摘要(yao):針對(dui)目前(qian)市場(chang)對計(ji)量高(gao)壓氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 的大(da)量需(xu)求，設(she)計了(le)一種(zhong)新型(xing)高壓(ya)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計的(de)🈲結構(gou)🍓方👉案(an)。在常(chang)壓氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)研究(jiu)的基(ji)礎上(shang)🔞，對殼(ke)體的(de)材料(liao)與結(jie)構、主(zhu)軸承(cheng)的供(gong)油系(xi)統及(ji)其軸(zhou)向🐪緩(huan)沖結(jie)構進(jin)行研(yan)究。采(cai)用理(li)論分(fen)析、結(jie)構設(she)計以(yi)及試(shi)驗驗(yan)證，研(yan)制了(le)适用(yong)于高(gao)壓環(huan)境的(de)氣體(ti)🌍渦輪(lun)流量(liang)計。通(tong)過耐(nai)壓試(shi)💜驗台(tai)裝置(zhi)模拟(ni)管道(dao)介質(zhi)壓力(li)，對流(liu)量計(ji)供油(you)系統(tong)及主(zhu)承壓(ya)殼體(ti)進行(hang)🙇🏻可靠(kao)🚩性測(ce)試;根(gen)據測(ce)試試(shi)驗數(shu)據，提(ti)出關(guan)于推(tui)力與(yu)活塞(sai)面積(ji)、介質(zhi)接觸(chu)面積(ji)以及(ji)介質(zhi)壓力(li)之間(jian)所存(cun)在的(de)經驗(yan)公式(shi);通過(guo)高壓(ya)環道(dao)裝置(zhi)，在不(bu)同壓(ya)力、不(bu)同流(liu)🌂量下(xia)，對整(zheng)機進(jin)行示(shi)值誤(wu)差性(xing)能測(ce)試及(ji)分析(xi)，以優(you)化軸(zhou)向緩(huan)沖結(jie)構。測(ce)試結(jie)果表(biao)明，該(gai)新型(xing)高壓(ya)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計能(neng)安全(quan)、準确(que)🐪，可長(zhang)期應(ying)用于(yu)高壓(ya)介質(zhi)計量(liang)領域(yu)。
0引言(yan)
　　随着(zhe)國家(jia)西氣(qi)東輸(shu)、川氣(qi)東送(song)等管(guan)道的(de)建成(cheng)，大量(liang)的高(gao)壓、 大(da)口徑(jing)天然(ran)氣流(liu)量計(ji) 應用(yong)于管(guan)道沿(yan)線的(de)分輸(shu)計量(liang)站［1］。在(zai)煤改(gai)氣的(de)大環(huan)境⭐下(xia)，其🔞必(bi)⛷️将刺(ci)激市(shi)場對(dui)氣體(ti)流量(liang)計的(de)大量(liang)需求(qiu)。氣體(ti)🌍渦輪(lun)流量(liang)計是(shi)目前(qian)國内(nei)少數(shu)能在(zai)高壓(ya)下計(ji)量的(de)流量(liang)計。本(ben)文将(jiang)對其(qi)如何(he)在高(gao)壓工(gong)況條(tiao)件下(xia)安全(quan)、可靠(kao)運行(hang)進行(hang)分析(xi)，主要(yao)針對(dui)承壓(ya)部件(jian)(殼體(ti))結構(gou)理論(lun)計👅算(suan)、主軸(zhou)承供(gong)油功(gong)能以(yi)及高(gao)壓損(sun)時如(ru)💃🏻何避(bi)免或(huo)減小(xiao)軸向(xiang)力對(dui)軸承(cheng)的軸(zhou)向沖(chong)擊進(jin)行結(jie)構研(yan)究及(ji)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻試驗(yan)驗證(zheng)，以此(ci)深入(ru)積累(lei) 氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計 在(zai)高壓(ya)氣體(ti)介質(zhi)中運(yun)行的(de)經驗(yan)，爲今(jin)後産(chan)品的(de)改進(jin)與研(yan)發提(ti)供理(li)論支(zhi)持。
1環(huan)境适(shi)應性(xing)研究(jiu)
1.1殼體(ti)結構(gou)和材(cai)料
　　流(liu)量計(ji) 作爲(wei)一種(zhong)具有(you)爆炸(zha)危險(xian)性的(de)承壓(ya)類計(ji)量器(qi)具，廣(guang)泛應(ying)❤️用于(yu)💔工業(ye)檢測(ce)與控(kong)制、城(cheng)市燃(ran)氣檢(jian)測或(huo)計量(liang)等領(ling)域。在(zai)使用(yong)過程(cheng)中，其(qi)材料(liao)既承(cheng)受環(huan)境或(huo)介質(zhi)☁️的接(jie)觸腐(fu)蝕，又(you)承受(shou)複雜(za)的應(ying)力載(zai)荷🔞。在(zai)腐蝕(shi)和載(zai)荷的(de)共同(tong)作用(yong)下，流(liu)量計(ji)殼體(ti)材料(liao)容易(yi)🛀🏻發生(sheng)損傷(shang)和失(shi)效，導(dao)緻設(she)備發(fa)生結(jie)㊙️構性(xing)破壞(huai)、洩漏(lou)或爆(bao)炸等(deng)惡性(xing)事故(gu)。其🏃🏻常(chang)✔️見的(de)失效(xiao)模式(shi)有強(qiang)度失(shi)效、剛(gang)度失(shi)效、失(shi)穩失(shi)效和(he)洩漏(lou)失效(xiao)［2］。本小(xiao)節僅(jin)針對(dui)強度(du)失效(xiao)這一(yi)現象(xiang)進行(hang)分析(xi)。以TBQM-DN300焊(han)接殼(ke)體爲(wei)例，其(qi)結構(gou)如圖(tu)1所示(shi)。

