CN104458246B - 磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 - Google Patents
磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104458246B CN104458246B CN201410621526.1A CN201410621526A CN104458246B CN 104458246 B CN104458246 B CN 104458246B CN 201410621526 A CN201410621526 A CN 201410621526A CN 104458246 B CN104458246 B CN 104458246B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnet rotor
- magnetic
- rotor support
- interior magnet
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置,包括通过联轴器依次连接的磁粉制动器、输出端测功仪、输出轴,通过联轴器依次连接的输入轴、输入端测功仪、变频高速电机,以及磁力耦合器、PIV测量仪、高速摄像头和三维磁场测量仪;输出轴、输入轴分别装在输出轴承座、输入轴承座上;磁力耦合器两端分别与输入轴、输出轴连接,磁力耦合器的隔套为透明材质制成,PIV测量仪设置在隔套外侧、且位于输出轴承座和外磁转子之间;高速摄像头设置能够拍摄到外磁筒刻度盘与内磁筒刻度盘的位置;三维磁场测量仪固定在外磁转子支架外侧。本发明能同时进行磁力耦合器的磁场强度、磁转角、内部流场及磁力耦合器传动效率的研究。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁力泵性能研究试验装置,具体涉及一种磁力泵液磁耦合相干特性及磁力耦合器传动特性研究试验装置。
背景技术
磁力泵采用磁力耦合器传动力矩,使动密封变为静密封,彻底解决了输送介质的跑、冒、滴、漏问题,广泛应用于化工、石油、食品、制药、印染、冶金等行业。然而磁力泵普遍存在效率低下,传动性能不稳定等问题,随着高速磁力泵在军工、航空航天等关键领域的推广应用,这些问题显得日益突出。磁场和液体介质物性相干、内磁转子液体力和磁场力相干是高速磁力泵磁力传动广泛存在但一直被忽略的重要问题。展开对该问题的研究,为高速磁力泵的优化设计奠定理论基础,有助于提高高速磁力泵的效率和稳定性。然而目前,在磁力泵液磁耦合相干特性及传动特性研究方面缺乏相干试验研究装置。
发明内容
本发明的目的是针对在磁力泵液磁耦合相干特性及传动特性研究方面缺乏试验研究装置的问题,提出了一种磁力泵液磁耦合相干特性及传动特性研究试验装置,能同时进行磁力耦合器的磁场强度、磁转角、内部流场及磁力耦合器传动效率的研究。
为了达到上述目的,本发明采取的技术方案是:
磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置,包括通过联轴器依次连接的磁粉制动器、输出端测功仪、输出轴,通过联轴器依次连接的输入轴、输入端测功仪、变频高速电机,以及磁力耦合器、PIV测量仪(粒子图像测速仪)、高速摄像头和三维磁场测量仪;输出轴、输入轴分别装在输出轴承座、输入轴承座上;所述磁力耦合器包括内磁转子支架、内磁钢、外磁转子支架、外磁钢、隔套,外磁转子支架装在输入轴上,外磁钢镶嵌在外磁转子支架的内壁上;内磁转子支架装在输出轴上,内磁钢镶嵌在内磁转子支架的外壁上;所述内磁转子支架位于外磁转子支架内、且外磁钢与内磁钢的位置相对应;输出轴承座与内磁转子支架之间设置机械密封盖和机械密封;所述外磁转子支架与内磁转子支架之间设有隔套,隔套固定在输出轴承座上;所述隔套为透明材质制成,输出轴承座、机械密封盖、机械密封、隔套围成充液腔,所述充液腔上设有充液管接头,所述外磁转子支架上设有外磁转子支架刻度盘,内磁转子支架上设有内磁转子支架刻度盘,外磁转子支架刻度盘和内磁转子支架刻度盘沿轴向错开;PIV测量仪设置在隔套外侧、且位于输出轴承座和外磁转子之间;高速摄像头设置能够拍摄到外磁转子支架刻度盘与内磁转子支架刻度盘的位置;三维磁场测量仪固定在外磁转子支架外侧。
进一步的,所述充液管接头有两个,分别为设置在输出轴承座上部和下部的上充液管接头和下充液管接头。
进一步的,所述磁粉制动器、输出端测功仪、输出轴承座、输入轴承座、输入端测功仪、变频高速电机均固定在底座上。
进一步的,所述隔套通过独立法兰固定在输出轴承座上。
进一步的,内磁转子支架通过螺母固定在输出轴上。
进一步的,所述内磁钢和所述外磁钢的轴向截面为长度相等且沿轴向对齐的长方形,所述内磁钢和所述外磁钢垂直轴向的截面为角度相等的扇形。
进一步的,所述内磁钢和所述外磁钢数量相同。
