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CN113069952A - 一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置 - Google Patents

一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置 Download PDF

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李凤远
吕乾乾
周建军
杨振兴
张兵
赵海雷
孙飞祥
王利明
翟乾智
张继超
王发民
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China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
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China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
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Abstract

本发明公开了一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，包括外筒，外筒的两端开口处分别与进浆管和出浆管连通，在外筒的外侧壁上安装有电机，电机的输出轴穿过外筒的侧壁同轴固定有转轴一，转轴一的上端同轴固定有锥齿轮一，锥齿轮一啮合有锥齿轮二，锥齿轮二同轴固定有水平方向的转轴二，在转轴一以及锥齿轮一的外部套设有竖向内筒一，在锥齿轮二以及转轴二的外部套设有横向内筒二，转轴一通过轴承一转动安装在内筒一的内壁上，转轴二通过轴承二转动安装在内筒二的内壁上，转轴二的外端穿过内筒二的开口处同轴固定有搅拌叶片，搅拌叶片对应于安装在外筒内侧壁上的流量计，流量计对应于出浆管，启动电机，使得搅拌叶片对泥浆进行搅拌，以提高流量的测量精度。

Description

一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置
技术领域
本发明涉及泥浆电磁流量精度检测技术领域，更具体地说，它涉及一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置。
背景技术
电磁流量计根据法拉第电磁感应定律工作，进行导电流体的体积流量测量，由于其独特优点，广泛应用于各种浆液流量测量。电磁流量计通过在工业过程管道侧壁安装电极施加电磁场，电磁场与流体中的离子相互作用产生感应电动势，感应电动势与流速成正例，从而将浆液体积流量转换成感应电势信号，以此测量流速。
被测浆液流速分布为轴对称时，呈子弹头形状，管轴中心处流速最大，管壁处为0，有平均流速为V。流速分布轴对称是均匀磁场型电磁流量计必须满足的工作条件之一，此时电极上产生的感应电动势大小与各点的流速分布状态无关，而只与被测浆液的平均流速V成正比。携带渣土的泥浆为混合不均匀的双组分液体，此时泥浆的分层流动对流量测量影响较大，由于上层液体和下层液体之间黏度和密度存在差异，因此流速也存在差异，于是对以流速测量为基础的流量计的测量带来误差。
针对非轴对称流测量，已有的文献研究中提出多极测量方法、权函数理论等，通过多电极传感器测量不同位置的弦端电压，计算管道截面各区域的局部轴向平均速度，来实现体积流量的测量，然而实现过程均存在一定困难，多电极理论对磁场均匀性要求较高，生产难度大、成本高，标定调整困难，权函数理论计算复杂，可操作性和实用性较弱。
