專利名稱：用于制備一種與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體的變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在測量管中制備好一種處于與繞軸線旋轉(zhuǎn)的軸頸轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體的變換器，其中，軸頸可滑動地裝在固定殼體中，并有一個從軸頸端頭起沿旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在內(nèi)的軸頸孔；殼體有一個圍繞軸頸的第一槽，它通過在軸頸上的至少一個橫向孔與軸頸孔連通；以及，構(gòu)成了一個一方面與處于原始壓力下的貯液器而另一方面又與無壓力的液池相連的液體流動途徑，此流動途徑包括第一槽、橫向孔、軸頸孔和節(jié)流器，測量管在橫向孔與節(jié)流器之間從流動途徑分流。
這種變換器又稱為“渦輪”或“轉(zhuǎn)速-壓力-變換器”；它提供具有測量壓力的液壓信號，這一信號作為轉(zhuǎn)速的度量。這種變換器主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，尤其是蒸汽透平的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。為此，旋轉(zhuǎn)軸頸與發(fā)動機(jī)傳動軸連接，在測量管中制備好與轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量壓力，用來控制一個可改變轉(zhuǎn)速的裝置。在發(fā)動機(jī)是一臺蒸汽透平的情況下，這一裝置例如是一個節(jié)流閥，或是一個有多個節(jié)流閥及相關(guān)伺服機(jī)構(gòu)的裝置。因為變換器直接提供一個液壓信號，所以它特別適用于液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，這種液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在蒸汽透平中得到廣泛采用。
引言中所述類型的時常為蒸汽透平配置的變換器，可參閱Mc.Graw-Hill公司，紐約，1950年出版的B.G.A.Skrotzki和W.A.Vopat所著“蒸汽和燃?xì)鉁u輪機(jī)”(Steam and Gas Turbines)一書的第7章229頁起，尤其是240頁圖7-18和246頁圖7-28。第一個圖表示一種上述類型的變換器。在每一種所介紹的變換器中，由貯液器通過另一根其中有作為節(jié)流器的隔板的管道，向在殼體軸承孔中的一個環(huán)形槽(在引言中稱“第一槽”)供液體，與傳動軸連接的軸頸在此殼體中旋轉(zhuǎn)，貯液器主要是一個由主油泵來供應(yīng)基本上不變的原始壓力的管道系統(tǒng)。測量管從該環(huán)形槽分流，在該測量管中應(yīng)當(dāng)制備好具有與軸頸轉(zhuǎn)速有關(guān)的測量壓力的液體。此變換器的工作方式建立在下述基礎(chǔ)之上，即，在貯液器與測量管之間建立一種流動平衡，這種流動平衡取決于軸頸的轉(zhuǎn)速。為此，軸頸有一個沿其旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在內(nèi)的軸頸孔，大約垂直于旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在軸頸上的橫向孔與軸頸孔相通。這些橫向孔將槽與軸頸孔連接起來。通過橫向孔流入出口的液體量的大小，取決于軸頸的轉(zhuǎn)速，液體從出口流入一個無壓力的液池，亦即收集液體的容器。軸頸轉(zhuǎn)得越快，液體經(jīng)橫向孔流出時受到離心力的阻礙就越大。于是，由于所建立的流動平衡，在槽中形成一個壓力，這一壓力與軸頸轉(zhuǎn)速相關(guān)，并作為所需的測量壓力不斷進(jìn)入測量管。