CN212363513U - 一种筒式结构的永磁涡流测功机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种筒式结构的永磁涡流测功机，永磁测功设备包括：定子总成和转子总成，定子总成安装在设备壳体上；转子总成的转轴连接待测设备的动力输出轴；定子总成设置导体筒，转子总成设置永磁体；或者，定子总成设置永磁体，转子总成设置导体筒；转子总成和定子总成发生相对运动，永磁体与导体筒通过磁场相互作用并对转子总成提供制动力。测功方法包括将待测设备的动力输出轴连接至筒式结构的永磁涡流测功机的转轴；步骤2，启动待测设备，使动力输出轴带动转子总成转动，转子总成与定子总成之间发生相对运动，穿过导体筒内磁场的变化使其内部产生电涡流，从而产生制动力，消耗功率，最终通过风或液体等介质将热量带走。

Description

一种筒式结构的永磁涡流测功机

技术领域

本实用新型属于功率测试设备技术领域，特别是涉及一种筒式结构的永磁涡流测功机。

背景技术

测功器用于测量机械的输出扭矩或驱动扭矩。如果同时测得机械的转速，还可算出机械的输出功率或驱动功率。测功器主要用来测定发电机、电动机、内燃机、燃气轮机和泵等机械的轴功率特性。测功器有机械式、水液力式、电力式和电涡流式。

机械式测功器结构简单，但因摩擦系数不稳定等缺点已很少使用。液力测功器是利用转动的水轮与壳体内水之间的摩擦吸收被测机械的功率。使用时，将水轮与被测机械轴联接起来，使之带动水轮转动。液力测功机使用过程中存在容易漏液的问题。电力测功器既能测机械的有效输出功率，又能测机械的驱动功率。测量输出功率时，将测功器转子与被测机械联接起来，机械能变成电能而发电。直流测功器的电能消耗在外部的电阻器上。交流测功器发出的电可反送到电流网路上。电力测功器但结构复杂，成本较高。上述缺点影响了测功器的推广和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种筒式结构的永磁涡流测功机。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种筒式结构的永磁涡流测功机，其包括：定子总成和转子总成，所述定子总成安装在设备壳体上；所述转子总成的转轴连接待测设备的动力输出轴；所述定子总成设置导体筒，所述转子总成设置永磁体；或者，所述定子总成设置永磁体，所述转子总成设置导体筒；转子总成和定子总成发生相对运动，永磁体与导体筒通过磁场相互作用并对转子总成提供制动力。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述定子总成的外壁设置导向耳板，设备壳体内安装与转轴平行的导向杆，导向杆穿过导向耳板的安装孔；执行机构连接定子总成用于驱动所述定子总成在轴向方向移动。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述执行机构包括推杆、推板和直线驱动机构，所述推杆的一端连接定子总成，推杆的另一端连接所述推板，直线驱动机构与推板连接。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述直线驱动机构为滚珠丝杠、直线电机、伺服电推杆、液压缸或气压缸。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述转子总成包括转子筒、永磁体和磁轭，所述永磁体固定在转子筒的外壁，在相邻的永磁体之间安装磁轭。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述定子总成包括导体筒和定子冷却筒，转子总成可插入导体筒内，定子冷却筒的冷却液腔内充满液体冷却液，在定子冷却筒设置进水管和出水管。更进一步，在所述导体筒的外侧壁设置散热凸起。

本实用新型如上所述的筒式结构的永磁涡流测功机，进一步，所述转子总成包括导体筒，在所述导体筒的外侧壁设置散热翅片；所述定子总成包括定子筒、永磁体和磁轭，所述永磁体固定在定子筒的外壁，在相邻的永磁体之间安装磁轭；所述定子总成插入转子总成内部。

与液力测功机对比，本实用新型永磁测功设备不会发生漏液问题，提高测试场地的环境整洁程度；与电力测功器相比，仅包括底座、定子总成和转子总成极大简化了设备的零部件组成数量和零部件自身的复杂程度，生产投入市场后能够以更低的售价出售。