　　在高(gao)壓介(jie)質的(de)工況(kuang)環境(jing)下，對(dui)主承(cheng)壓零(ling)件———殼(ke)體的(de)材質(zhi)選型(xing)以及(ji)強度(du)校核(he)應進(jin)行理(li)論計(ji)算分(fen)析及(ji)校核(he)💃🏻。其壁(bi)厚的(de)計算(suan)公式(shi)依據(ju)标準(zhun)《工業(ye)金屬(shu)管道(dao)設計(ji)規範(fan)》(GB50316-2000)［3］。當直(zhi)管計(ji)算厚(hou)度ts小(xiao)于直(zhi)管外(wai)徑D0的(de)1/6時，承(cheng)受内(nei)壓直(zhi)管的(de)計算(suan)厚度(du)不應(ying)小于(yu)式(1)的(de)🤟計算(suan)值。設(she)計厚(hou)度tsd應(ying)按式(shi)(3)計算(suan)。

　　式中(zhong):ts爲直(zhi)管計(ji)算厚(hou)度，mm;P爲(wei)設計(ji)壓力(li)，MPa;D0爲直(zhi)管外(wai)徑，mm;［σ］t爲(wei)🔱在設(she)計👄溫(wen)度下(xia)材料(liao)的許(xu)用應(ying)力，MPa;Ej爲(wei)焊接(jie)接頭(tou)系數(shu);tsd爲直(zhi)管設(she)🔞計厚(hou)度，mm;C爲(wei)厚度(du)附加(jia)量之(zhi)和，mm;C1爲(wei)厚度(du)減薄(bao)附加(jia)量，mm;C2爲(wei)腐蝕(shi)或腐(fu)蝕附(fu)加量(liang)，mm;Y爲計(ji)算❓系(xi)數。
　　設(she)計溫(wen)度根(gen)據流(liu)量計(ji)使用(yong)溫度(du)選取(qu)，一般(ban)爲－20～+80℃;設(she)計壓(ya)力P根(gen)據✂️ANSI600法(fa)蘭公(gong)稱壓(ya)力，選(xuan)取爲(wei)11MPa;鋼管(guan)外徑(jing)及公(gong)稱壁(bi)厚分(fen)别爲(wei)377mm與22mm，其(qi)餘參(can)數按(an)《工業(ye)金屬(shu)管道(dao)設計(ji)規🔞範(fan)》與《壓(ya)力管(guan)道規(gui)範-工(gong)📱業管(guan)道第(di)2部分(fen)🔆:材料(liao)》标準(zhun)選取(qu)。将以(yi)上相(xiang)關參(can)數按(an)式(1)計(ji)算。厚(hou)度附(fu)加量(liang)C1與腐(fu)蝕附(fu)加量(liang)C2取值(zhi)按《流(liu)體輸(shu)送🚶‍♀️用(yong)不鏽(xiu)鋼無(wu)縫鋼(gang)管》與(yu)《鋼制(zhi)對焊(han)管件(jian)規範(fan)》标準(zhun)選取(qu)，并💰代(dai)入式(shi)(3)。由此(ci)可🤩得(de)直管(guan)厚度(du)校核(he)計算(suan)參數(shu)，如表(biao)1所示(shi)。
圖表(biao)1直管(guan)厚度(du)校核(he)計算(suan)參數(shu)表

