对于高压液压系统的流量测量问题，国内目前还没有成型的产品，只是在部分研究机构、院校的实验室，通过间接测量流量的方法，可准确测量流量。流量仪表是一种强烈依赖于使用条件的仪表，在实验室条件下，可得到极高的精确度，但是在使用现场，一旦条件变化，如流体的粘度、温度、流速、脉动、压力、流态等条件发生改变，就很难准确地测量出高压液压系统的流量。容积式流量计和耐高压双向椭圆齿轮流量计都是以椭圆齿轮为研究对象，对椭圆齿轮流量计本身可能给被测系统带来的流量脉动没有加以考虑，很难用于高压动态流量的测量。平衡式多齿轮高压动态流量计，由于其结构复杂，转动部件多，转动惯量大，又有外啮合齿轮对的参加，流量脉动较大，故很难真正地用于液压系统的动态流量的测量。单对外啮合产生的流量脉动一般为7%～15%，单对内啮合产生的流量脉动一般为1%～7%。为克服以上技术的不足，作者提出了一种新型内齿轮流量计。
1 内齿轮流量计的结构和工作原理
内齿轮流量计分为普通渐开线内齿轮流量计和多型渐开线内齿轮流量计两大类。普通渐开线内齿轮流量计简称内齿轮流量计，是由1个内齿轮和1个小齿轮及弥封块组成，如图1所示；X型渐开线内齿轮流量计简称X型内齿轮流量计，是由1个内齿轮、X个小齿轮和密封块等组成，根据小齿轮个数的不同来区分，即有几个小齿轮就称为几型，如三型内齿轮流量计就是具有三个小齿轮的内齿轮流量计。
1.1 普通内齿轮流量计的工作原理
内啮合齿轮流量计的工作原理如图1所示。一般情况下，是由1对相互啮合的内齿轮、小齿轮、密封块、前后盖板等组成，两个齿轮应具有相同的参数。当压力油从进油口进入后，推动该对齿轮旋转，将油液带入出油口，流量计连续不断地进油和出油，使得齿轮不停地旋转，通过测量内齿轮或小齿轮的转速，就可确定通过齿轮流量计的流量大小。这就是普通内啮合齿轮流量计的工作原理。
1.2 新型三型内齿轮流量计的结构和工作原理
作者设计了一种低脉动、低转动惯量的，能够在液压系统的高压侧测量液压系统动态流量的高压动态内齿轮流量计。该流量计具有不受环境条件影响，准确地测量高压液压系统动态流量的特点，对大型工矿企业的液压系统的故障诊断和自动控制将起重要作用，经过合理地选择内齿轮和小齿轮的参数，使3对内啮合齿轮实现错位叠加，流量脉动只有原来的1/9，低于0.7%。
下面以三型内齿轮流量计为例说明多型内齿轮流量计的工作原理。
如图2—4所示，固定的内齿轮1内均匀分布3个与之相啮合的小齿轮2，和保持架5一起由配流轴6支承。前壳体8、后壳体9与内齿轮1、3个小齿轮2、保持架5及配流轴6构成3个密闭的进油口和3个出油口，前壳体8、后壳体9与内齿轮1固定在一起，用O型密封圈13密封，用螺栓11连接。保持架5上装有用于测速的均布磁铁7，开有保持架进油口环型槽14和保持架出油口环型槽15，用小密封圈12密封。前壳体8上装有齿轮测速传感器10和布置有进液口。后壳体9上布置有出液口。
该流量计工作时，压力液体由进液口3通过配流轴6经保持架进油口环型槽14、保持架5中的内部油口进入3对内齿轮高压密封腔，分别驱动3个小齿轮2和保持架5同时转动，然后经保持架出油口环型槽15、配流轴6，由出液口4排出。将被测液体的流量信号转换为保持架5的转速信号，再通过装在前壳体8上的齿轮转速传感器10，测量出保持架5上的小磁体7的转速，将转速信号变为电信号，传给单片机或计算机，系统的动态流量可以通过LCD显示或通过计算机进一步处理。
由于内齿轮1同时与多个小齿轮2错位啮合，既可可显著降低其流量脉动，又避免了单对齿轮啮合时所产生的冲击和噪声，流量脉动低。
由于普通内齿轮流量计的几何排量为q′=2πm2z2B（m为齿轮的模数，z2为小齿轮的齿数，B为齿轮的齿宽），而三型内齿轮流量计有3对齿轮在啮合，故总的几何排量为q=6πm2z2B。所以，三型内齿轮流量计的平均流量为Q=n1qηv=6πm2z2Bηvn1=Kn1（n1为保持架的转速，K=6πm2z2Bηv），显然K为常数，所以齿轮流量计的流量和n1成正比，只要测出n1的转速，就可以得到该流量计的流量。
2 结论
（1）该内齿轮流量计的3对小齿轮和内齿轮错位啮合，实现了低流量脉动，其流量脉动可低于0.7%，流量品质得到明显改善。
（2）由于内齿轮固定和3个小齿轮和保持架采用轻质合金，转动部件的转动惯量明显减小，可用于动态流量的测量。
该流量计具有结构简单、测量范围大、精度高、可靠性好等优点。适用于以矿物油、乳化液或水为工作介质的系统，是一种能可靠地测量高压液压系统流量的高压流量计。
参考文献
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