雖然按此書介紹的一種變換器，其軸頸直接是蒸汽透平傳動軸的延續(xù)部分，但這種變換器并未在實踐中經(jīng)過考驗，因為特別是軸頸在定位中的微小偏心度會非常嚴(yán)重地影響到變換器的作用，而由于總是存在有傳動軸的間隙，所以總會造成這種偏心度。尤其在蒸汽透平的傳動軸經(jīng)常處于高轉(zhuǎn)速時會產(chǎn)生另外的缺點，這種高轉(zhuǎn)速使變換器的設(shè)計變得非常困難。由于這一原因，實際上變換器沒有直接設(shè)在傳動軸上，而是設(shè)在一根分開的由傳動軸經(jīng)適當(dāng)?shù)臏p速器傳動的轉(zhuǎn)得比較慢的專用軸上。
在書中還介紹了一種用于蒸汽透平調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速-壓力-變換器，尤其詳細(xì)說明了液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)。所推薦的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要建立在這樣的基礎(chǔ)之上，即，通?？偸菫榘l(fā)動機(jī)提供有一種適用于液壓目的的液體，也就是潤滑油以供使用，這種潤滑油來自可提供足夠高的原始壓力的源頭，因此可直截了當(dāng)?shù)赜糜谑挂簤赫{(diào)節(jié)系統(tǒng)工作。
蒸汽透平調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及通常作為這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成部分的保護(hù)裝置的其他設(shè)計，參見已公知的文件DE3138561A1和DE3138562A1。由這些文件，尤其可得知液壓開關(guān)和操縱機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計。
由美國專利3395718可知一種轉(zhuǎn)速-壓力-變換器，它與引言所述的變換器不同，不是利用一種取決于軸頸轉(zhuǎn)速基本上穩(wěn)定的流動平衡，而是在液體中產(chǎn)生形式上的壓力波的脈沖，它的預(yù)定的脈沖通過時間通過延遲管與轉(zhuǎn)速的變化成比例地設(shè)定，此時，由脈沖在通過延遲管后傳入一個制在軸頸上的開關(guān)中，開關(guān)將延遲管交替地與測量管和液池連接。根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同，有或多或少部分的脈沖到達(dá)測量管中。以此方式，在測量管中產(chǎn)生一個取決于轉(zhuǎn)速的測量壓力，此測量壓力供入液體伺服機(jī)構(gòu)中。人們可以將這種變換器采用電子學(xué)中慣用的名詞叫做“數(shù)字式”變換器，因為它主要的工作只是確定預(yù)定的單位脈沖；而在引言中所述類型的變換器沒有脈沖也行，所以可稱之為“模擬”變換器。與模擬式變換器相比，那些自然的構(gòu)件如節(jié)流器，對數(shù)字式變換器而言是完全無緣的。
由公知文件DE1798268A1還同樣已知一種在引言中所述類型的變換器，亦即一種模擬式變換器。在這種變換器中，軸頸孔擴(kuò)大一個腔，經(jīng)橫向孔流入軸頸中的液體，從此腔出來一部分通過節(jié)流成器流向液池，一部分經(jīng)相應(yīng)的管道流入液壓測量裝置。軸頸在一個專用的殼體中旋轉(zhuǎn)，并按一種圓柱形罐的樣式擴(kuò)大；在軸頸外面的殼體整個內(nèi)腔，在當(dāng)前的結(jié)構(gòu)關(guān)系中可看作是第一槽。在軸頸罐狀擴(kuò)大部分和第一槽的旁邊，在殼體中設(shè)有一個圍繞著軸頸的第二槽，它通過橫向孔和一個縱向孔，與同樣擴(kuò)得很大的原有的軸頸孔連通，測量管從軸頸孔起通往液壓伺服機(jī)構(gòu)。