　　由(you)表1可(ke)知，鋼(gang)管的(de)公稱(cheng)壁厚(hou)大于(yu)設計(ji)壁厚(hou)，故所(suo)選鋼(gang)管的(de)壁厚(hou)符合(he)要求(qiu)。因許(xu)用應(ying)力已(yi)考慮(lü)到安(an)全系(xi)數，故(gu)建議(yi)公🔴稱(cheng)壁厚(hou)選擇(ze)可按(an)設計(ji)厚度(du)的1.1倍(bei)選✏️擇(ze)即可(ke)。不難(nan)看出(chu)，流量(liang)計殼(ke)體在(zai)選材(cai)時，應(ying)滿足(zu)殼📐體(ti)的高(gao)壓工(gong)作條(tiao)件，并(bing)需考(kao)慮内(nei)部介(jie)質腐(fu)蝕及(ji)載荷(he)沖擊(ji)等失(shi)效形(xing)式，同(tong)時結(jie)合産(chan)品成(cheng)本等(deng)相關(guan)因素(su)。綜上(shang)所述(shu)，本文(wen)流量(liang)計殼(ke)體采(cai)用Q345材(cai)質，最(zui)小壁(bi)厚爲(wei)22mm。
1.2供油(you)系統(tong)結構(gou)設計(ji)優化(hua)
　　渦輪(lun)流量(liang)計 屬(shu)于速(su)度式(shi)流量(liang)計量(liang)儀器(qi)。其通(tong)過采(cai)集渦(wo)輪旋(xuan)轉🔞頻(pin)率🔅并(bing)結合(he)溫度(du)、壓力(li)傳感(gan)器相(xiang)關參(can)數，計(ji)量流(liu)過流(liu)量計(ji)的标(biao)況體(ti)積量(liang)。其旋(xuan)轉部(bu)件一(yi)般選(xuan)用深(shen)溝球(qiu)滾珠(zhu)軸承(cheng)。其正(zheng)常運(yun)👄行時(shi)需要(yao)潤滑(hua)，否則(ze)幹摩(mo)擦會(hui)很快(kuai)損壞(huai)軸承(cheng)。本❓小(xiao)節所(suo)研究(jiu)的是(shi)如🆚何(he)克服(fu)在高(gao)壓介(jie)質工(gong)況條(tiao)件下(xia)産生(sheng)的反(fan)作用(yong)力對(dui)潤滑(hua)油㊙️的(de)進入(ru)造成(cheng)✊的不(bu)良影(ying)響。
　　假(jia)設軸(zhou)承腔(qiang)體内(nei)部的(de)油路(lu)結構(gou)如圖(tu)2所示(shi)。其中(zhong):2爲潤(run)滑油(you)與💯介(jie)質接(jie)觸的(de)噴嘴(zui)直徑(jing)，前噴(pen)嘴與(yu)軸向(xiang)成60°夾(jia)角。
圖(tu)2軸承(cheng)腔體(ti)油路(lu)結構(gou)圖

