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涡轮流量计叶轮的基础构造原理

  智能涡轮流量计其机械部分原理是:当流量流入流量计时,在导流体的作用下得到调整并加速,由于叶轮与流体流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在克服摩擦力矩和流体阻力矩后,涡轮开始旋转。
 

 
  涡轮流量计的结构紧凑,其中叶轮是流量计的关键件,是传感器的检测元件。叶轮由高导磁性材料硬铝2A12制成,与表体同轴,叶片数常用12~24片,叶轮几何形状及尺寸对传感器性能有较大影响,叶片的旋转角度与导程的程度,直接关系到涡轮流量计的精度,即检测线性度的值。
  此种零件在公司为加工,。如按一般工艺,在铣加工中心加工最好,但这样势必会使加工成本增加好几倍。考虑到流量计还在研发试制阶段,要做到既节约成本,又不影响尺寸精度,因此我们针对车间现有设备的加工能力情况,决定在普通卧铣上加工。
  叶轮的加工难点有:
  (1)叶轮材料为2A12,零件精度要求高,在机加过程中容易变形;
  (2)叶轮的叶片壁厚薄,其壁厚只有1~2mm,加工过程中,其直径越大,加工时零件颤动越严重,从而对尺寸精度产生很大影响,直接影响气体的流速及检测线性度的值;
  (3)中心小孔与外圆直径差大,同轴度要求0.015mm。
  针对以上加工难点,我们综合考虑各方面的因素,制定出以下两条工艺方案:
  (1)方案一。车外圆,几件为一体—铣削螺旋叶片—钳工去除毛刺—车断为单件,镗沉孔及外圆—铣槽—叶轮做动平衡—表面氧化处理。对方案一试加工一件,其结果不甚理想,因铣削后的叶片厚度只有1mm,用它来作为定位基准镗孔,很容易使叶片变形,且内外圆的同轴度难以保证,由此得出改进方案二。
  (2)改进方案二。粗车(各面均留量1mm,左端凸台加长15mm,给铣加工预留夹头)—热处理(材料具有热处理强化能力,因此在零件粗加工后安排一次热处理工序,以消除加工应力)—精车(孔与外圆一刀下,调头上软爪,这样来保证同轴度)——铣(挂轮,借助工装铣削等速螺旋叶片)—钳(去除所有毛刺)—铣(铣槽,去夹头)—叶轮做动平衡—表面氧化处理。
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