渦輪流量計葉輪的構造原理

智能渦輪流量計其機械部分原理是：當流量流入流量計時，在導流體的作用下得到調整并加速，由于葉輪與流體流向成一定角度，此時渦輪產生轉動力矩，在克服摩擦力矩和流體阻力矩后，渦輪開始旋轉。
 
渦輪流量計的結構緊湊，其中葉輪是流量計的關鍵件，是傳感器的檢測元件。葉輪由高導磁性材料硬鋁2A12制成，與表體同軸，葉片數常用12～24片，葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響，葉片的旋轉角度與導程的精確程度，直接關系到渦輪流量計的精度，即檢測線性度的值。型號為150的葉輪的結構尺寸如圖1。

圖1 型號為150的葉輪結構尺寸圖
 
此種零件在公司為首次加工，。如按一般工藝，在銑加工中心加工最好，但這樣勢必會使加工成本增加好幾倍。考慮到流量計還在研發試制階段，要做到既節約成本，又不影響尺寸精度，因此我們針對車間現有設備的加工能力情況，決定在普通臥銑上加工。
葉輪的加工難點有：
（1）葉輪材料為2A12，零件精度要求高，在機加過程中容易變形；
（2）葉輪的葉片壁厚薄，其壁厚只有1～2mm，加工過程中，其直徑越大，加工時零件顫動越嚴重，從而對尺寸精度產生很大影響，直接影響氣體的流速及檢測線性度的值；
（3）中心小孔與外圓直徑差大，同軸度要求0.015mm。
針對以上加工難點，我們制定出相應的措施。
制定的兩套工藝方案
我們綜合考慮各方面的因素，制定出以下兩條工藝方案：
（1）方案一。車外圓，幾件為一體—銑削螺旋葉片—鉗工去除毛刺—車斷為單件，鏜沉孔及外圓—銑槽—葉輪做動平衡—表面氧化處理。對方案一試加工一件，其結果不甚理想，因銑削后的葉片厚度只有1mm，用它來作為定位基準鏜孔，很容易使葉片變形，且內外圓的同軸度難以保證，由此得出改進方案二。
（2）改進方案二。粗車（各面均留量1mm，左端凸臺加長15mm，給銑加工預留夾頭）—熱處理（材料具有熱處理強化能力，因此在零件粗加工后安排一次熱處理工序，以消除加工應力）—精車（孔與外圓一刀下，調頭上軟爪，這樣來保證同軸度）——銑（掛輪，借助工裝銑削等速螺旋葉片）—鉗（去除所有毛刺）—銑（銑槽，去夾頭）—葉輪做動平衡—表面氧化處理。
專用的工裝夾具

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