因此有必要设计一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其通过设置搅拌叶片，并以锥齿轮驱动其转动，使得搅拌叶片对泥浆进行搅拌混合，使其形成轴对称流，当泥浆流经流量计时，能够对泥浆流速进行准确测量。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，包括外筒，所述外筒的两端开口处分别与进浆管和出浆管连通，在所述外筒的外侧壁位于其下部的位置安装有电机，所述电机的输出轴穿过外筒的侧壁同轴固定有转轴一，所述转轴一的上端通过平键同轴固定有锥齿轮一，所述锥齿轮一啮合有锥齿轮二，所述锥齿轮二通过平键同轴固定有水平方向的转轴二，在所述转轴一以及锥齿轮一的外部套设有竖向内筒一，在所述锥齿轮二以及转轴二的外部套设有横向内筒二，所述内筒一的下端与外筒的内壁固定，上端与内筒二固定连接，所述转轴一通过轴承一转动安装在内筒一的内壁上，所述转轴二通过轴承二转动安装在内筒二的内壁上；
所述转轴二的外端穿过内筒二的开口处同轴固定有搅拌叶片，所述内筒二的开口处的内壁与转轴二通过VDS型动密封连接；
所述搅拌叶片对应于安装在外筒内侧壁上的流量计，所述流量计对应于出浆管。
本发明进一步设置为：所述内筒二的上下两侧通过支撑钢筋固定连接在外筒的内壁上。
本发明进一步设置为：所述外筒与进浆管以及出浆管通过法兰一固定连接。
本发明进一步设置为：所述内筒一与内筒二通过法兰二固定连接。
本发明进一步设置为：在所述内筒一的内壁上位于轴承一上方的位置设置有环形凸台一，所述环形凸台一与轴承一的外圈固定，在所述转轴一的外壁上位于轴承一下方的位置设置有环形凸台二，所述环形凸台二与轴承一的内圈固定，在所述内筒二的内壁上位于轴承二一侧的位置设置有环形凸台三，所述环形凸台三与轴承二的外圈固定，在所述转轴二的外壁上位于轴承二另一侧的位置设置有环形凸台四，所述环形凸台四与轴承二的内圈固定连接。
本发明进一步设置为：所述锥齿轮一的直径小于锥齿轮二的直径。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过设置锥齿轮传动带动搅拌叶片转动，以对泥浆进行搅拌，使得泥浆形成轴对称流，以提高泥浆流量的测量精度；
通过使得内筒二的上下两侧以支撑钢筋固定连接在外筒的内壁上，使得内筒二更加稳固地固定在外筒的内壁上，并使外筒与进浆管以及出浆管通过法兰一固定连接，以便于外筒与进浆管以及出浆管之间的拆卸，使内筒一与内筒二通过法兰二固定连接，以便于操作者对内筒一与内筒二进行拆卸，以及对内筒中的锥齿轮进行维修拆卸；
通过在内筒一的内壁上位于轴承一上方的位置设置环形凸台一，使环形凸台一与轴承一的外圈固定，在转轴一的外壁上位于轴承一下方的位置设置环形凸台二，使环形凸台二与轴承一的内圈固定，在内筒二的内壁上位于轴承二一侧的位置设置环形凸台三，使环形凸台三与轴承二的外圈固定，在转轴二的外壁上位于轴承二另一侧的位置设置有环形凸台四，使环形凸台四与轴承二的内圈固定连接，能够有效固定轴承的外圈和内圈，防止轴承轴向移动。
附图说明
图1为本发明整体剖面示意图；
图2为图1中A处的放大图。
附图标记：1、外筒；2、进浆管；3、出浆管；4、电机；5、转轴一；6、锥齿轮一；7、锥齿轮二；8、转轴二；9、内筒一；10、内筒二；11、轴承一；12、轴承二；13、搅拌叶片；14、流量计；15、支撑钢筋；16、环形凸台三；17、环形凸台四；18、环形凸台一；19、环形凸台二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
实施例：一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其通过设置搅拌叶片，并以锥齿轮驱动其转动，使得搅拌叶片对泥浆进行搅拌混合，使其形成轴对称流，当泥浆流经流量计时，能够对泥浆流速进行准确测量。
如图1、图2所示，包括外筒1，外筒1的两端开口处分别与进浆管2和出浆管3连通，在外筒1的外侧壁位于其下部的位置安装有电机4，电机4的输出轴穿过外筒1的侧壁同轴固定有转轴一5，转轴一5的上端通过平键同轴固定有锥齿轮一6，锥齿轮一6啮合有锥齿轮二7，锥齿轮二7通过平键同轴固定有水平方向的转轴二8，在转轴一5以及锥齿轮一6的外部套设有竖向内筒一9，在锥齿轮二7以及转轴二8的外部套设有横向内筒二10，内筒一9的下端与外筒1的内壁固定，上端与内筒二10固定连接，转轴一5通过轴承一11转动安装在内筒一9的内壁上，转轴二8通过轴承二12转动安装在内筒二10的内壁上，转轴二8的外端穿过内筒二10的开口处同轴固定有搅拌叶片13，内筒二10的开口处的内壁与转轴二8通过VDS型动密封连接，搅拌叶片13对应于安装在外筒1内侧壁上的流量计14，流量计14对应于出浆管3。
