旋转活塞流量计计量室的密封设计

　　0　引　言

　　旋转活塞流量计是一种容积式流量计,其计量室的进出口腔的隔绝密封问题是关系到能否保证计量的准确、稳定的重要环节。该密封是由旋转活塞与内外圆筒及隔板的接触形成,而与隔板接触的、供活塞摆移的顶面缺口廓形设计尤为关键,工作时,该廓形既要保证活塞按正确轨迹运动不受干涉,又要保证缺口轮廓与隔板保持接触,使进出腔隔绝,形成可靠的密封。关于廓形设计,目前未见有资料报道。本文就缺口廓形的设计进行了研究,推导出设计廓形所需的方程,为加工提供了条件。

　　1　旋转活塞流量计计量室的结构及其工作原理

　　如图1所示,顶面开有运动时能容纳隔板位置缺口的活塞7位于外圆筒1的内壁及内圆筒6的外壁构成的环形区域内,活塞的内外壁分别与内外圆筒的外、内壁接触,使活塞中心o′对于内外圆筒中心o有一偏距e,不难看出,旋转活塞的外内半径r1,r2,与外内圆筒的内外半径R,r3有下列关系:

　　活塞壁厚　　　　　δ=r1-r2

　　偏距                             e=R-r1

　　活塞外半径                r1=(R+r3+δ)/2

　　内外圆筒间有沿径向隔板将环形区隔断。

　　环形区的径向尺寸                l=R-r3

　　隔板在R以内长度l1略大于   l

　　隔板厚度为                            b

　　隔板到o点距离                      l2=R-l1

　　这样,环形区被活塞壁和隔板划成两个月牙形内外腔计量室,在入口液体压力作用下,活塞中心o′绕o沿箭头做逆时针旋转,活塞其余部分在环形区内摆移,其内外圆柱面依次和内外圆筒接触,计量腔不断作圆周移动,输送流体。活塞中心o′绕o旋转一周,内外计量腔同时旋转一周,各输送排出一次液体。月牙形内外计量腔的容积和即为活塞中心旋转一周输送排出的液体体积流量,它是一个可计量的常量为:

　　其中,h—计量室的高度根据活塞的转数n就能测出n转数下所流过的液体量:

　　V_n=n V₁

　　2　流量计计量室的密封问题分析

　　2.1　密封原理