在上述解决方案中,通过在磁力耦合器的两侧分别设置输入轴承座和输出轴承座,使输入轴和输出轴径向定位;分别在输入轴承座和输出轴承座的远离磁力耦合器侧设置输入端测功仪和输出端测功仪,用于计算磁力耦合器消耗的功率,在输出端测功仪一侧设置磁粉制动器用于改变输出端负荷大小;隔套材料采用透明材质,便于PIV测量仪测量充液腔内部液体流场,输出轴承座上部和下部分别设有上充液管接头和下充液管接头用于使充液腔进液和排液,高速摄像头用于测量磁转角,固定在外磁转子支架外侧的三维磁场测量仪用于测量磁力耦合器附近空间的三维磁场分布。
本发明的有益效果是:为高速磁力泵提供了一种能同时进行磁力耦合器的磁场强度、磁转角、内部流场及磁力耦合器传动效率研究的试验装置,有助于磁力泵液磁耦合相干特性及传动特性研究。
附图说明
图1为本发明所述的磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置一实施例的结构图。
图2为图1中Ⅰ处局部放大图。
图中:
1-磁粉制动器,2-输出端测功仪,3-输出轴,4-输出轴承座,5-外磁转子支架,6-输入轴,7-输入轴承座,8-输入端测功仪,9-变频高速电机,10-底座,11-上充液管接头,12-机械密封盖,13-凸缘,14-独立法兰,15-PIV测量仪,16-高速摄像头,17-外磁钢,18-内磁钢,19-隔套,20-下充液管接头,21-机械密封,22-内磁转子支架,23-螺母,24-三维磁场测量仪.
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示,本发明包括磁粉制动器1、输出端测功仪2、输出轴3、输出轴承座4、磁力耦合器、输入轴6、输入轴承座7、输入端测功仪8、变频高速电机9、底座10、输入轴6、输出轴3、独立法兰14,PIV测量仪15、高速摄像头16和三维磁场测量仪24。磁粉制动器1、输出端测功仪2、输出轴3通过联轴器依次连接;输入轴6、输入端测功仪8、变频高速电机9通过联轴器依次连接。输出轴3、输入轴6分别装在输出轴承座4、输入轴承座7上。磁粉制动器1、输出端测功仪2、输出轴承座4、输入轴承座77、输入端测功仪8、变频高速电机9均固定在底座10上。
所述磁力耦合器包括内磁转子支架22、内磁钢18、外磁转子支架5、外磁钢17、隔套19。外磁转子支架5装在输入轴6上,外磁钢17镶嵌在外磁转子支架5的内壁上,构成外磁转子。内磁转子支架22通过螺母23固定在输出轴3上,实现轴向定位,内磁钢18镶嵌在内磁转子支架22的外壁上,构成内磁转子。所述内磁转子支架22位于外磁转子支架5内、且外磁钢17与内磁钢18的位置相对应。所述内磁钢18和所述外磁钢17的轴向截面为长度相等且沿轴向对齐的长方形,所述内磁钢18和所述外磁钢17垂直轴向的截面为角度相等的扇形。所述内磁钢18和所述外磁钢17数量相同。输出轴承座4与内磁转子支架22之间设置机械密封盖12和机械密封21;所述外磁转子支架5与内磁转子支架22之间设有隔套19,隔套19固定在输出轴承座4上,所述隔套19为透明材质制成。具体地,所述隔套19上设有凸缘13,通过独立法兰14将凸缘13固定在输出轴承座4上。输出轴承座4、机械密封盖12、机械密封21、隔套19围成充液腔,所述充液腔上设有充液管接头。本实施例中,所述充液管接头有两个,分别为设置在输出轴承座4上部和下部的上充液管接头11和下充液管接头20。所述外磁转子支架5上设有外磁转子支架刻度盘,内磁转子支架22上设有内磁转子支架刻度盘,外磁转子支架刻度盘和内磁转子支架刻度盘沿轴向错开。
PIV测量仪15设置在隔套19外侧、且位于输出轴承座4和外磁转子之间;高速摄像头16设置能够拍摄到外磁转子支架刻度盘与内磁转子支架刻度盘的位置;三维磁场测量仪固定在外磁转子支架5外侧。
试验台运行前,将下充液管接头20旋紧,将上充液管接头11旋下,将充液腔内灌满液体,然后将上充液管接头11旋上拧紧;启动并调节PIV测量仪15、高速摄像头16和三维磁场测量仪24和磁粉制动器1。
所述试验装置运行时,通过充液管接头向充液腔内充满液体,启动变频高速电机9,变频高速电机9带动同轴的输入端测功仪8、输入轴6和外磁转子同步旋转,外磁转子通过磁力吸引,带动内磁转子旋转,内磁转子带动输出轴3、磁粉制动器1和输出端测功仪2同步旋转,输入端测功仪8和输出端测功仪2分别测得磁力耦合器输入端和输出端的功率和转速,PIV测量仪15测量并记录充液腔内部流场,高速摄像头16测得运转过程中磁转角大小,三维磁场测量仪24测得运转过程中三维磁场变化情况,然后分别调整磁粉制动器1的功率和变频高速电机9的转速,重复进行以上过程,从而获得在不同电机转速、不同负荷下磁力耦合器磁场性能与充液腔内流场的相互影响规律,以及磁力耦合器输入端和输出端之间的功率传递特性。