罗茨气体流量计的工作原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——罗茨气体流量计。该专利由成都伦慈仪表有限公司申请，并于2017年2月15日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种气体流量计，具体涉及一种罗茨气体流量计。

发明背景

在燃气输配行业，罗茨气体流量计是使用相当普遍的高精度计量仪器。目前在用的罗茨气体流量计结构上主要包括壳体、芯轴和罗茨轮，所述芯轴通过轴承与壳体连接，罗茨轮安装在芯轴上并设于壳体内，芯轴与壳体之间还设置有一定的密封结构，以防气体外泄。发明人通过研究分析发现，上述的罗茨气体流量计存在一个长期以来一直被忽视的缺点：由于经过该罗茨流量计的燃气（如天然气）中往往含有一定量的粉尘，而罗茨气体流量计中没有能够有效阻断这些粉尘侵入所述轴承的结构，因此在使用一段时间后该轴承的转动灵活度就会下降，使得芯轴和罗茨轮的转速降低，相应的导致壳体内部气压增高，一旦壳体内部气压增高到一定程度，就会导致壳体中的受计量气体从罗茨轮与壳体之间的配合间隙穿过，从而影响罗茨流量计的计量精度。

发明内容

针对上述缺点，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够防止受计量气体中的粉尘进入轴承进而影响计量精度的罗茨气体流量计。

本发明的罗茨气体流量计包括壳体、芯轴和罗茨轮，所述芯轴通过轴承与壳体连接，罗茨轮安装在芯轴上并设于壳体内，并且，壳体侧部安装有压板，所述轴承安装在该压板上，压板的内侧面与罗茨轮上与该内侧面相对的端面之间形成第一侧隙，该第一侧隙的宽度＞0且≤0 .35毫米；芯轴上套有防尘隔圈，该防尘隔圈具有轴套部和位于该轴套部外圆柱面上的凸环部，所述轴套部与芯轴孔轴配合且轴套部的前后两端分别紧靠在轴承和罗茨轮相对的端面上从而使所述防尘隔圈轴向固定于轴承和罗茨轮之间，凸环部上面朝罗茨轮的一侧面与罗茨轮上与该侧面相对的端面之间形成第二侧隙，该第二侧隙的宽度≥0且≤0 .75毫米，凸环部上面朝压板的一侧面上加工有至少两圈沿凸环部径向间隔排列并以芯轴中心轴线为圆心的环形密封齿，压板与所述防尘隔圈非接触配合且压板上设有与环形密封齿形成曲折迷宫形间隙的密封齿槽，所述环形密封齿与密封齿槽之间的齿侧单边间隙为＞0且≤0 .5毫米。上述结构的罗茨气体流量计既能够有效防止受计量气体中的粉尘进入轴承，同时其防尘密封结构也不会产生阻碍芯轴和罗茨轮转动的阻力，因此能够更好保证罗茨气体流量计的计量精度。

作为在上述技术方案基础上的进一步改进，所述第一侧隙的宽度为0 .05－0 .25毫米，则所述第二侧隙的宽度至少比第一侧隙的宽度大0 .15毫米。当第一侧隙的宽度为0 .05－0 .25毫米且第二侧隙的宽度至少比第一侧隙的宽度大0 .15毫米时，罗茨气体流量计壳体内的受计量气体从第一侧隙进入第二侧隙时由于第二侧隙的宽度变化而降低了压力，气体中的粉尘趋向于向压力较小的第二侧隙内流动，因此粉尘更容易聚集在第二侧隙中，进而减少了进入曲折迷宫形间隙的粉尘数量，进一步提高了防尘密封效果；由于第二侧隙的宽度比第一侧隙的宽度大，故凸环部上面朝罗茨轮的一侧面凹于压板的内侧面，也可避免对罗茨轮形成运动干涉。第一侧隙的宽度可再优选为0 .1－0 .2毫米，第二侧隙的宽度再优选为0 .4－0 .6毫米，这时，第一侧隙的宽度比较容易通过目前的加工手段加以保证，同时也能够防止受计量气体较多的通过第一侧隙进入第二侧隙内，更好的保证罗茨气体流量计的计量精度；第二侧隙的宽度为0 .4－0 .6毫米时也能够更好的保证粉尘在第二侧隙中的聚集量。

上述各技术方案中所述环形密封齿与密封齿槽之间的齿侧单边间隙优选为0 .1－0 .3毫米；更优选为0 .2－0 .3毫米。上述各技术方案中防尘隔圈的轴套部与芯轴的单边配合间隙优选为0 .1－0 .15毫米。上述各技术方案中所述压板与防尘隔圈的轴套部的单边配合间隙优选为0 .05－0 .35毫米；更优选为0 .2－0 .3毫米。