通過評估現(xiàn)有技術(shù)提出的本發(fā)明的目的在于，提出一種引言所述類型的變換器，它可以避免上面指出的缺點，其中，可旋轉(zhuǎn)的軸頸可直接附設(shè)在發(fā)動機(jī)的以高速轉(zhuǎn)動的傳動軸上，以及，不會由于可能出現(xiàn)的軸頸偏心度或液體不穩(wěn)定的溫度，對它產(chǎn)生不利的影響此變換器還應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單和適合于成批生產(chǎn)。
為了達(dá)到上述目的，提出了一種在測量管中制備好一種處于與繞軸線旋轉(zhuǎn)的軸頸轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力的液體的變換器，其中a)軸頸可滑動地裝在固定殼體中，它有一個從軸頸端頭起沿旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在內(nèi)的軸頸孔；b)殼體有一個圍繞著軸頸的第一槽，它通過在軸頸上的至少一個橫向孔與軸頸孔連通；c)構(gòu)成了一個一方面與處于原始壓力下的貯液器而另一方面又與無壓力的液池相連的液體流動途徑，此流動途徑包括第一槽、橫向孔、軸頸孔和節(jié)流器，以及，測量管在橫向孔與節(jié)流器之間從流動途徑分流，此時，節(jié)流器按本發(fā)明是在一個與殼體剛性連接的構(gòu)件和軸頸之間的間隙。
按本發(fā)明變換器的一個重要特點是，節(jié)流器包含在殼體內(nèi)軸頸的支承中，因為以此方式可以保證，由于存在軸頸的偏心度而有可能產(chǎn)生的向軸頸供給液體的變化，可因此而得到補(bǔ)償，即，節(jié)流器也產(chǎn)生相應(yīng)的形狀改變，以及，使軸頸略有改變的幾何尺寸適應(yīng)液體的流動阻力。在這種情況下產(chǎn)生的測量壓力，基本上與軸頸在殼體中的偏心度無關(guān)。此外業(yè)已證明，變換器的這種幾何結(jié)構(gòu)，使測量壓力與液體溫度的關(guān)系很小。還有一個重要之點在于，液體從第一槽可能的漏泄因液體流經(jīng)構(gòu)成節(jié)流器的間隙的同步的流量變化得到補(bǔ)償。總起來說可以肯定，按本發(fā)明的變換器，通過分析測量壓力，可以很準(zhǔn)確地和在工作期間可能產(chǎn)生的偏心度和/或溫度波動的情況下都很少受影響地確定轉(zhuǎn)速。而且尤其是對于工業(yè)中使用的蒸汽透平往往出現(xiàn)的非常高的轉(zhuǎn)速，可以可靠地獲得一個液壓信號，即測量壓力。為了使用現(xiàn)有的模擬式變換器而迄今廣泛采用的前置變速箱，在必要時便可以取消了。通過使用按本發(fā)明的變換器，可以顯著簡化液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。除此之外，由于加工特別簡單而使此變換器具有突出的優(yōu)點，因為節(jié)流器是由兩個必需的構(gòu)件之間的間隙構(gòu)成的，所以不再需要制備一個單獨的節(jié)流器。因此，此變換器還特別適合于進(jìn)行低成本的批量生產(chǎn)。
變換器的軸頸最好設(shè)計成圓柱形結(jié)構(gòu)，并支承在殼體的一個圓柱形支承孔中，第一槽作為相應(yīng)的凹槽設(shè)在此支承孔中。這種結(jié)構(gòu)特別有助于低成本地制造變換器及其構(gòu)件。
在一種特別有利的結(jié)構(gòu)框架中，支承孔內(nèi)有第二槽，此第二槽與第一槽沿旋轉(zhuǎn)軸線相隔一個距離，節(jié)流器是軸頸與支承孔之間的一個間隙，第二槽通過此間隙與第一槽連通，以及，測量管從第一槽分流。在此結(jié)構(gòu)中還包括，通過軸頸橫向孔到達(dá)軸頸孔內(nèi)的液體必須流往液池。因此，在軸頸與支承孔之間的間隙內(nèi)的主要部分，形成了在變換器中為構(gòu)成測量壓力十分重要的流動平衡；由此可見，這種變換器對于軸頸在支承孔中的偏心度不太敏感，因為，由于偏心度而可能發(fā)生的構(gòu)成節(jié)流器的間隙變化所帶來的影響被同步改變相鄰間隙的作用所補(bǔ)償，經(jīng)軸頸和支承孔之間的間隙來自第一槽或第二槽的漏泄液流，便是通過此相鄰間隙流出的。還有，這種結(jié)構(gòu)對液體的溫度變化幾乎沒有反應(yīng)，這一點為了保證順利的起動過程尤其對于蒸汽透平而言具有特殊意義，在起動時液體必須明顯自然地變熱。
