CN101281235A - 高温高压电机测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温高压电机测试装置，包括一圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置有固定电机的电机固定套。利用该装置能够测试电机在高温高压环境下的运行状况及工作性能。

Description

高温高压电机测试装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，更具体地，涉及一种高温高压电机测试装置。

背景技术

现有的电机测试装置多为大型固定的工程设备，一般只能在常温空气中对电机进行测试，或者仅适合于大型设备的高温常压体征测试，不能测试设备在运转情况下的工作状况，更不能准确地测试电机在高压下以及在高温高压下的工作性能。目前，还没有专门用于测试高温高压环境下的电机性能的测试装置。

为此，有必要提供一种适合于测试电机在高温高压环境下的运行状况及工作性能的测试装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温高压电机测试装置，以测试电机在高温高压环境下的运行状况及工作性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高温高压电机测试装置，包括一圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置有固定电机的电机固定套。

进一步的，所述密封腔外壳的另一端设置有低压密封头，所述低压密封头与所述增压缸以及所述增压活塞在所述密封腔外壳内形成一低压腔体，该低压腔体内充满低压油，通过所述增压活塞对高压密封腔体内的液压油进行加压。

进一步的，所述承压接头中心开有测压孔，通过所述测压孔引出所述高压密封腔体内的压力油进行测量；所述承压接头上还安装有高压水密头和电缆出线口，用于连接高压密封腔体内外的控制信号线。

进一步的，所述测试装置还包括位于高压密封腔体内的电机负载装置，所述电机负载装置包括与所述电机的输出轴相联的液压泵，所述液压泵的出口设置有溢流阀，通过调节所述溢流阀改变所述液压泵出口的压力，进而改变所述电机的负载扭矩。

进一步的，所述液压泵的出口通过出油管与流量计相连，用于检测液压泵的流量；所述液压泵的出口安装有相对压力传感器，用于检测液压泵出口的压力。

进一步的，所述液压泵设置有滤油器。

进一步的，所述低压密封头上设置有低压腔注油口和低压溢流阀装配口，通过所述低压溢流阀装配口安装有低压溢流阀，所述低压溢流阀的进油管处安装有压力表，用于检测所述低压腔体内的压力，通过调节所述低压溢流阀对所述低压腔体内的压力进行调节。

进一步的，所述测试装置还包括加热装置和温度测试装置，所述加热装置用于加热所述高压密封腔体。

与现有技术相比，本发明的高温高压电机测试装置具有以下优点：

1、利用液压油做工作介质，采用增压活塞压力放大，产生高温高压的作业环境，通过压力表、温度传感器实时检测工作环境状况；

2、利用液压泵给电机加载，调节液压泵出口的压力。通过检测泵出口的压力与流量，从而可以计算出电机的输出功率

3、通过检测电机的转速，测量所加的电压、通过电机的电流，根据所计算的电机的输出功率，进而可以得到电机的负载特性曲线、效率特性曲线，从而可以测试电机的性能。

附图说明

图1为本发明的测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的高温高压电机测试装置进行详细的描述。

如图1所示，本发明的高温高压电机测试装置包括一个高压密封腔体，高压密封腔体由圆柱形密封腔外壳6与承压接头3、增压缸13、增压活塞14的小端面共同构成，用于产生高压密封环境，里面充满液压油。承压接头3上安装有高压水密头和电缆出线口18，主要用于连接高压密封腔体里面的控制信号线与外面的控制信号线。另外，承压接头3中心开有一个的小孔，小孔直径优选为0.5毫米，能够引出压力油，用压力表1进行高压密封腔体环境绝对压力的检测，压力表1的量程200MP_a以上。图中的紧固螺母2用于压紧承压接头3，以保证在测试过程中的测试安全。

被测试电机5通过电机固定套4固定在高压密封腔体内，被测试电机5的输出轴旁边安装有传感器，用来测试电机的转速。

被测试电机5的输出轴通过联轴器与液压泵7相联，液压泵7的出口压力通过溢流阀11调节，并且安装有相对压力传感器，可以随时检测液压泵出口的压力。小电动机12用于调节溢流阀11，在高温高压测试过程中，可以随时调节电机的负载，通过改变溢流阀11的出口压力可以调节液压泵7的出口压力，进而改变电机的负载扭矩。

液压泵7设置有滤油器8，用于过滤进入液压泵的液压油介质，保护液压泵7。液压泵7的出口还连接有出油管9，出油管9一端与液压泵出口相连，一段与流量计10相连。流量计10用于检测液压泵出口的流量。

增压装置包括增压缸13、低压活塞14和低压密封头15，通过增压缸13与低压活塞14配合，能够对普通液压泵站的压力进行放大，产生140MP_a以上的超高压力。低压密封头15与增压活塞14的大端面、增压缸13的大端组成低压腔体，低压腔体上开有低压腔注油口17和低压溢流阀装配口16，分别与低压泵、低压溢流阀相连，普通液压泵站通过低压腔注油口17向低压腔内提供压力油。通过低压溢流阀调节低压腔体内的压力，还可以在低压溢流阀的进油管旁安装压力表，用于检测低压腔体内的压力。