　　由(you)圖2可(ke)知，其(qi)流量(liang)計外(wai)部需(xu)配套(tao)油泵(beng)組件(jian)及外(wai)部外(wai)管，由(you)單向(xiang)閥、活(huo)塞、手(shou)柄、油(you)杯等(deng)組成(cheng)。假設(she)活塞(sai)直徑(jing)爲🏃🏻‍♂️12mm，對(dui)流量(liang)計内(nei)部按(an)照氣(qi)密性(xing)試驗(yan)要求(qiu)進行(hang)加壓(ya)并測(ce)試，同(tong)時在(zai)單向(xiang)閥與(yu)活塞(sai)的潤(run)滑油(you)腔室(shi)中檢(jian)測其(qi)潤滑(hua)油液(ye)體🔴壓(ya)力，數(shu)據記(ji)錄如(ru)表2所(suo)示。
圖(tu)表2壓(ya)力數(shu)據表(biao)（12mm活塞(sai)）

　　從表(biao)2數據(ju)可知(zhi)，供油(you)壓差(cha)與介(jie)質壓(ya)力的(de)比值(zhi)爲0.059～0.061，平(ping)均值(zhi)爲0.06。而(er)潤滑(hua)油和(he)氣體(ti)介質(zhi)接觸(chu)噴嘴(zui)面積(ji)S1與供(gong)🍉油活(huo)塞的(de)面積(ji)S2比值(zhi)相近(jin)。按圖(tu)2噴嘴(zui)幾何(he)尺寸(cun)，并結(jie)🚩合活(huo)塞🎯直(zhi)徑，計(ji)🏒算面(mian)積之(zhi)比:

　　油(you)杯供(gong)油阻(zu)力來(lai)自氣(qi)體介(jie)質壓(ya)力的(de)反作(zuo)用力(li)、密封(feng)圈🧑🏾‍🤝‍🧑🏼摩(mo)☎️擦以(yi)及沿(yan)程阻(zu)力、壓(ya)縮彈(dan)簧所(suo)産生(sheng)的反(fan)作用(yong)力等(deng)。其中(zhong)，最爲(wei)明顯(xian)的是(shi)氣體(ti)介質(zhi)壓力(li)的反(fan)作用(yong)力。其(qi)在活(huo)塞處(chu)的受(shou)力情(qing)況爲(wei):
F=P2S2=(S1+S2)P1(5)
　　P1來自(zi)法蘭(lan)公稱(cheng)壓力(li)等級(ji)，其按(an)設計(ji)要求(qiu)進行(hang)選取(qu)。若需(xu)降低(di)🏃‍♀️氣☂️體(ti)介質(zhi)壓力(li)對供(gong)油的(de)阻力(li)，可對(dui)S1、S2的相(xiang)✍️關參(can)數進(jin)行調(diao)整。如(ru)将供(gong)油活(huo)塞的(de)外徑(jing)按8mm設(she)計，相(xiang)關數(shu)據記(ji)錄如(ru)表3所(suo)示。
圖(tu)表3壓(ya)力數(shu)據表(biao)(8mm活塞(sai)）

　　從表(biao)3數據(ju)可知(zhi)，供油(you)壓差(cha)與氣(qi)體介(jie)質壓(ya)力的(de)比值(zhi)🚶‍♀️在0.134～0.135範(fan)圍内(nei)，平均(jun)值爲(wei)0.134。而潤(run)滑油(you)和氣(qi)體介(jie)質接(jie)觸面(mian)積S1與(yu)供油(you)活塞(sai)的面(mian)積比(bi)值相(xiang)近。按(an)圖2噴(pen)嘴幾(ji)何尺(chi)寸，并(bing)結合(he)活塞(sai)直徑(jing)，計🔴算(suan)面積(ji)👄之比(bi):
式6