利用上述设备实现的测功方法，包括以下步骤：步骤1，将待测设备的动力输出轴连接至筒式结构的永磁涡流测功机的转轴；与转轴连接转子总成，在永磁测功设备的设备壳体上设置定子总成，所述转子总成或定子总成之一设置永磁体，未设置永磁体的转子总成或定子总成设置导体筒；步骤2，启动待测设备，使动力输出轴带动转子总成转动，转子总成与定子总成之间发生相对运动，穿过导体筒内磁场的变化使其内部产生电涡流，从而产生制动力，消耗功率，最终通过流体介质将热量带走。优选地，通过控制转子总成与插入导体筒内的深度，调节导体筒产生的制动力矩，从而达到调节和测试待测设备功率的目的。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型一种实施例的筒式结构的永磁涡流测功机示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本实用新型一种实施例的转子总成示意图；

图4为本实用新型一种实施例的定子总成示意图；

图5为本实用新型第二种实施例的筒式结构的永磁涡流测功机示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、转子总成，11、转子筒，12、永磁体，13、磁轭，14、转轴，15、散热翅片，2、定子总成，21、定子冷却筒，22、导向杆，23、导向杆支撑，24、导向杆滑动轴承，25、进水管，26、出水管，27、导体筒，28、散热凸起，29、定子筒，3、执行机构，31、推杆，32、推板，33、滚珠丝母，34、滚珠丝杆，35、推杆滑动轴承，4、设备壳体，41、轴端轴承座，42、深沟球轴承，43、盲端轴承座，44、角接触球轴承，45、轴承端盖。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的筒式结构的永磁涡流测功机的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1和图2示出本实用新型一种实施例的筒式结构的永磁涡流测功机，其包括：定子总成2和转子总成1，定子总成2安装在设备壳体4上；转子总成1的转轴14连接待测设备的动力输出轴；定子总成2设置导体筒27，转子总成1设置永磁体12；或者，定子总成2设置永磁体12，转子总成1设置导体筒27；转子总成1和定子总成2发生相对运动，永磁体12与导体筒通过磁场相互作用并对转子总成1提供制动力。

利用上述实施例的永磁测功设备进行待测设备功率测试的方法包括以下步骤：步骤1，将待测设备的动力输出轴连接至筒式结构的永磁涡流测功机的转轴14；步骤2，启动待测设备，使动力输出轴带动转子总成1转动，转子总成1与定子总成2之间发生相对运动，穿过导体筒27内磁场的变化使其内部产生电涡流，从而产生制动力，消耗功率，最终通过流体介质(如风或液体)将热量带走。通过控制转子总成1与插入导体筒27内的深度，调节导体筒27产生的制动力矩，从而达到调节和测试待测设备功率的目的。与液力测功机对比，本实用新型永磁测功设备不会发生漏液问题，提高测试场地的环境整洁程度；与电力测功器相比，仅包括底座、定子总成和转子总成，极大简化了设备的零部件组成数量和零部件自身的复杂程度，生产投入市场后能够以更低的售价出售。

在一种优选的筒式结构的永磁涡流测功机实施例中，定子总成2的外壁设置导向耳板，设备壳体4内安装与转轴14平行的导向杆22，导向杆22穿过导向耳板的安装孔；执行机构3连接定子总成2用于驱动定子总成2在轴向方向移动。在如图1所示的实施例中，导向杆的两端固定连接导向杆支撑23，导向杆支撑23与设备壳体4连接。在图4示出的实施例中，导向耳板的安装孔内安装导向杆滑动轴承24，导向杆22安装在导向杆滑动轴承24内，按照上述结构设计能提供更为平顺的导向杆滑动。

在一种优选的筒式结构的永磁涡流测功机实施例中，执行机构3包括推杆31、推板32和直线驱动机构，推杆31的一端连接定子总成2，推杆31的另一端连接推板32，直线驱动机构与推板32连接。在如图1所示的实施例中，设备壳体设置安装孔，该安装孔内固定推杆滑动轴承35，推杆穿过推杆滑动轴承35以提供更为顺滑的运行。上述直线驱动机构为滚珠丝杠、直线电机、伺服电推杆、液压缸或气压缸。在图1示出的具体实施例中，滚珠丝杠包括滚珠丝母33和滚珠丝杆34，滚珠丝母33与推板32连接，通过滚珠丝杆34的转动驱动滚珠丝母33在轴向移动，以实现定子总成位置的调整。

