气体(ti)涡(wo)轮流量计是速度式流量计量仪表的一种,其传统结构(图1)主要由壳体、叶轮支架、轴承支架、叶轮轴、轴承叶轮、导流整流器、计数装置组成。当被检测气体经过气体涡轮流量计时,气体在导流整流器中被整流和加速,然后推动叶轮进行旋转,叶轮转动的速度和进过流量计的流体流速成正比,通过一系列的减速,最后由计数装置对叶轮转动的圈数进行累加,达到流量计计量的目的。
但是通过多年的实践发现，仪表的精度除了受零部件加工精度的影响以外,和轴承选用也有很大的关系，仪表要想保持长时间的稳定运行,轴承必须有足够的使用寿命,但是,对于进行维修和维护的仪表进行故障统计分析,大多是由于轴承的失效造成了仪表的损坏,对其进行受力分析(图2)表明,传统型的流量计结构在轴承的设计方面是一个薄弱环节。
叶轮受到气流的冲击，气流对叶轮除了产生驱动叶轮旋转的推力外,还会产生一个垂直于叶轮的推力F推力，为了维持平衡，固定轴承会受到一个由轴承支架提供的反作用力F反推力。固定轴承为了支撑叶轮及轴系本身的重力会受到-个压力N反推力,浮动轴承由于阻止叶轮以固定轴承为支点进行旋转会得到一个压力T",因此，固定轴承处在一个最恶劣的工作环境之下,经过长时间的运转，在缺少润滑的情况下，固定轴承的使用寿命大打折扣。特别是在高速运转情况下,垂直于叶轮的推力F推力也会随着转速的提高而提高，固定轴承的使用状况随之更加恶化。事实也正是如此，在维修的气体(ti)涡轮流量计中(zhong)，离叶(ye)轮较(jiao)近的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)定(ding)轴承损坏几(ji)乎占到了100%,轴承最后只剩下了内圈外圈,叶(ye)轮也因此(ci)波及(ji),仪表不得不进(jin)行关键部件的(de)(de)(de)(de)(de)更换，及(ji)时(shi)发(fa)现故障并进(jin)行排除还好，如果没(mei)有及(ji)时(shi)发(fa)现，造成经济上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)损失我(wo)们(men)将无(wu)法(fa)(fa)弥补。为了改善(shan)固(gu)定(ding)轴承的(de)(de)(de)(de)(de)使用环(huan)境,轴承所(suo)承受(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)撑力我(wo)们(men)无(wu)法(fa)(fa)改变，但是，我(wo)们(men)可(ke)以想办法(fa)(fa)改善(shan)固(gu)定(ding)轴承所(suo)受(shou)(shou)到的(de)(de)(de)(de)(de)反作用力F反推力，因此(ci),引(yin)入(ru)了气体(ti)推力轴承的(de)(de)(de)(de)(de)设(she)计。 |
