[发明专利]科里奥利粉体质量流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量流体或流动固体材料质量流量的装置，特别是涉及一种靠测量赋予旋转运动的液流的压力、力、动量或频率操作的科里奥利或回转质量流量计。

背景技术

目前，粉体质量流量计主要有皮带秤、失重秤、转子秤、冲击式流量计和科里奥利流量计等几种形式。皮带秤和转子秤的测量精度不高；失重秤和冲击式流量计在应用时不可避免地存在冲击和测量的间断性；科里奥利流量计被认为是目前较为先进的测量手段，其具有结构简单、工作可靠、计量精度高、无粉尘污染等特点，应用越来越广泛。公告号为CN2593163Y的中国实用新型专利中公开了一种连续型粉体物料流量计，其利用科里奥利原理测量粉体物料流量，主要由减速电动机、转速转矩传感器、传动轴、叶轮、壳体等组成，传动轴铅垂布置，叶轮安装在传动轴上，减速电动机通过转速转矩传感器带动传动轴转动，叶轮与传动轴一起旋转，并对粉体物料进行计量。

上述流量计的不足之处在于：

(1)进行大流量粉体物料计量时，减速电动机的减速比不能满足设计要求；

(2)随着时间的推移，粉尘会进入传动轴下端的轴承中，增大了传动轴的旋转阻力，进而影响流量计的测量准确度，并造成轴承过早失效；

(3)现有转速转矩传感器的动态性能较低，当喂料不均时，测量系统会产生较大波动；

(4)由于扭矩传感器的存在，加上两个联轴器，使得整个装置在垂直方向尺寸比较大，运行过程中经常出现晃动，加剧了轴承的磨损，影响了流量计的寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简化了传动系统、减小了尺寸，而且扭矩测量原理简单可靠、受环境影响小、维护简单方便、可进行动态扭矩测量的性能好、使用寿命长的科里奥利粉体质量流量计。

本发明科里奥利粉体质量流量计，包括机架，所述机架上设有安装板，所述安装板的上方连接进料装置，下方连接集料斗，所述机架下方安装出料斗，所述进料装置内设有电动机，所述电动机的下方设有行星齿轮减速器，

所述行星齿轮减速器包括内齿轮套、壳体，沿铅垂方向布置的所述电动机的输出轴伸入所述内齿轮套内，所述电动机上的第一外齿轮位于所述内齿轮套内且与所述内齿轮套啮合，所述壳体内设有水平布置的内齿圈，所述内齿圈内设有与其啮合的水平布置的行星轮，所述行星轮支撑在行星架上，所述壳体的中心处设有水平布置的且与所述行星轮啮合的太阳轮，所述太阳轮和所述第一外齿轮中间设第二外齿轮，所述太阳轮通过所述第二外齿轮与所述内齿轮套连接，其中：所述行星齿轮减速器还包括固定在所述壳体下方的下端盖，所述下端盖与所述内齿圈的相邻面上分布有凹陷的盲孔，所述盲孔中设有钢球，所述钢球沿垂直方向的最大高度大于所述盲孔沿垂直方向的最大孔深，且所述钢球和所述盲孔间隙配合，

所述内齿圈的外侧面上固设向外突出的挡块，所述挡块的中心、所述内齿圈的中心、所述太阳轮的轴线位于同一铅垂面上，与所述挡块临近的壳体的内壁上开有凹槽，所述挡块伸入到所述凹槽中，所述挡块的右侧安装有压电式传感器，所述压电式传感器通过第一信号电缆依次连接电荷放大器和信号处理器，

所述下端盖的下端面上设有凸台，光电传感器固定安装在所述下端面上，所述光电传感器通过第二信号电缆连接信号处理器，

所述行星齿轮减速器还包括输出轴，所述输出轴的下端安装有叶轮，所述叶轮位于所述集料斗和所述出料斗之间。

本发明科里奥利粉体质量流量计与现有技术不同之处在于：

(1)取消减速电动机，采用电动机加行星齿轮减速器的传动方案；

(2)取消传动轴，将叶轮直接安装在行星齿轮减速器的输出轴上；

(3)内齿圈未固定在下端盖上，而是通过盲孔和钢球浮动布置在下端盖上；

(4)取消转速转矩传感器，通过测量行星齿轮减速器中内齿圈的扭矩来计算输出轴的扭矩。

本发明科里奥利粉体质量流量计测量粉体物料质量的方法是：内齿圈转动时压电式传感器测得内齿圈的周向力，该周向力反映了内齿圈的扭矩，根据行星齿轮传动理论，由内齿圈的扭矩计算输出轴的扭矩，再根据科里奥利原理，计算出经过叶轮的粉体物料质量。本发明科里奥利粉体质量流量计与现有技术相比，至少具有以下优点：

(1)电动机加行星齿轮减速器的传动方案，克服了进行大流量粉体物料计量时，减速电动机减速比不能满足设计要求的缺陷；

(2)取消传动轴，使行星齿轮减速器之外没有轴承，彻底解决了粉尘对轴承的影响；