CN219038267U - 一种水力测功器的标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力测功器技术领域，尤其涉及一种水力测功器的标定装置，测力臂组件和标定臂组件，测力臂组件连接在水力测功器的壳体总成一侧与支撑座之间，标定臂组件连接在壳体总成的另一侧与支撑座之间，测力臂组件设有拉压力传感器用以测量壳体总成所受转矩，标定臂组件设有测力传感器和蓄能调力件，通过蓄能调力件能够调节标定臂组件对壳体总成施加的静校拉力或压力大小。该水力测功器的标定装置可通过上下调节螺母在传力杆上通过螺纹调节位置来改变蝶形弹簧组的静校力大小，实现无级调节，调节范围大，且操控方便，微调灵敏度和精确度高，因此，既具有大量程、高精度的测力效果，又能够方便快捷地进行标定。

Description

一种水力测功器的标定装置

技术领域

本实用新型涉及水力测功器技术领域，尤其涉及一种水力测功器的标定装置。

背景技术

随着大功率重型燃气轮机和航空发动机的自主研发，必须要进行产品性能开发、标定、匹配、模拟、可靠性耐久性能等各种试验，在试验台上通过动力加载装置模拟发动机的动力性能试验。

由于水力测功器单位造价较低、尺寸紧凑、惯性小、快速瞬态响应、吸收负荷大，可大功率运行的优点，水力测功器一直是测量和诊断重型燃气轮机和航空发动机动力性能的重要设备。

水力测功器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出原动机的功率。

水力测功器一般都会采用力传感器来进行测力或测量扭矩，传感器的安装联接机械结构存在或多或少的阻尼，所以需要专用的标定机构对阻尼进行标定，确保测功器的力或扭矩的测量精度。传统的测功器采用砝码标定技术实现，但对大功率测功器测试领域，一般采用砝码标定或油压标定技术；砝码标定技术需要装卸大量的砝码才能满足大量程的标定，标定效率极低、标定疲劳强度大，影响标定人员的工作情绪，最终影响标定的精度；油压标定技术由于标定油缸存在不可避免的泄漏，影响操作人员读数精度最终也将影响标定精度。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种水力测功器的标定装置。

本实用新型提出的一种水力测功器的标定装置，包括测力臂组件和标定臂组件，测力臂组件连接在水力测功器的壳体总成一侧与支撑座之间，标定臂组件连接在壳体总成的另一侧与支撑座之间，测力臂组件设有拉压力传感器用以测量壳体总成所受转矩，标定臂组件设有测力传感器和蓄能调力件，通过蓄能调力件能够调节标定臂组件对壳体总成施加的静校拉力或压力大小。

优选地，测力臂组件包括制动臂、上联接螺杆和下联接螺杆，制动臂固定连接在壳体总成的外壁上，拉压力传感器的上端通过上联接螺杆连接有上关节轴承，上关节轴承与制动臂的一端铰接，拉压力传感器的下端通过下联接螺杆连接有下关节轴承，下关节轴承铰接在支撑座上。

优选地，标定臂组件的蓄能调力件包括标定臂杆、传力杆、上调节螺母、上蝶形弹簧组、下调节螺母、下蝶形弹簧组，标定臂杆固定连接在壳体总成的外壁上，传力杆沿竖直方向活动贯穿标定臂杆，上调节螺母螺纹连接在传力杆上端，上蝶形弹簧组套装在传力杆上并且位于上调节螺母与标定臂杆之间，下调节螺母螺纹连接在传力杆下端，下蝶形弹簧组套装在传力杆上并且位于下调节螺母与标定臂杆之间，传力杆的下端与测力传感器固定连接，测力传感器通过关节轴承铰接在支撑座上。

优选地，该标定装置还包括预紧臂组件，预紧臂组件连接在壳体总成安装有测力臂组件一侧的相对侧，预紧臂组件设有弹性蓄能件和长度调节件，通过长度调节件调节长短能够使弹性蓄能件对壳体总成施加预紧力。

优选地，预紧臂组件的弹性蓄能件为拉簧。

优选地，预紧臂组件的长度调节件包括安装板、承力板、导向座和导向杆，安装板固定连接在壳体总成的外壁上，承力板和导向座由上至下依次固定在安装板上，导向杆滑动安装在导向座上，导向杆上端固定连接有调力螺栓，调力螺栓上端穿过承力板并且螺纹连接有调节螺母。

优选地，拉簧通过挂钩连接在导向杆的下端与支撑座之间。

本实用新型中，该水力测功器的标定装置通过标定臂组件的设计，可通过上下调节螺母在传力杆上通过螺纹调节位置来改变蝶形弹簧组的静校力大小，实现无级调节，调节范围大，且操控方便，微调灵敏度和精确度高，因此，既具有大量程、高精度的测力效果，又能够方便快捷地进行标定。