在一种优选的筒式结构的永磁涡流测功机实施例中，如图3所示，转子总成1包括转子筒11、永磁体12和磁轭13，永磁体12固定在转子筒11的外壁，在相邻的永磁体12之间安装磁轭13。转轴与转子筒11连接并穿过其的中心位置。结合图1，设备壳体4的一侧设置轴端轴承座41，轴端轴承座41内安装深沟球轴承42，设备壳体4的另一侧设置盲端轴承座43，盲端轴承座43内安装角接触球轴承44，在盲端轴承座43的外侧利用轴承端盖45进行封闭。转轴连接待测试功率的设备的一端插入深沟球轴承42，另一端插入角接触球轴承44。利用深沟球轴承42承载转轴的径向载荷，利用角接触球轴承44承载转轴的径向载荷和轴向载荷，使测功设备能够稳定运行。

在一种优选的筒式结构的永磁涡流测功机实施例中，如图1和图4所示，定子总成2包括导体筒27和定子冷却筒21，转子总成1可插入导体筒27内，定子冷却筒21的冷却液腔内充满液体冷却液，在定子冷却筒21设置进水管25和出水管26。如图2所示，在导体筒27的外侧壁设置散热凸起28。或者，转子总成设置为筒状结构，其内壁安装永磁体；定子总成的导体筒可插入转子总成的内腔，导体筒设置液体冷却装置用于散热。

在另一种优选的磁涡流测功设备实施例中，如图5所示，转子总成1包括导体筒27，在导体筒27的外侧壁设置散热翅片15；定子总成2包括定子筒29、永磁体12和磁轭，永磁体12固定在定子筒29的外壁，在相邻的永磁体12之间安装磁轭；定子总成2插入转子总成1内部。通过将转子总成设置在定子总成的外部，导体筒所产生的热量能够利用外侧壁设置散热翅片散发，能够避免设置结构复杂、运行成本高的液冷散热系统。在又一种优选的磁涡流测功设备实施例中，转子总成包括导体筒，在导体筒的一侧设置散热风扇；定子总成包括定子筒、永磁体和磁轭，永磁体固定在定子筒的外壁，在相邻的永磁体之间安装磁轭；转子总成插入定子总成内部。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (7)

1.一种筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，包括：定子总成(2)和转子总成(1)，所述定子总成(2)安装在设备壳体(4)上；所述转子总成(1)的转轴(14)连接待测设备的动力输出轴；所述定子总成(2)设置导体筒(27)，所述转子总成(1)设置永磁体(12)；或者，所述定子总成(2)设置永磁体(12)，所述转子总成(1)设置导体筒(27)；转子总成(1)和定子总成(2)发生相对运动，永磁体(12)与导体筒通过磁场相互作用并对转子总成(1)提供制动力。

2.根据权利要求1所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述定子总成(2)的外壁设置导向耳板，设备壳体(4)内安装与转轴(14)平行的导向杆(22)，导向杆(22)穿过导向耳板的安装孔；执行机构(3)连接定子总成(2)用于驱动所述定子总成(2)在轴向方向移动。

3.根据权利要求2所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述执行机构(3)包括推杆(31)、推板(32)和直线驱动机构，所述推杆(31)的一端连接定子总成(2)，推杆(31)的另一端连接所述推板(32)，直线驱动机构与推板(32)连接。

4.根据权利要求3所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述直线驱动机构为滚珠丝杠、直线电机、伺服电推杆、液压缸或气压缸。

5.根据权利要求1-4任一项所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述转子总成(1)包括转子筒(11)、永磁体(12)和磁轭(13)，所述永磁体(12)固定在转子筒(11)的外壁，在相邻的永磁体(12)之间安装磁轭(13)。

6.根据权利要求5所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述定子总成(2)包括导体筒(27)和定子冷却筒(21)，转子总成(1)可插入导体筒(27)内，定子冷却筒(21)的冷却液腔内充满液体冷却液，在定子冷却筒(21)设置进水管(25)和出水管(26)。

7.根据权利要求1所述的筒式结构的永磁涡流测功机，其特征在于，所述转子总成(1)包括导体筒，在所述导体筒的外侧壁设置散热翅片；所述定子总成(2)包括定子筒、永磁体和磁轭，所述永磁体固定在定子筒的外壁，在相邻的永磁体之间安装磁轭；所述定子总成(2)插入转子总成(1)内部。

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