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置,其特征在于,包括通过联轴器依次连接的磁粉制动器(1)、输出端测功仪(2)、输出轴(3),通过联轴器依次连接的输入轴(6)、输入端测功仪(8)、变频高速电机(9),以及磁力耦合器、PIV测量仪(15)、高速摄像头(16)和三维磁场测量仪(24);输出轴(3)、输入轴(6)分别装在输出轴承座(4)、输入轴承座(7)上;所述磁力耦合器包括内磁转子支架(22)、内磁钢(18)、外磁转子支架(5)、外磁钢(17)、隔套(19),外磁转子支架(5)装在输入轴(6)上,外磁钢(17)镶嵌在外磁转子支架(5)的内壁上;内磁转子支架(22)装在输出轴(3)上,内磁钢(18)镶嵌在内磁转子支架(22)的外壁上;所述内磁转子支架(22)位于外磁转子支架(5)内、且外磁钢(17)与内磁钢(18)的位置相对应;输出轴承座(4)与内磁转子支架(22)之间设置机械密封盖(12)和机械密封(21);所述外磁转子支架(5)与内磁转子支架(22)之间设有隔套(19),隔套(19)固定在输出轴承座(4)上;所述隔套(19)为透明材质制成,输出轴承座(4)、机械密封盖(12)、机械密封(21)、隔套(19)围成充液腔,所述充液腔上设有充液管接头,所述外磁转子支架(5)上设有外磁转子支架刻度盘,内磁转子支架(22)上设有内磁转子支架刻度盘,外磁转子支架刻度盘和内磁转子支架刻度盘沿轴向错开;PIV测量仪(15)设置在隔套(19)外侧、且位于输出轴承座(4)和外磁转子支架(5)之间;高速摄像头(16)设置能够拍摄到外磁转子支架刻度盘与内磁转子支架刻度盘的位置;三维磁场测量仪(24)固定在外磁转子支架(5)外侧。
2.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述充液管接头有两个,分别为设置在输出轴承座(4)上部和下部的上充液管接头(11)和下充液管接头(20)。
3.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述磁粉制动器(1)、输出端测功仪(2)、输出轴承座(4)、输入轴承座(7)、输入端测功仪(8)、变频高速电机(9)均固定在底座(10)上。
4.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述隔套(19)通过独立法兰(14)固定在输出轴承座(4)上。
5.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,内磁转子支架(22)通过螺母(23)固定在输出轴(3)上。
6.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述内磁钢(18)和所述外磁钢(17)的轴向截面为长度相等且沿轴向对齐的长方形,所述内磁钢(18)和所述外磁钢(17)垂直轴向的截面为角度相等的扇形。
7.根据权利要求6所述的试验装置,其特征在于,所述内磁钢(18)和所述外磁钢(17)数量相同。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410621526.1A CN104458246B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410621526.1A CN104458246B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104458246A CN104458246A (zh) | 2015-03-25 |
CN104458246B true CN104458246B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=52904663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410621526.1A Active CN104458246B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104458246B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106092568B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-10-09 | 江苏大学 | 一种具有强迫散热功能的湿态磁力传动试验装置 |
CN106092558B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-05-22 | 北京航天动力研究所 | 一体式液体火箭发动机高速涡轮泵转子动特性试验装置 |
CN106596097A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 山东大学 | 一种适用于波浪能发电装置的磁性驱动器性能测试装置 |