从以上描述可以看出，本发明的高温高压电机测试装置为了测试电机在高温高压下的工作性能，设计了一个高压密封腔体，密封腔体内充满液压油，使电机在密封腔体内部工作，以模拟电机在高温高压下的工作环境。由于常规液压泵站很难达到140MP_a的高压要求，为此，本发明专门设计了一个增压装置，使密封腔体内部的压力高达140MP_a。为了检验电机的负载工作性能，本发明还设置了电机负载装置，用于给电机加载，并通过电动调节的溢流阀11来改变被测试电机5的负载。此外，为了控制电机及检测电机的工作性能参数及工作环境参数，设置了传感器检测装置及压力、温度测试装置等，以便更好地实现对被测试电机5的控制及性能检测。

本发明的高温高压电机测试装置的测试过程如下：

首先，将压力表1去掉，由普通手动液压泵通过一个转换接头向由密封腔外壳6、承压接头3、增压缸13、增压活塞14的小端面共同构成高压密封腔体里面充满液压油，液压油充满之后，再装上压力表1；或者，也可以在安装承压接头3之前，注满油，装配之后，用上面的方式进行补油，可以提高注油的效率。

然后，用普通液压泵站通过低压密封头15的低压腔注油口17向低压密封腔加压，通过增压活塞14的放大作用，压缩高压密封腔体里面的液压油，产生一个高压密封环境。通过调节与低压密封头15相连的低压溢流阀，可以调节低压腔的压力，进而可以调节高压密封腔体的压力。

同时，在高压密封腔体外面，缠上普通的加热带，对高压密封腔体加热，密封腔体里面的被测试电机5附近设置的温度传感器随时检测高压密封腔的温度，当达到需要的温度与压力时，停止加热，并用隔热棉包裹住高压密封腔体的周围，减少散热。

此时，启动小电动机12，即可以开始测试电机的性能。

在测试过程中，需要随时测得被测试电机5的转速n、液压泵出口的压力p、液压泵输出的流量Q，电机的电流i、电压v、输入的功率P_w等参数。

测量得到所需参数后，由于所使用的液压泵7的排量已知为V，液压马达的机械效率为η_m，则根据下面的公式：

$T=\frac{V*p}{2{\mathrm{\π\η}}_m},$

可以计算出液压泵7的输入扭矩，也就是被测试电机5的输出扭矩，根据被测试电机5的转速n与输出扭矩，可以算出被测试电机5的输出功率；再与被测试电机5的输入功率进行比较，就可以得到被测试电机5的效率。

通过小电动机12调节溢流阀11的压力，进而可以改变液压泵7输出口的压力p，从而改变被测试电机5的负载，可以检测出被测试电机5的转速随负载，以及效率随负载的变化特性，进而可以得出被测试电机5的特性曲线。

此外，由于液压油在超高压或高温情况下，其粘度会发生很大变化，一般的测试手段测试出来的结果不太理想，为此，本发明采用检测液压泵的流量的方式对电机的性能曲线进行修正：

即在某一固定压力下，液压泵的流量比在正压压力下的流量大时，证明液压油的粘度值比正常状态下的粘度值大，容积效率比较高，机械效率就会比我们常态下的要小，因此，可以用一个系数对机械效率η_m进行修正。

本发明的高温高压电机测试装置可应用于一些小型机电设备和零部件在高温高压下的运转测试，是一种可随意移动的小型装置，对于实验室等多种场合均适用。为了更直观和便于测试，本发明的测试装置还可以设置带有操作面板的控制系统，通过操作面板控制电机的启动、数据采集和处理系统对测试所需的各参数进行采集、并根据采集的数据经过处理后绘制出被测试电机的转速随负载变化的性能曲线等。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1、一种高温高压电机测试装置，其特征在于，包括一圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置有固定电机的电机固定套。

2、如权利要求1所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述密封腔外壳的另一端设置有低压密封头，所述低压密封头与所述增压缸以及所述增压活塞在所述密封腔外壳内形成一低压腔体，该低压腔体内充满低压油，通过所述增压活塞对高压密封腔体内的液压油进行加压。

3、如权利要求1或2所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述承压接头中心开有测压孔，通过所述测压孔引出所述高压密封腔体内的压力油进行测量；所述承压接头上还安装有高压水密头和电缆出线口，用于连接高压密封腔体内外的控制信号线。

4、如权利要求3所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括位于高压密封腔体内的电机负载装置，所述电机负载装置包括与所述电机的输出轴相联的液压泵，所述液压泵的出口设置有溢流阀，通过调节所述溢流阀改变所述液压泵出口的压力，进而改变所述电机的负载扭矩。

5、如权利要求4所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述液压泵的出口通过出油管与流量计相连，用于检测液压泵的流量；所述液压泵的出口安装有相对压力传感器，用于检测液压泵出口的压力。

6、如权利要求4或5所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述液压泵设置有滤油器。

7、如权利要求2所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述低压密封头上设置有低压腔注油口和低压溢流阀装配口，通过所述低压溢流阀装配口安装有低压溢流阀，所述低压溢流阀的进油管处安装有压力表，用于检测所述低压腔体内的压力，通过调节所述低压溢流阀对所述低压腔体内的压力进行调节。

8、如权利要求1所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括加热装置和温度测试装置，所述加热装置用于加热所述高压密封腔体。

Images