此外，第二槽最好圍繞旋轉(zhuǎn)軸線，因此在第一槽和第二槽之間有一個完全圍繞著軸頸的間隙可供使用，并因而將可能發(fā)生的漏泄量控制得很小。
在一種更加有利的設(shè)計結(jié)構(gòu)中，測量管由第一槽分流并位于第二槽與軸頸端頭之間，這帶來了另一個優(yōu)點，因為這樣做也是避免較大漏泄量所要求的。顯然，在這里所描述的設(shè)計中，從第二槽出發(fā)的漏泄液流至少是起次要的作用；從第一槽的漏泄液流只能沿軸頸端頭方向流出，當(dāng)然，對此只有一個很小的壓力降，亦即在測量壓力與液池中的壓力之間的壓差可供使用。
為了進(jìn)一步提高可由此變換器獲得的測量壓力的準(zhǔn)確度，此變換器最好緊鄰于一個為軸頸配置的滑動軸承，其中，滑動軸承有一個軸承間隙，此滑動軸承的間隙小于變換器中的間隙，如已詳細(xì)闡明的那樣，變換器中的間隙意味著變換器的節(jié)流器。以此方式，會對變換器造成損害的軸頸的振動受到極大程度的抑制，除此之外，軸頸的偏心度被限制到一個不再成為問題的值。
在變換器軸頸中的軸頸孔，最好相對于旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置成軸對稱的，以保證可能存在的多個橫向孔具有基本一致的液體流動特征，并避免在液體中產(chǎn)生壓力波。以此方式，可獲得一種流往軸頸孔和在軸頸孔中的液體均勻的流動，這一點是測量壓力與轉(zhuǎn)速之間具有準(zhǔn)確的關(guān)系所要求的。若將軸頸孔朝軸頸端頭擴(kuò)大成錐形是十分有利的，因為在這種情況下有助于在離心力作用下導(dǎo)出液體，這是為了在軸頸孔中形成一個確定的壓力所需要做的。最好能做到流往液池的液體具有某個壓力，此壓力協(xié)助液體從變換器輸送出。
在按本發(fā)明變換器另一種可供選擇的結(jié)構(gòu)中，軸頸孔在軸頸端頭附近相對于旋轉(zhuǎn)軸線是旋轉(zhuǎn)對稱的，并有一個與殼體剛性連接的栓塞插入此軸頸孔中，此時，在栓塞與軸頸之間留有的間隙構(gòu)成了節(jié)流器，以及，測量管從軸頸孔通過栓塞分流。在這種設(shè)計結(jié)構(gòu)中，實際上可以阻止從在其中建立所需測量壓力的軸頸孔漏泄液流，因為除了測量管以外，液體從軸頸孔流出只有唯一的一個可能性，那就是通過起節(jié)流作用的間隙。在剛才所說的這種設(shè)計結(jié)構(gòu)中第一槽內(nèi)供有原始壓力，所以來自第一槽的漏泄液流直接到液池去，因此對于形成測量壓力不起作用，也就是說，測量壓力的產(chǎn)生與漏泄液流基本無關(guān)。還有，剛才所說的這種變換器的構(gòu)造非常簡單，因為在支承孔中只需要唯一的一個槽，該槽在組裝后自行構(gòu)成。
剛才所述的這種設(shè)計的變換器，最好與一個為軸頸配置的軸承緊鄰，以便通過已闡明的方式基本避免振動和偏心度。
在每種設(shè)計的變換器中，最好使第一槽圍繞旋轉(zhuǎn)軸線，以保證那些重要的工作構(gòu)件盡可能是軸對稱的結(jié)構(gòu)，并避免在液體中產(chǎn)生壓力波。
軸頸有多個橫向孔是特別有利的，最好至少有4個橫向孔。這樣做也有利于保證在變換器中有盡可能軸對稱的液體流動途徑，并有利于液體的均勻流動。原則上每種設(shè)計的變換器，沒有變速器作為中間連接，直接設(shè)在發(fā)動機(jī)傳動軸上是非常好的。變換器因而可以在制造費用低廉的情況下，獲得一個高質(zhì)量的液壓信號，用來確定傳動軸的轉(zhuǎn)速。
每種設(shè)計的變換器最好在采用油，尤其是潤滑油或液壓油作為液體的情況下來使用，在這種液體中可以制備好所期望的測量壓力。