CN110161434A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-08-23 | 安徽富乐泰水泵系统有限公司 | 用于磁力泵内磁转子磁性的测试机 |
CN109350787B (zh) * | 2018-09-25 | 2021-04-23 | 中南大学 | 一种用于轴流式人工心脏内部流场粒子图像测速系统及方法 |
CN110220698B (zh) * | 2019-05-20 | 2020-04-07 | 大连理工大学 | 一种大功率永磁磁力耦合器状态预测方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838545A1 (de) * | 1988-11-14 | 1990-05-17 | Klotz Gmbh Spezialgeraete | Magnetkupplung |
CN2094740U (zh) * | 1990-11-02 | 1992-01-29 | 浙江农业大学 | 495a柴油机检测仪 |
CN2574035Y (zh) * | 2002-09-25 | 2003-09-17 | 天津鼎盛工程机械有限公司 | 液力机械传动装置检测试验台 |
CN101261186A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-09-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 带轮轴总成及钢带的试验台 |
CN101344457A (zh) * | 2008-08-27 | 2009-01-14 | 重庆大学 | 高速主轴非接触式磁力耦合动态测试装置及其测试方法 |
CN101430188A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-05-13 | 江苏大学 | 磁力泵转轴位置在线监测装置和方法 |
CN101718623A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-06-02 | 高铁检测仪器(东莞)有限公司 | 汽车球头耐久性测试方法 |
CN101820212A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-09-01 | 吴声震 | 大容量磁力传动装置 |
CN102094804A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-06-15 | 江苏大学 | 磁力泵轴承磨损监测装置和方法 |
EP1710553B1 (de) * | 2005-04-06 | 2011-10-19 | Richter Chemie-Technik GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Betriebsgrössen einer Magnetkupplung |
CN102253352A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-23 | 襄樊五二五泵业有限公司 | 一种磁性联轴器漏磁系数检测方法及装置 |
CN103115001A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-22 | 南京工业大学 | 一种熔盐模型泵外特性和内部流动测量试验装置 |
-
2014
- 2014-11-06 CN CN201410621526.1A patent/CN104458246B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838545A1 (de) * | 1988-11-14 | 1990-05-17 | Klotz Gmbh Spezialgeraete | Magnetkupplung |
CN2094740U (zh) * | 1990-11-02 | 1992-01-29 | 浙江农业大学 | 495a柴油机检测仪 |
CN2574035Y (zh) * | 2002-09-25 | 2003-09-17 | 天津鼎盛工程机械有限公司 | 液力机械传动装置检测试验台 |
EP1710553B1 (de) * | 2005-04-06 | 2011-10-19 | Richter Chemie-Technik GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Betriebsgrössen einer Magnetkupplung |
CN101261186A (zh) * | 2007-12-05 | 2008-09-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 带轮轴总成及钢带的试验台 |
