机构，其特征是利用它为核心机构，可设计制造出多种用途的流量计。
全文摘要
一种利用新的流体力学原理设计而成的“液力全悬浮涡轮机构”,可用于流体的计量。现有的计量精度较高者,一般为涡轮流量计,其主要的缺点是计量精度和寿命取决于涡轮轴承的精度及其磨损程度,这是当今世界上的共同难题。本机构的最大特点是涡轮不用轴承支承,从根本上消除了上述的致命缺点。它是利用流体动力原理保持涡轮作全悬浮的转动,从而具有不怕振动、永不磨损的独特优良性能。用于汽车燃油计量时,可充分体现管理、操作、技术全方位的节油优势。
文档编号G01F1/05GK1195768SQ9710462
公开日1998年10月14日 申请日期1997年4月8日 优先权日1997年4月8日
发明者王建平 申请人:王建平