用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體的變換器，最好在轉(zhuǎn)速約6000轉(zhuǎn)/分與約20000轉(zhuǎn)/分之間進(jìn)行工作，尤其在9000轉(zhuǎn)/分與16000轉(zhuǎn)/分之間。在這種情況下，此變換器能非常杰出地與蒸汽透平共同工作。
處于測量壓力下的液體最好輸往軸的液壓轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，此軸的組成部分便是變換器的軸頸。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器尤其是配屬于一臺發(fā)動機(jī)，例如一臺蒸汽透平，其中，在其上裝有變換器的軸是發(fā)動機(jī)的傳動軸。
變換器最好這樣來設(shè)計和進(jìn)行工作，即它所制備的測量壓力在1×105帕斯卡與4×105帕斯卡之間。原始壓力，亦即輸入變換器的液體所具有的壓力，最好約為106帕斯卡。
變換器最好這樣來設(shè)計以及原始壓力與測量壓力在變換器使用范圍內(nèi)這樣來調(diào)整，即，測量壓力為原始壓力的10％至60％之間，最好為原始壓力的約30％與約50％之間。具有這樣的參數(shù)情況下，可保證所建立的取決于轉(zhuǎn)速的測量壓力的高度準(zhǔn)確性；尤其是在按上述最佳實施形式的變換器中，可以獲得在測量壓力與轉(zhuǎn)速之間的一種關(guān)系，這種關(guān)系對于蒸汽透平的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是非常有利的。
由附圖可以看到變換器的實施例以及它的應(yīng)用，并在下面加以說明。附圖是部分示意表示和/或略有失真，以便特別突出變換器的某些特征。其中

圖1和2為變換器最佳實施形式的縱剖面圖，圖1還示意表示了變換器安裝和應(yīng)用的特點；圖3為變換器另一種實施形式的縱剖面圖。
為了詳細(xì)說明圖1和2所示的實施形式，首先涉及這些圖上的共同的問題。變換器有一個軸頸2，它可繞旋轉(zhuǎn)軸線1旋轉(zhuǎn)地裝在殼體5的一個支承孔4中。在支承孔4中設(shè)置一個第一槽9，它圍繞旋轉(zhuǎn)軸線1并與測量管3連通，在測量管中應(yīng)制備好一種處于測量壓力下的液體，此時，此測量壓力取決于轉(zhuǎn)速，在當(dāng)前的情況下大約與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系，軸頸2以此轉(zhuǎn)速繞旋轉(zhuǎn)軸線1旋轉(zhuǎn)。為此，將具有規(guī)定的原始壓力的液體從貯液器10往第一槽9輸送，此時，液體經(jīng)節(jié)流器流入第一槽9。液體從第一槽9經(jīng)橫向孔12到達(dá)在軸頸2內(nèi)的一個軸頸孔7中，并從此孔在軸頸端頭6流出，以便流往一個無壓力的液池8。當(dāng)軸頸2旋轉(zhuǎn)時，由于存在離心力使液體通過橫向孔的流動受阻，所以軸頸2的轉(zhuǎn)速越高，在第一槽9和測量管3中形成的測量壓力越大。此變換器的一個重要特點在于節(jié)流器11的類型及實施方式。也就是說，為了輸送液體，設(shè)置一個位于第一槽9旁邊的第二槽13，其中存有處于原始壓力下的液體。節(jié)流器11是在第一槽9與第二槽13之間延伸的軸頸2和殼體5之間的間隙；對于形成測量壓力實屬重要的流動平衡，通過此間隙11和橫向孔12來決定。第一槽9位于第二槽13與軸頸端頭6之間；由此產(chǎn)生一個向軸頸端頭6的十分有限的漏泄流，此漏泄流由它們的幾何條件決定，如通過間隙11的流量，并因而可以補(bǔ)償由于軸頸2偏心度的變化或液體溫度的變化引起的液流中的波動。在軸頸2中的軸頸孔7設(shè)計成錐形，這樣便可以利用由于軸頸2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來導(dǎo)出液體。