CN101344457A (zh) * | 2008-08-27 | 2009-01-14 | 重庆大学 | 高速主轴非接触式磁力耦合动态测试装置及其测试方法 |
CN101430188A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-05-13 | 江苏大学 | 磁力泵转轴位置在线监测装置和方法 |
CN101718623A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-06-02 | 高铁检测仪器(东莞)有限公司 | 汽车球头耐久性测试方法 |
CN101820212A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-09-01 | 吴声震 | 大容量磁力传动装置 |
CN102094804A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-06-15 | 江苏大学 | 磁力泵轴承磨损监测装置和方法 |
CN102253352A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-23 | 襄樊五二五泵业有限公司 | 一种磁性联轴器漏磁系数检测方法及装置 |
CN103115001A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-22 | 南京工业大学 | 一种熔盐模型泵外特性和内部流动测量试验装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
固液两相流离心泵内部流场数值模拟与磨损特性;汪家琼 等;《农业机械学报》;20131130;第44卷(第11期);第53-60页 * |
离心泵叶轮全流道非定常数值计算及粒子图像测速试验;代翠 等;《农业工程学报》;20130131;第29卷(第2期);第66-71页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104458246A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104458246B (zh) | 磁力泵液磁相干及动力传动特性研究试验装置 | |
CN107717405B (zh) | 一种推力滑动轴承间隙及接触斑点调整装置及方法 | |
CN201974359U (zh) | 一种端面扭动摩擦磨损试验机 | |
CN101799075A (zh) | 一种旋转轴组合密封装置 | |
CN202305136U (zh) | 密封轴承模拟试验机 | |
CN105628364B (zh) | 一种可控柔性密封性能检测试验装置 | |
CN107664549A (zh) | 机械密封端面摩擦扭矩精确测量装置 | |
CN104074734A (zh) | 一种柱塞泵中柱塞副的油膜测试实验装置 | |
CN204439339U (zh) | 密封圈质量检验装置 | |
CN107389484A (zh) | 一种浮动式渐开线花键副微动磨损试验装置 | |
CN105628600A (zh) | 用于评价深井钻井液的润滑性能的实验装置与实验方法 | |
CN104849049B (zh) | 一种高速负载动压轴承测试系统 | |
CN104215441B (zh) | 一种立式转子动态径向加载机构及稳定性测试方案 | |
CN105891240A (zh) | 双液压静压支撑可旋转岩土试验机 | |
CN103115846A (zh) | 动静压浮环轴承内外层油膜流态可视化试验装置 | |
CN104515718B (zh) | 磁性液体磁化粘度测试方法与装置 | |
CN103486999B (zh) | 一种热真空环境下的高精度角度和扭矩测试装置 | |
CN104047867A (zh) | 一种立式管道多级磁力泵 | |
CN203561340U (zh) | 一种热真空环境下的高精度角度测试装置 | |
CN206960120U (zh) | 一种动压滑动支持轴承润滑性能测试的试验装置 | |
CN1667394A (zh) | 加压旋转流变仪 | |
CN107449341A (zh) | 一种高度测量装置 | |
CN108344665A (zh) | 基于旋转法测量高压油液粘度的新型粘度测量装置 | |
CN203148812U (zh) | 一种钻井液流变性测量装置 | |
CN107165898A (zh) | 一种机械式交流液压复杂激振波形发生及控制装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |