可变轮叶式热能表的结构设计

时间:2019-03-04 11:13:16 来源: 天游平台注册 作者:匿名


作为一种商品,热量已经开始被中国人所接受,但从经济角度来看,应尽可能降低供热系统的转换成本,同时满足热量计量精度的要求。为此目的而开发的可变叶片式热量表为加热系统的改进提供了理想的技术支持。

一,可变叶片式热量表的工作原理

1.可变叶片式热量表的整体布局

在完成流体热量计量的前提下,可变叶片式热量表力求结构紧凑,降低制造成本,并且易于实现表体的整体密封。设计理念:除了用于将驱动组件和计数装置安装在壳体中的腔体之外,还提供一对用于流体流动的腔体,并且每个腔体设置有可随流体温度变化的轮子。叶片形状和曲率的叶轮,每个叶轮通过轴固定连接到另一个腔体中的传动部件的输入端子,传动部件的输出端子与计数装置连接以驱动计数设备运作。两个可变叶轮的叶片的形状,尺寸和数量是相同的,并且叶片由双金属材料制成以具有特定形状。当流体的温度改变时,叶片叶片的曲率改变以改变叶片的有效尺寸和角度,从而改变叶轮的速度。具有叶轮的两个腔室中的流体的流速是相同的。当两个腔室中的流体温度相同时,两个叶轮的转速相同;当两个腔室中的流体温度不同时,两个叶轮的旋转速度是不同的。两个腔室流体之间的温差越大,两个叶轮之间的转速差越大。在这种情况下,另一个腔体安装有传动部件和计数装置。传动部件包括差速齿轮传动系统。差动齿轮系具有两个输入端子和一个输出端子,两个叶轮分别穿过传动轴。差动齿轮系的两个输入端固定连接,差动齿轮系的输出端与计数装置连接,驱动计数装置工作。差动齿轮系中的两个输入端子是对称布置的一对齿轮,齿数相同。由于特定的参数设定,轮系的输出端子即旋转轴的输出速度恰好等于差动齿轮系的两个输入端子。旋转速度的差异,在累积时间之后,计数装置记录两个叶轮的转数差,并且该值是待校准的热量的值,从而实现热计量的目的。由于两个叶轮所在的腔室彼此相邻,不仅减小了两个部件之间的密封面和传动部件,而且两个独立的流动装置实现了“二合一”结构;旋转轴和两个叶轮之间的差异移动齿轮系中三个旋转轴的旋转轴线排成一行,这减小了热能表的整体径向尺寸。通过采用上述两种结构布置,热能表的结构更加紧凑,热能表的总体积减小,从而降低了热能表的制造成本。另外,热能表的三个腔体沿叶轮轴向的横截面为圆形,并且易于包装在同一圆柱形壳体中,并且仅气缸的一端设有一体的密封端盖。

2.可变叶片式热量表中差动齿轮系转速的计算

图1是可变叶片式热量表的操作示意图。参考图1,计算变速器组件11的转速。:。差速齿轮系中的齿轮7和齿轮13的绝对转速分别为n7和n13,齿数为Z7和Z13,Z7=Z13,齿轮5的齿数为Z5。由7,5和13组成的齿轮传动系统是空间差动齿轮系,其自由度为2,其中齿轮5轴的转速n5与变速器组件11的转速n11相同,齿轮7和齿轮13位于转换机构下方。旋转方向相反,参考《机械设计》(濮良贵,高等教育出版社,2001)中国公式(11-3,a),齿轮比前的符号为负。因此,齿轮7和齿轮13与传动组件11的传动比为:。

图1可变叶片式热量表的工作原理

因此,存在n7-n11= - (n13-n11),n11=(n7 n13)/2,因为n7和n13分别由叶轮组件16和14驱动,叶轮组件16和14的转向在因此,热量计反向设定,n7和n13符号相反,并且n11实际转速是齿轮7和齿轮13之间的转速差的倍数。

二,可变叶片式热量表的结构设计

参考图3详细描述可变叶轮热量表的结构细节和操作。热量计包括壳体1和三个腔体2,4和6.具有相同形状,尺寸和数量的叶片的叶轮组件16和14安装在腔室2和4中,并且叶轮组件16中的叶片和当流过腔室时,图14中的双金属材料形成特定的形状。当2和4中的流体温度改变时,叶片16和14的曲率相应地改变,从而改变叶片的有效尺寸和角度。由于叶片的有效尺寸和角度的变化,叶轮在流体的作用下转速相应地变化,并且流体温度越高,叶轮速度越低。传动体11和计数装置9安装在空腔6中。传动组件11包括齿轮7,齿轮13,齿轮组5,旋转轴12,旋转轴8和固定连接的齿轮10。变速器组件11包括差动齿轮传动系统,差动齿轮系由齿轮7组成。齿轮13,齿轮组5,转轴12和转轴8形成在转子轴8上。 。差动齿轮系中的齿轮7设定为等于齿轮13的齿数。

叶轮组件16经由旋转轴3固定地联接到变速器组件中的齿轮7,并且叶轮组件14经由旋转轴15,齿轮7和齿轮固定地联接到变速器组件中的齿轮13。 13是差动齿轮系的两个输入端子,旋转轴12与旋转轴8固定连接,旋转轴8是差动齿轮系的输出端子,旋转轴8驱动计数装置9通过齿轮10操作。

腔室2和4中的流体的流速是相同的。当腔室2和4中的流体温度不同时,叶轮组件16和14的旋转速度不同,并且相应地产生差动列车中的两个输入端子齿轮7和13。转速差,齿轮组5与齿轮7和齿轮13啮合,齿轮7和齿轮13之间的转速差通过齿轮组5,转轴12和齿轮组10传递到齿轮10。旋转轴8和齿轮10传递齿轮7和齿轮13的旋转速度差是叶轮组件16和叶轮组件14的旋转速度之差。该旋转速度差是速度差。热源为热量表下的散热器提供散热,散热时间的累积值为散热。在计数装置9中通过齿轮10描述热辐射量。

为了使热能表紧凑,减少机体,降低生产和制造成本,并且容易实现整体密封,叶轮组件16的旋转轴3的旋转轴,叶轮组件的旋转轴15如图14所示,差动齿轮系的旋转轴8共线地设置,腔2和腔4彼此相邻设置。

第三,结论

可变叶片式热能表的两个可变叶轮的腔室彼此相邻布置,并且两个可变叶轮的旋转轴线和差动齿轮系的旋转轴线排列成一列,这减少了工作台。主体的轴向和径向尺寸实现了紧凑结构,减少主体并降低生产和制造成本的目的。热量表呈圆柱形,一端易于密封。整个装置由机械部件组成,结构简单,经济实用,有利于产品参与市场竞争。[关键词]变叶片式,流体温度,国家标准物质网络

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