由圖1可見安裝和應(yīng)用此變換器的其他特點。軸頸2直接構(gòu)成發(fā)動機(jī)15傳動軸14的延續(xù)部分，此發(fā)動機(jī)15是一臺蒸汽透平15。已經(jīng)提及，此變換器尤其可用于軸頸2轉(zhuǎn)速很高的情況，如通常的工業(yè)蒸汽透平的傳動軸14所存在的高轉(zhuǎn)速那樣。緊挨在變換器旁邊的是為軸頸2或傳動軸14所設(shè)的軸承16。此軸承16是一個滑動軸承，在軸頸2與軸承16之間有一個軸承間隙17，它比變換器中的間隙11要小得多。在這種情況下，軸頸2可能的偏心度受軸承間隙17的限制，這一點對于測量壓力與轉(zhuǎn)速依賴關(guān)系的準(zhǔn)確度是有利的。變換器中注入的具有原始壓力的液體來自貯液器10，它通常是一個管道系統(tǒng)，如實施例所表示的，它借助于泵21以及可能還有的調(diào)節(jié)裝置，將液體加壓至原始壓力。圖1中對于這種管道系統(tǒng)象征性地表示了唯一的一根通往第二槽13的液體導(dǎo)管22。與一般的實踐經(jīng)驗相符，使變換器受到?jīng)_擊的液體在一個循環(huán)中運行。這一循環(huán)表明，從軸頸孔7的軸頸端頭6出來的液體，通過排出管23輸往液池8，尤其可輸往一個貯液容器。液體從液池8流到泵21，以便重新加壓至原始壓力并輸往貯液器10。不言而喻，與液體導(dǎo)管22一樣，排出管23也可看作為一個較大的管道系統(tǒng)的代表，系統(tǒng)中包括了例如從軸承或其他液壓系統(tǒng)出來的液體的排出管。
與通常的實踐情況相應(yīng)，變換器用于調(diào)整蒸汽透平15的轉(zhuǎn)速。為此通過測量管3將測量壓力供入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器18，此轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器18根據(jù)測量壓力控制一個在透平進(jìn)汽管20中的透平閥19，蒸汽是通過此進(jìn)汽管20加入蒸汽透平15的。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器18通?；旧鲜且粋€全液壓式系統(tǒng)，它控制一個同樣為液壓操縱的透平閥19。液體是停留在測量管3內(nèi)還是在流動之中這一問題，對于變換器的工作并不是絕對重要的；必要時，按照接在測量管3上的儀表和設(shè)備的要求，例如轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器18，可在設(shè)計變換器時加以考慮。
圖3表示變換器的另一種設(shè)計。在這種變換器中，軸頸同樣在殼體5中旋轉(zhuǎn)，并被第一槽9圍繞，第一槽9通過液體導(dǎo)管22輸入處于原始壓力下的液體。液體從第一槽9經(jīng)橫向孔12進(jìn)入軸頸2的軸頸孔7中.。軸頸孔7用一個栓塞24封閉，栓塞24插入軸頸孔7中并留有一個間隙11，此間隙11起所要求的節(jié)流器的作用。流經(jīng)間隙11的液體經(jīng)排出管23流出。測量管3穿過栓塞24從軸頸孔7分流。栓塞24設(shè)在一個可用來封閉殼體5的蓋25上。
按圖3所示的變換器，測量壓力與轉(zhuǎn)速是單調(diào)下降的關(guān)系，這與圖1和2所示的變換器不同，在那里測量壓力與轉(zhuǎn)速是單調(diào)上升的關(guān)系。當(dāng)然這在原則上對于變換器在調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)方面的可應(yīng)用性沒有影響。
每種設(shè)計的變換器都由于其在測量壓力與轉(zhuǎn)速之間高度精確的相互關(guān)系而優(yōu)點突出，它尤其適用于直接添加連接在工業(yè)用蒸汽透平類型的發(fā)動機(jī)傳動軸上。變換器的應(yīng)用只需付出很低的設(shè)備方面的費用；尤其在關(guān)系到對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)時，它保證具有高的工作可靠性。
