CN107449961B - 一种新型水力测功器通流结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水力测功器流通形式,具体涉及一种新型水力测功器通流结构,该结构包括左半壳体、隔板、定子、转子、主轴、轴套、第一连接螺栓、第二连接螺栓、第三连接螺栓、右半壳体及密封圈,隔板分别通过第一连接螺栓固定于左半壳体和右半壳体上,定子通过第二连接螺栓固于在左半壳体上,左半壳体和右半壳体通过第三连接螺栓连接,组成水力测功器通流部分的定子水室,左半壳体和右半壳体中间通过密封圈密封,转子通过轴套固定于主轴上,组成测功器转子组件。与传统的叶片式水力测功器相比,由于其在吸收功率过程中水室内的水流特性相对比较稳定,减小了汽蚀现象的发生;简化了系统及中间环节功率损失,节约了成本,提高了测量的精度。
Description
技术领域:
本发明涉及一种水力测功器流通形式,具体涉及一种新型水力测功器通流结构。
背景技术:
水力测功器目前广泛应用于多种原动机功率测试领域,作为原动机带负荷试验的有效负载,可以测量原动机的输出功率,同时配合原动机进行多种工况点变换试验。目前常见的水力测功器转子、定子采用叶片形式,在测量原动机功率时,转子跟随原动机转动,搅动进入到测功器内部的水,水将扭矩传递到定子及壳体,并带动定子壳体相对测功器底座小角度旋转,定子及壳体组件这种运动趋势受到拉压传感器组件的阻止,并通过拉压力传感器测出拉(压)力的大小,再结合力臂长度和转速可得原动机的功率。但是,这种测功器由于叶片结构限制,气蚀现象严重,特别是在高转速条件下,故不能适应较高转速的原动机功率测量需求,必须在原动机后增加减速器才能与测功器匹配测量。故此,设计一种新型水力测功器通流结构是十分必要的 。
发明内容:
本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处,提供一种新的水力测功器吸收功率的通流形式,减小气蚀,适应高转速原动机功率测量需求。可以大规模地推广和使用。
本发明采用的技术方案为:一种新型水力测功器通流结构,该结构包括左半壳体、隔板、定子、转子、主轴、轴套、第一连接螺栓、第二连接螺栓、第三连接螺栓、右半壳体及密封圈,隔板分别通过第一连接螺栓固定于左半壳体和右半壳体上,定子通过第二连接螺栓固于在左半壳体上,左半壳体和右半壳体通过第三连接螺栓连接,组成水力测功器通流部分的定子水室,左半壳体和右半壳体中间通过密封圈密封,所述转子通过轴套固定于主轴上,组成测功器转子组件。
本发明的有益效果:结构简单,设计合理,与传统的叶片式水力测功器相比,由于其在吸收功率过程中水室内的水流特性相对比较稳定,减小了汽蚀现象的发生;盘式通流结构形式,可以适应高转速或超高转速原动机功率的测量,避免某些高转速设备在测量过程中必须加装减速器的情况,简化了系统及中间环节功率损失,节约了成本,提高了测量的精度;盘式通流结构形式与传统的叶片式相比,在一个通流水室条件下即可实现双向旋转吸收功率,大大减小了测功器的体积,节约了成本。
附图说明:
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式:
参照图1,一种新型水力测功器通流结构,该结构包括左半壳体1、隔板2、定子3、转子4、主轴5、轴套6、第一连接螺栓7、第二连接螺栓8、第三连接螺栓9、右半壳体10及密封圈11,隔板2分别通过第一连接螺栓7固定于左半壳体1和右半壳体10上,定子3通过第二连接螺栓8固于在左半壳体1上,左半壳体1和右半壳体10通过第三连接螺栓9连接,组成水力测功器通流部分的定子水室,左半壳体1和右半壳体10中间通过密封圈11密封,所述转子4通过轴套6固定于主轴5上,组成测功器转子组件。
根据水力测功器吸收功率及设计使用要求,为减小汽蚀现象,提高测功器运行转速,必须改善测功器通流结构内水流情况,采用盘形转子形式,水流从盘形的转子4根部进入,外圈流出,被测量设备带动盘形的转子4在水中转动,在离心力的作用下定子水室外圈形成一圈水环,测功器运行过程中,转子4与水环内的水流相互作用,将扭矩传递给定子3,带动定子3相对于测功器小角度转动,通过拉压力传感器测量此时的拉压力,再结合力臂长度和转速可得到原动机的功率。同时,由于盘形转子的对称结构,在一个定子水室内,即可实现转子4正反两个旋转方向吸收功率。
测功器工作时,在转子组件与定子水室之间的空腔内充满水,被测设备带动转子组件旋转,旋转盘形转子带动水流在定子水室外侧形成水环,在水流粘性力作用下,通流部分水室(包括左右壳体、定子、隔板等)具有和主轴组件相同方向的旋转趋势,通过拉压力传感器测量扭矩及功率。同时相对旋转的液体层之间会产生热量,从而将被测设备的功率转换为水的温升。
Claims (1)
1.一种新型水力测功器通流结构,其特征在于:该结构包括左半壳体(1)、隔板(2)、定子(3)、转子(4)、主轴(5)、轴套(6)、第一连接螺栓(7)、第二连接螺栓(8)、第三连接螺栓(9)、右半壳体(10)及密封圈(11),隔板(2)分别通过第一连接螺栓(7)固定于左半壳体(1)和右半壳体(10)上,定子(3)通过第二连接螺栓(8)固于在左半壳体(1)上,左半壳体(1)和右半壳体(10)通过第三连接螺栓(9)连接,组成水力测功器通流部分的定子水室,左半壳体(1)和右半壳体(10)中间通过密封圈(11)密封,所述转子(4)通过轴套(6)固定于主轴(5)上,组成测功器转子组件;采用盘形转子形式,水流从盘形的转子根部进入,外圈流出,被测量设备带动盘形的转子在水中转动,在离心力的作用下定子水室外圈形成一圈水环。
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