　　由(you)此可(ke)初步(bu)驗證(zheng)經驗(yan)公式(shi)(3)的正(zheng)确性(xing)。與此(ci)同時(shi)，當氣(qi)🐉體介(jie)質💘壓(ya)❄️力爲(wei)9.45MPa時，其(qi)活塞(sai)受力(li)與其(qi)外徑(jing)息息(xi)相關(guan)。活塞(sai)外💘徑(jing)尺💁寸(cun)分别(bie)爲12mm與(yu)8mm時，其(qi)所承(cheng)受的(de)反作(zuo)用🈲力(li)爲1132.74N與(yu)🛀538.98N。
2推力(li)軸承(cheng)研究(jiu)試驗(yan)
　　随着(zhe)氣體(ti)介質(zhi)壓力(li)的增(zeng)加，在(zai)管道(dao)上進(jin)行計(ji)量的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流❌量(liang)計前(qian)後壓(ya)差必(bi)将增(zeng)大。壓(ya)差的(de)變化(hua)将影(ying)🌐響葉(ye)👉輪的(de)受力(li)狀況(kuang)。通常(chang)情況(kuang)下，氣(qi)體介(jie)質的(de)壓力(li)并不(bu)是穩(wen)⚽定增(zeng)加⭐或(huo)減小(xiao)，頻繁(fan)變化(hua)的壓(ya)差容(rong)易使(shi)葉輪(lun)受到(dao)沖擊(ji)⭐，從而(er)無法(fa)㊙️計量(liang)流量(liang)⚽［4］。
　　工業(ye)生産(chan)中的(de)大型(xing)旋轉(zhuan)機械(xie)由徑(jing)向軸(zhou)承支(zhi)承，并(bing)配以(yi)推力(li)❓軸承(cheng)以抵(di)消軸(zhou)向力(li)。通常(chang)在對(dui)此類(lei)機械(xie)進行(hang)研究(jiu)⛷️時，注(zhu)意力(li)集中(zhong)在徑(jing)向軸(zhou)承的(de)行爲(wei)上，而(er)忽視(shi)了推(tui)力軸(zhou)承對(dui)系統(tong)橫向(xiang)振動(dong)的影(ying)響［5］。
　　深(shen)溝球(qiu)軸承(cheng)加推(tui)力軸(zhou)承的(de)組合(he)，可在(zai)承受(shou)很高(gao)徑向(xiang)負荷(he)的同(tong)時承(cheng)受一(yi)定的(de)軸向(xiang)負荷(he)。根據(ju)以往(wang)的經(jing)驗，組(zu)合軸(zhou)承理(li)論上(shang)能保(bao)證葉(ye)輪在(zai)受到(dao)氣體(ti)的軸(zhou)向沖(chong)擊時(shi)，由推(tui)力軸(zhou)⁉️承抵(di)消部(bu)分作(zuo)用在(zai)深溝(gou)球軸(zhou)承的(de)軸向(xiang)力，以(yi)保護(hu)深溝(gou)球軸(zhou)承免(mian)于損(sun)壞［6］。
　　本(ben)文接(jie)下來(lai)将對(dui)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計進(jin)行氣(qi)體沖(chong)擊試(shi)驗，研(yan)究對(dui)比氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在配(pei)有推(tui)力軸(zhou)承和(he)沒有(you)推力(li)軸🙇🏻承(cheng)的情(qing)況下(xia)的檢(jian)定數(shu)據，以(yi)此探(tan)索和(he)驗證(zheng)推力(li)軸😄承(cheng)在高(gao)壓氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)💔量計(ji)應用(yong)的可(ke)行性(xing)。
2.1檢定(ding)所用(yong)的裝(zhuang)置
　　本(ben)文帶(dai)壓檢(jian)定所(suo)用裝(zhuang)置是(shi)高壓(ya)環道(dao)氣體(ti)流量(liang)标⛱️準(zhun)裝置(zhi)。其以(yi)空氣(qi)爲介(jie)質，工(gong)作壓(ya)力範(fan)圍爲(wei)0.1～2.0MPa，其流(liu)量範(fan)圍爲(wei)1～2500m3/h，檢測(ce)口♌徑(jing)爲DN20～DN250，不(bu)确☁️定(ding)度爲(wei)0.33%。
2.2試驗(yan)對象(xiang)
　　試驗(yan)對象(xiang)爲2台(tai)TBQM-G160-DN100渦輪(lun)流量(liang)計。流(liu)量範(fan)圍爲(wei)20～400m3/h，壓力(li)等級(ji)🔆爲PN16。爲(wei)了便(bian)于區(qu)分，将(jiang)殼體(ti)編号(hao)爲17110971的(de)渦輪(lun)流量(liang)計标(biao)記爲(wei)TA，殼體(ti)編号(hao)爲17110957的(de)❓渦輪(lun)🔴流量(liang)計标(biao)記爲(wei)TB。其中(zhong):TA按照(zhao)标準(zhun)裝配(pei)工藝(yi)，不配(pei)推力(li)軸承(cheng);TB在TA的(de)基礎(chu)上加(jia)裝了(le)一隻(zhi)推力(li)軸承(cheng)。TB的機(ji)🌈芯結(jie)構如(ru)圖3所(suo)示。
圖(tu)3機械(xie)芯結(jie)構圖(tu)