内筒二10的上下两侧通过支撑钢筋15固定连接在外筒1的内壁上，使得内筒二10更加稳固地固定在外筒1的内壁上，外筒1与进浆管2以及出浆管3通过法兰一固定连接，以便于外筒1与进浆管2以及出浆管3之间的拆卸，内筒一9与内筒二10通过法兰二固定连接，以便于内筒一9与内筒二10之间的拆卸，以及对内筒中的锥齿轮进行维修拆卸。
结合图2，在内筒一9的内壁上位于轴承一11上方的位置设置有环形凸台一18，环形凸台一18与轴承一11的外圈固定，在转轴一5的外壁上位于轴承一11下方的位置设置有环形凸台二19，环形凸台二19与轴承一11的内圈固定，在内筒二10的内壁上位于轴承二12一侧的位置设置有环形凸台三16，环形凸台三16与轴承二12的外圈固定，在转轴二8的外壁上位于轴承二12另一侧的位置设置有环形凸台四17，环形凸台四17与轴承二12的内圈固定连接，此设置能够有效固定轴承的外圈和内圈，防止轴承轴向移动。
结合图2，锥齿轮一6的直径小于锥齿轮二7的直径，此结构能够保证搅拌叶片13低速稳定运转。
工作过程：泥浆从进浆管2流入外筒1进而从出浆管3流出，在此过程中，开启电机4，电机4带动锥齿轮一6转动进而带动锥齿轮二7转动以带动搅拌叶片13转动，使得搅拌叶片13对泥浆进行混合，使其形成轴对称流，以使得当泥浆流经流量计14时，能够对泥浆流速进行准确测量。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，包括外筒，所述外筒的两端开口处分别与进浆管和出浆管连通，在所述外筒的外侧壁位于其下部的位置安装有电机，所述电机的输出轴穿过外筒的侧壁同轴固定有转轴一，所述转轴一的上端通过平键同轴固定有锥齿轮一，所述锥齿轮一啮合有锥齿轮二，所述锥齿轮二通过平键同轴固定有水平方向的转轴二，在所述转轴一以及锥齿轮一的外部套设有竖向内筒一，在所述锥齿轮二以及转轴二的外部套设有横向内筒二，所述内筒一的下端与外筒的内壁固定，上端与内筒二固定连接，所述转轴一通过轴承一转动安装在内筒一的内壁上，所述转轴二通过轴承二转动安装在内筒二的内壁上；
所述转轴二的外端穿过内筒二的开口处同轴固定有搅拌叶片，所述内筒二的开口处的内壁与转轴二通过VDS型动密封连接；
所述搅拌叶片对应于安装在外筒内侧壁上的流量计，所述流量计对应于出浆管。
2.根据权利要求1所述的提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，所述内筒二的上下两侧通过支撑钢筋固定连接在外筒的内壁上。
3.根据权利要求1所述的提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，所述外筒与进浆管以及出浆管通过法兰一固定连接。
4.根据权利要求1所述的提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，所述内筒一与内筒二通过法兰二固定连接。
5.根据权利要求1所述的提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，在所述内筒一的内壁上位于轴承一上方的位置设置有环形凸台一，所述环形凸台一与轴承一的外圈固定，在所述转轴一的外壁上位于轴承一下方的位置设置有环形凸台二，所述环形凸台二与轴承一的内圈固定，在所述内筒二的内壁上位于轴承二一侧的位置设置有环形凸台三，所述环形凸台三与轴承二的外圈固定，在所述转轴二的外壁上位于轴承二另一侧的位置设置有环形凸台四，所述环形凸台四与轴承二的内圈固定连接。
6.根据权利要求1所述的提高盾构泥浆电磁流量计测量精度的混合装置，其特征在于，所述锥齿轮一的直径小于锥齿轮二的直径。
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