權(quán)利要求
1.用于在測量管(3)中制備好一種具有與繞軸線(1)旋轉(zhuǎn)的軸頸(2)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力的靜止液體的變換器，其中a)軸頸(2)可滑動地裝在固定殼體(5)中，它有一個從軸頸端頭(6)起沿旋轉(zhuǎn)軸線(1)設(shè)置在內(nèi)部的軸頸孔(7)；b)殼體(5)有一個圍繞軸頸(2)的第一槽(9)，它通過在軸頸(2)上的至少一個橫向孔(12)與軸頸孔(7)連通；c)構(gòu)成了一個一方面與處于原始壓力下的貯液器(10)而另一方面又與無壓力的液池(8)相連的液體流動途徑，此流動途徑包括第一槽(9)、橫向孔(12)、軸頸孔(7)和節(jié)流器(11)，以及，測量管(3)從橫向孔(12)與節(jié)流器(11)之間的流動途徑分流出來；其特征在于節(jié)流器(11)是在一個與殼體(5)剛性連接的構(gòu)件(5、24)與軸頸(2)之間的一個間隙(11)。
2.按照權(quán)利要求1所述的變換器，其中，軸頸(2)是圓柱形的，它支承在殼體(5)的一個圓柱形支承孔(4)中，第一槽(9)位于此支承孔(4)中。
3.按照權(quán)利要求2所述的變換器，其中a)支承孔(4)中有第二槽(13)，它與第一槽(9)沿旋轉(zhuǎn)軸線(1)相隔一個距離；b)節(jié)流器(11)是軸頸(2)與支承孔(4)之間的一個間隙(11)，第二槽(13)通過此間隙(11)與第一槽(9)連通；c)測量管(3)從第一槽(9)分流。
4.按照權(quán)利要求3所述的變換器，其中，第二槽(13)圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線(1)。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的變換器，其中，第一槽(9)位于第二槽(13)與軸頸端頭(6)之間。
6.按照權(quán)利要求3至5之一所述的變換器，它與一個配屬于此軸頸(2)的滑動軸承(16)緊鄰，其中滑動軸承(16)有一個軸承間隙(17)，此滑動軸承間隙(17)比變換器中的間隙(11)要小。
7.按照權(quán)利要求1-6之一所述的變換器，其中，軸頸孔(7)相對于旋轉(zhuǎn)軸線(1)是軸對稱的。
8.按照權(quán)利要求7所述的變換器，其中，軸頸孔(7)是錐形的。
9.按照權(quán)利要求1所述的變換器，其中a)軸頸孔(7)在軸頸端頭(6)的附近相對于旋轉(zhuǎn)軸線(1)是旋轉(zhuǎn)對稱的；b)一個與殼體(5)剛性連接的栓塞(24)插入此軸頸孔(7)中，此時，在栓塞(24)與軸頸(2)之間留有的間隙(11)構(gòu)成節(jié)流器(11)，以及，測量管(3)從軸頸孔(7)通過栓塞(24)分流。
10.按照權(quán)利要求9所述的變換器，它與一個配屬于此軸頸(2)的軸承(16)緊鄰。
11.按照上述權(quán)利要求之一所述的變換器，其中，第一槽(9)圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線(1)。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的變換器，其中，軸頸(2)有多個橫向孔(12)，最好至少有4個橫向孔(12)。
13.按照上述權(quán)利要求之一所述的變換器，其中，軸頸(2)在一臺發(fā)動機(jī)(15)，尤其是蒸汽透平(15)的一根可繞旋轉(zhuǎn)軸線(1)旋轉(zhuǎn)的傳動軸(14)上。
14.按上述權(quán)利要求之一所述變換器的應(yīng)用，用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體，其中，液體是一種油，尤其是一種潤滑油或一種液壓油。