2.3試驗(yan)步驟(zhou)
2.3.1常壓(ya)檢定(ding)
　　首先(xian)，對2台(tai)流量(liang)計進(jin)行常(chang)壓檢(jian)定。檢(jian)定參(can)照JJG1037-2008《渦(wo)輪流(liu)量計(ji)檢定(ding)規程(cheng)》［7］，檢定(ding)的流(liu)量點(dian)爲7點(dian)。
2.3.2
　　氣體(ti)沖擊(ji)試驗(yan)與高(gao)壓檢(jian)定爲(wei)了研(yan)究加(jia)裝推(tui)力軸(zhou)承的(de)‼️流量(liang)計在(zai)高壓(ya)情況(kuang)下的(de)計量(liang)特性(xing)，以及(ji)其抗(kang)氣體(ti)沖擊(ji)🤟的能(neng)力是(shi)否達(da)👨‍❤️‍👨到預(yu)期的(de)效果(guo)，本試(shi)驗将(jiang)在高(gao)壓環(huan)道氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置中(zhong)進行(hang)。同時(shi)，爲達(da)到試(shi)驗要(yao)求，在(zai)裝置(zhi)上加(jia)裝一(yi)個手(shou)動球(qiu)🌈閥，如(ru)圖4所(suo)🔴示，以(yi)有效(xiao)避免(mian)标準(zhun)裝置(zhi)損壞(huai)。
圖4高(gao)壓沖(chong)擊試(shi)驗裝(zhuang)置結(jie)構圖(tu)

①在高(gao)壓環(huan)道氣(qi)體流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置上(shang)，對2台(tai)流量(liang)計進(jin)行多(duo)❓種壓(ya)力情(qing)況下(xia)的标(biao)定，壓(ya)力分(fen)别爲(wei)常壓(ya)、0.8MPa、1.6MPa。
②進行(hang)氣體(ti)沖擊(ji)試驗(yan)，而後(hou)進行(hang)檢定(ding)。本文(wen)要試(shi)驗流(liu)量計(ji)在🐕壓(ya)力波(bo)動情(qing)況下(xia)的抗(kang)沖擊(ji)能力(li)，但是(shi)受限(xian)于目(mu)前的(de)技術(shu)和設(she)備，暫(zan)時沒(mei)辦法(fa)完全(quan)按照(zhao)試驗(yan)要求(qiu)來配(pei)置裝(zhuang)置。天(tian)信儀(yi)表集(ji)團的(de)高壓(ya)環道(dao)氣體(ti)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)可以(yi)分别(bie)對每(mei)段管(guan)段或(huo)者不(bu)同區(qu)域進(jin)行單(dan)獨加(jia)壓，以(yi)實現(xian)不同(tong)壓力(li)的氣(qi)體對(dui)渦輪(lun)🛀🏻流量(liang)計的(de)沖擊(ji)。首先(xian)，将圖(tu)4中的(de)自動(dong)閥1、2關(guan)閉，同(tong)時手(shou)🏒動關(guan)閉手(shou)動閥(fa);然後(hou)對單(dan)獨加(jia)壓區(qu)🔅加壓(ya)到測(ce)試壓(ya)力值(zhi)。由于(yu)被檢(jian)表正(zheng)處于(yu)常壓(ya)情況(kuang)下，可(ke)瞬間(jian)打開(kai)手動(dong)閥，以(yi)保證(zheng)流量(liang)計瞬(shun)時壓(ya)差達(da)到測(ce)試壓(ya)力值(zhi)(即對(dui)被檢(jian)表進(jin)行👅軸(zhou)向沖(chong)✌️擊，以(yi)模拟(ni)因人(ren)爲誤(wu)操作(zuo)🔴而形(xing)成對(dui)高壓(ya)渦輪(lun)流量(liang)計葉(ye)輪的(de)沖擊(ji))。
③分别(bie)對2台(tai)渦輪(lun)流量(liang)計進(jin)行0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa的(de)壓力(li)沖擊(ji)，在每(mei)個壓(ya)力沖(chong)擊完(wan)成後(hou)進行(hang)常壓(ya)檢定(ding)，并對(dui)比數(shu)據。
2.4試(shi)驗數(shu)據及(ji)分析(xi)
2.4.1常壓(ya)檢定(ding)數據(ju)
　　常壓(ya)檢定(ding)數據(ju)如表(biao)5所示(shi)。以其(qi)作爲(wei)基準(zhun)數據(ju)，便于(yu)與高(gao)壓、沖(chong)🌈擊後(hou)測試(shi)數據(ju)進行(hang)比對(dui)分析(xi)，從中(zhong)發現(xian)規律(lü)并對(dui)其結(jie)構進(jin)行優(you)化［8］。
圖(tu)表5常(chang)壓檢(jian)定數(shu)據

