CN100559136C - 毂式液冷永磁测功机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水循环冷却的毂式液冷永磁测功机，属于动力机械测试设备。包括外壳、定子和转子，转子包括磁铁保持架和若干个固定在磁铁保持架圆周的永久磁铁。定子包括定子毂和固定在定子毂端面的移动盘。定子毂外表面设置有螺旋形水道，螺旋形水道通过其上的密封盖密封，形成液体冷却装置。密封盖与外壳通过导轨机构联结，移动盘与控制机构连接，定子毂、密封盖和移动盘通过控制机构的控制能够在外壳内沿轴向滑动。本发明中的测功机产生的负载扭矩易于连续调节；永久磁铁代替电涡流测功机的励磁线圈，节约铜资源、稳定工作时无电能消耗、高速时负载扭矩稳定持久；封闭式水循环冷却系统冷却效果好，不产生噪音，适用于对噪音要求高的场合。
Description
技术领域
本发明属于动力机械测试设备，涉及一种水循环冷却的毂式液冷永磁测功机。
背景技术
测功机也称加载器，主要用于测试动力机的功率，也可作为齿轮箱、变速箱、减速机等设备的负载设备，用于测试它们的动力参数。目前应用较广的测功机为电涡流测功机，电涡流测功机通过变化磁场感应的涡流，产生反向负载扭矩，并将负载作用到测试动力机的输出轴上，可测得动力机的功率。
名称为“一种水冷永磁涡流测功机”的中国专利ZL200820079243.9公开了一种盘式液冷永磁测功机。它通过移动内装永久磁铁的定子盘，调节定子盘和转子盘之间的距离，来控制测功机的扭矩。这种盘式结构所调节的距离与测功机扭矩不是成线性关系，负载扭矩对定子盘和转子盘之间的距离非常敏感，造成难以调节到所需扭矩。
发明内容
本发明提供一种毂式永磁涡流测功机，具有工作安全可靠、节能、低噪音、免维护，冷却效果好，且负载扭矩易于连续调节等优点。
为了实现上述目的本发明采取了如下技术方案。本装置包括外壳、置于外壳内的定子和转子。所述的转子包括与动力轴相联结的磁铁保持架和若干个固定在磁铁保持架圆周的永久磁铁。所述的定子包括定子毂和固定在定子毂端面的移动盘。所述的定子毂的外表面上设置有螺旋形水道，螺旋形水道通过密封盖密封，形成液体冷却装置。密封盖与外壳通过导轨机构联结，移动盘与控制机构连接，定子毂、密封盖和移动盘通过控制机构的控制能够在外壳内沿轴向滑动。
所述的控制机构包括与移动盘相连的步进电机和与步进电机相连的控制器。
所述的控制机构为与移动盘固定连接的手柄。
本发明的工作原理和过程是：工作时，推动移动盘、定子毂和密封盖向永久磁铁一侧轴向滑动，定子毂切割磁铁保持架上永久磁铁发出的磁力线，在定子毂内产生涡流，并产生阻碍转子转动的扭矩，该扭矩通过磁铁保持架作用在动力轴上，从而对动力轴产生负载。通过调节移动盘位置，可调节定子毂与转子的轴向相对位置，从而调节定子毂与转子相互作用的面积，即可实现测功机负载扭矩的连续调节。当不需要加载时，移动盘将定子毂和密封盖完全拉出永久磁铁端面，动力轴不受扭矩，从而解除对动力轴的加载。定子毂上产生的热量通过冷却水道中液体带走，冷却液经独立于缓速器的散热器散热后，回流到缓速器中循环往复工作。
本发明的主要优点是：测功机产生的负载扭矩易于连续调节；永久磁铁代替电涡流测功机的励磁线圈，节约铜资源、稳定工作时无电能消耗、高速时负载扭矩稳定持久；封闭式水循环冷却系统冷却效果好，不产生噪音，适用于对噪音要求高的场合。
附图说明
图1是本发明自动控制结构示意图
图2是本发明非工作时结构示意图
图3是本发明手动控制结构示意图
图4是本发明定子液冷装置水管接头示意图
图中：1、动力轴，2、轴承，3、轴套，4、磁铁保持架，5、支座，6、永久磁铁，7、定子毂，8、密封盖，9、滑块，10、导轨，11、外壳，12、移动盘，13、支座，14、步进电机，15、控制器，16、进水口，17、出水口，18、手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明的扭矩负载控制方式有自动控制和手动控制两种结构，下面结合附图详细说明。
本发明的扭矩负载自动控制结构如图1～图2所示，包括壳体11、固定在壳体11两端的支架5和支座13、设置在壳体11内的定子和转子。定子由定子毂7、密封盖8、外壳11、移动盘12组成。支架5通过螺栓与外壳11联结，密封盖8与定子毂7上的螺旋形水道组成液冷装置，定子毂7端面与移动盘12固定连接，移动盘12通过螺母与移动控制结构联结，步进电机14联结在支座13上。转子由若干永久磁铁6和磁铁保持架4组成，10～12块瓦片形永久磁铁6沿圆周均布在磁铁保持架4上，永久磁铁6外径与定子毂7内径保持1～1.5mm间隙，动力轴1通过键联结将动力传递给磁铁保持架4。
如图4，外壳11开有矩形小槽，进水口16和出水口17与密封盖8外圆周面螺纹联结，并可在小槽内随定子毂轴向滑动，测功机工作时定子毂7上产生的热量通过冷却水道中液体带走，冷却液经独立于缓速器的散热器散热后，回流到缓速器中循环往复工作。
本发明的扭矩负载手动控制结构如图3所示，其结构与自动控制完全相同，不同之处仅在于采用手柄18代替步进电机14和控制器15。
当测功机工作时，控制器15控制步进电机14，或摇动手柄18，推动移动盘12、定子毂7和密封盖8向永久磁铁6一侧滑动，定子毂7切割磁铁保持架4上永久磁铁6发出的磁力线，在定子毂7内产生涡流，并产生阻碍转子转动的扭矩，该扭矩通过磁铁保持架4作用在动力轴1上，从而产生加载作用。
通过控制器15调节电机14，或摇动手柄18，拉动移动盘12、定子毂7和密封盖8连续地在外壳11内部的导轨10上滑动，可实现测功机负载扭矩连续控制。
Claims (3)
1、毂式液冷永磁测功机，其特征在于：包括外壳(11)、置于外壳(11)内的定子和转子；所述的转子包括与动力轴(1)相联结的磁铁保持架(4)和若干个固定在磁铁保持架(4)圆周的永久磁铁(6)；所述的定子包括定子毂(7)和固定在定子毂端面的移动盘(12)；所述的定子毂(7)外表面设置有螺旋形水道，螺旋形水道通过其上的密封盖(8)密封，形成液体冷却装置；密封盖(8)与外壳(11)通过导轨机构联结，移动盘(12)与控制机构连接，定子毂(7)、密封盖(8)和移动盘(12)通过控制机构的控制能够在外壳(11)内沿轴向滑动。
2、根据权利要求1所述的毂式液冷永磁测功机，其特征在于：所述的控制机构包括与移动盘(12)相连的步进电机(14)和与步进电机(14)相连的控制器(15)。
3、根据权利要求1所述的毂式液冷永磁测功机，其特征在于：所述的控制机构为与移动盘(12)固定连接的手柄(18)。
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