15.按權(quán)利要求14所述的應(yīng)用或按權(quán)利要求1至13之一所述變換器的應(yīng)用，用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的流體，其中，轉(zhuǎn)速在約6000轉(zhuǎn)/分與約20000轉(zhuǎn)/分之間，尤其在9000轉(zhuǎn)/分與16000轉(zhuǎn)/分之間。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的應(yīng)用或按照權(quán)利要求1至13之一所述變換器的應(yīng)用，用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體，其中，處于測量壓力下的液體加入轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(18)中。
17.按照權(quán)利要求16所述的應(yīng)用，其中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(18)配屬于一臺發(fā)動機(jī)(15)，尤其是蒸汽透平(15)。
18.按照權(quán)利要求14至17之一所述的應(yīng)用或按照權(quán)利要求1至13之一所述變換器的應(yīng)用，用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體，其中，測量壓力在1×105帕斯卡與4×105帕斯卡之間。
19.按照權(quán)利要求14至18之一所述的應(yīng)用或按照權(quán)利要求1至13之一所述變換器的應(yīng)用，用于制備處于與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體，其中，原始壓力約為106帕斯卡。
20.按照權(quán)利要求14至19之一所述的應(yīng)用或按照權(quán)利要求1至13之一所述變換器的應(yīng)用，其中，測量壓力在原始壓力的10％與60％之間，最好在原始壓力的約30％與約50％之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在測量管(3)中制備好一種處于與繞軸線(1)旋轉(zhuǎn)的軸頸(2)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的測量壓力下的液體的變換器。軸頸(2)可滑動地裝在固定殼體(5)中，并有一個從軸頸端頭(6)起沿旋轉(zhuǎn)軸線(1)設(shè)置在內(nèi)部的軸頸孔(7)。殼體(5)有一個圍繞軸頸(2)的第一槽(9)，它通過在軸頸(2)上的至少一個橫向孔(12)與軸頸孔(7)連通。此變換器有一個一方面與處于原始壓力下的貯液器(10)而另一方面又與無壓力的液池(8)相連的液體流動途徑，此流動途徑包括第一槽(9)、橫向孔(12)、軸頸孔(7)和節(jié)流器(11)，以及，測量管(3)在橫向孔(12)與節(jié)流器(11)之間從流動途徑分流。按本發(fā)明，節(jié)流器(11)是一個與殼體(5)剛性連接的構(gòu)件(5、24)與軸頸(2)之間的一個間隙(11)。在貯液器(10)與液池(8)之間形成了一個與轉(zhuǎn)速有關(guān)的流動平衡，這種流動平衡決定了相應(yīng)于轉(zhuǎn)速的測量壓力。此變換器特別適用于作蒸汽透平(15)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，其中，軸頸(2)可以直接裝在蒸汽透平(15)的傳動軸(14)上。
文檔編號G01P3/26GK1119470SQ9419145
公開日1996年3月27日 申請日期1994年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者馬賽厄斯·哈特曼, 迪特爾·默彼 申請人:西門子公司