表(biao)5中:TA的(de)儀表(biao)系數(shu)爲13599.17;TB的(de)儀表(biao)系數(shu)爲13488.77。
2.4.2高(gao)壓與(yu)沖擊(ji)後檢(jian)定數(shu)據
①TA在(zai)0.1MPa(常壓(ya))、0.8MPa、1.6MPa壓力(li)下的(de)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)如圖(tu)5所示(shi)。圖5中(zhong)，上限(xian)和下(xia)限✌️折(she)線表(biao)示合(he)格示(shi)值誤(wu)差的(de)臨界(jie)點，合(he)格的(de)流量(liang)計産(chan)品的(de)示值(zhi)誤差(cha)必須(xu)在上(shang)限和(he)下限(xian)之間(jian)。
圖5示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線

TA每次(ci)經過(guo)高壓(ya)氣體(ti)沖擊(ji)後再(zai)進行(hang)常壓(ya)檢定(ding)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)🔆線💜如(ru)圖6所(suo)示。
圖(tu)6不同(tong)壓力(li)沖擊(ji)後的(de)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)

　　圖6中(zhong):A爲常(chang)壓檢(jian)定示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線;B～I分(fen)别爲(wei)0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa壓力(li)沖擊(ji)後的(de)常壓(ya)檢定(ding)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)。與常(chang)壓下(xia)所測(ce)的數(shu)據對(dui)比，當(dang)氣體(ti)壓力(li)大于(yu)或等(deng)于0.4MPa時(shi)，經過(guo)氣體(ti)沖擊(ji)的氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線斜(xie)率增(zeng)加，主(zhu)要表(biao)現在(zai)小流(liu)量的(de)示值(zhi)誤差(cha)⭐與流(liu)量計(ji)沒經(jing)過沖(chong)擊時(shi)測的(de)數據(ju)相差(cha)甚多(duo)，小流(liu)量示(shi)值👈誤(wu)差接(jie)近EN12261所(suo)規定(ding)的最(zui)大允(yun)許誤(wu)差(±2%)。而(er)當氣(qi)體壓(ya)力爲(wei)0.8MPa時，小(xiao)流量(liang)示值(zhi)誤差(cha)達到(dao)峰㊙️值(zhi)，爲－1.824%。
②編(bian)号爲(wei)TB的表(biao)在0.1MPa(常(chang)壓)、0.8MPa、1.6MPa壓(ya)力下(xia)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線如(ru)圖7所(suo)💛示。
圖(tu)7示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)

　　對比(bi)圖7和(he)圖5可(ke)知，在(zai)沒有(you)高壓(ya)氣體(ti)沖擊(ji)而僅(jin)在高(gao)壓介(jie)質下(xia)的檢(jian)定，相(xiang)較于(yu)普通(tong)渦輪(lun)流量(liang)計，帶(dai)推力(li)軸承(cheng)的氣(qi)體渦(wo)輪流(liu)💃🏻量計(ji)在不(bu)同壓(ya)力下(xia)的線(xian)性曲(qu)線更(geng)加穩(wen)定。
TB每(mei)次經(jing)過高(gao)壓氣(qi)體沖(chong)擊後(hou)再進(jin)行常(chang)壓檢(jian)定的(de)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian)👨‍❤️‍👨如圖(tu)8所示(shi)。
圖8不(bu)同壓(ya)力沖(chong)擊後(hou)的示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線

　　圖(tu)8中:A’爲(wei)常壓(ya)檢定(ding)示值(zhi)誤差(cha)曲線(xian);B’～I’分别(bie)爲0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa壓(ya)力沖(chong)擊後(hou)的常(chang)壓檢(jian)定示(shi)值誤(wu)差曲(qu)線。
　　從(cong)圖8中(zhong)可以(yi)看出(chu)，大部(bu)分的(de)曲線(xian)都在(zai)上下(xia)限之(zhi)間，曲(qu)線👅穩(wen)定，且(qie)與常(chang)壓下(xia)的檢(jian)定數(shu)據相(xiang)差不(bu)大。唯(wei)獨在(zai)壓力(li)1.6MPa的氣(qi)體沖(chong)擊🔞後(hou)，小流(liu)量的(de)示值(zhi)誤差(cha)較大(da)，爲－1.306%，但(dan)其在(zai)最大(da)允許(xu)誤差(cha)限之(zhi)内。從(cong)數據(ju)上看(kan)，TB的抗(kang)沖擊(ji)能力(li)優于(yu)TA。
3結束(shu)語
　　本(ben)文對(dui)目前(qian)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)高壓(ya)工況(kuang)下的(de)幾個(ge)😄問題(ti)進行(hang)了分(fen)析改(gai)進和(he)試驗(yan)驗證(zheng)。首先(xian)，根據(ju)計☂️算(suan)及💔理(li)論分(fen)析✔️，選(xuan)擇材(cai)質以(yi)及設(she)計壁(bi)厚。其(qi)次，設(she)計改(gai)進的(de)油泵(beng)結構(gou)可在(zai)高壓(ya)狀況(kuang)下更(geng)輕松(song)地對(dui)軸承(cheng)供油(you)，保證(zheng)高效(xiao)穩定(ding)，避免(mian)了高(gao)壓下(xia)無法(fa)給軸(zhou)承📱供(gong)油的(de)極端(duan)情況(kuang);同時(shi)，根據(ju)測試(shi)試驗(yan)㊙️數據(ju)，推導(dao)出關(guan)于推(tui)力與(yu)💚活塞(sai)面積(ji)、介質(zhi)接觸(chu)面積(ji)以及(ji)介質(zhi)壓力(li)之間(jian)所存(cun)在的(de)經驗(yan)公式(shi)，爲後(hou)期油(you)泵系(xi)統的(de)結構(gou)優化(hua)提供(gong)了理(li)論基(ji)礎。通(tong)過上(shang)述受(shou)力🤟情(qing)況分(fen)析并(bing)結合(he)人體(ti)工程(cheng)學對(dui)手動(dong)加🌍油(you)手柄(bing)進行(hang)結構(gou)優化(hua)設計(ji)，使其(qi)滿足(zu)高壓(ya)氣體(ti)介質(zhi)的供(gong)油功(gong)能。最(zui)後🥵，安(an)裝了(le)推力(li)🔆軸承(cheng)後的(de)氣體(ti)渦輪(lun)流量(liang)計，在(zai)高壓(ya)下有(you)更💚強(qiang)的抗(kang)沖擊(ji)能力(li)。目💔前(qian)，在1.6MPa壓(ya)💋力沖(chong)擊下(xia)，示值(zhi)誤差(cha)能滿(man)足🚶‍♀️要(yao)求。鑒(jian)于目(mu)前的(de)試驗(yan)研究(jiu)還不(bu)夠系(xi)統和(he)全面(mian)，未來(lai)将進(jin)行更(geng)多的(de)改進(jin)及試(shi)驗，使(shi)産品(pin)能♈夠(gou)承受(shou)更高(gao)的壓(ya)力沖(chong)擊，實(shi)現流(liu)量計(ji)量更(geng)精确(que)、更可(ke)靠的(de)目标(biao)。

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