附图说明

图1为实施例中的水力测功器的主视图；

图2为实施例中的水力测功器的右视图；

图3为实施例中的水力测功器的内部结构示意图；

图4为实施例中的标定装置的测力臂组件和预紧臂组件安装在水力测功器上的结构示意图；

图5为图4中标定装置的预紧臂组件的结构示意图；

图6为实施例中的标定装置的测力臂组件和标定臂组件安装在水力测功器上的结构示意图；

图7为图6中标定装置的标定臂组件的结构示意图。

具体实施方式

请参照图1-7所示，本实用新型实施例提供了一种水力测功器，包括支座总成100、壳体总成200、定子总成300、转子总成400、进水阀门总成500、排水阀门总成600、标定装置700。其中：

壳体总成200通过摆动轴承安装在支座总成100上，并且壳体总成200能够在支座总成100上绕水平轴向摆动；壳体总成200内部安装有定子总成300和转子总成400，转子总成400的转轴410两端沿壳体总成200的摆动轴向贯穿壳体总成200；壳体总成200上设有进水口和出水口，进水阀门总成500与进水口连接，排水阀门总成600与出水口连接；标定装置700安装在支座总成100上并且与壳体总成200的两侧连接，用以测量壳体总成200的扭矩。

该水力测功器的工作原理是：转子总成400的转轴与待测发动机进行联接，发动机启动时带动转子总成400进行旋转，水经过进水口流入壳体总成200的内腔中，转子总成400驱动水在离心力作用下甩向壳体总成200的内壁，壳体总成200受水的冲击进行摆动。水冲击外壳总成的内壁，受到内壁的摩擦阻力的作用降低了速度，付出了动能，将吸收的机械能变为了热能，最后水的温度升高。由于水与内壁的摩擦，壳体总成200的摆动速度比转子总成400的转动速度要慢，因而水就要阻止转子总成400的转动而产生一个阻力矩，此阻力矩通过转子总成400直接作用在发动机上，形成发动机的负荷，或者说是水吸收了发动机的功率，这个负荷可以通过调节进出水量来控制，因此，通过该水力测功器能够测出发动机的输出扭矩或驱动扭矩，再配合测量出的转子总成400的转速即可以计算出发动机的输出功率或驱动功率。

参照图4-7，本实用新型实施例提供的标定装置700包括测力臂组件710、标定臂组件730和预紧臂组件720，测力臂组件710安装在壳体总成200的一侧，标定臂组件730和预紧臂组件720安装在壳体总成200的另一侧。其中，测力臂组件710设有拉压力传感器712用以测量壳体总成200所受转矩；标定臂组件730包括测力传感器731和蓄能调力件，通过蓄能调力件能够调节标定臂组件730对壳体总成200施加的静校拉力或压力大小；预紧臂组件720包括弹性蓄能件和长度调节件，通过长度调节件调节长短能够使弹性蓄能件对壳体总成200施加预紧力。

具体地，测力臂组件710包括制动臂711、拉压力传感器712、上联接螺杆713、下联接螺杆714，制动臂711固定在壳体总成200的外壁上，拉压力传感器712的上端通过上联接螺杆713连接有上关节轴承715，上关节轴承715与制动臂711的一端铰接，拉压力传感器712的下端通过下联接螺杆714连接有下关节轴承716，下关节轴承716铰接在支座总成100上。

标定臂组件730的蓄能调力件包括标定臂杆732、传力杆733、上调节螺母734、上蝶形弹簧组735、下调节螺母736、下蝶形弹簧组737，标定臂杆732固定连接在壳体总成200的外壁上，传力杆733沿竖直方向活动贯穿标定臂杆732，上调节螺母734螺纹连接在传力杆733上端，上蝶形弹簧组735套装在传力杆733上并且位于上调节螺母734与标定臂杆732之间，下调节螺母736螺纹连接在传力杆733下端，下蝶形弹簧组737套装在传力杆733上并且位于下调节螺母736与标定臂杆732之间，传力杆733的下端与测力传感器731固定连接，测力传感器731通过关节轴承738铰接在支座总成100上。

预紧臂组件720的长度调节件包括安装板721、承力板722、导向座723、导向杆724，弹性蓄能件为拉簧725，安装板721固定在壳体总成200的外壁上，承力板722和导向座723由上至下依次固定在安装板721上，导向杆724滑动安装在导向座723上，导向杆724上端固定连接有调力螺栓，调力螺栓上端穿过承力板722并且螺纹连接有调节螺母726，拉簧725两端通过挂钩连接在导向杆724的下端与支座总成100之间。

标定装置700的工作原理是：预紧臂组件720可以作为提高标定装置700标定精度的辅助装置，安装时，先安装测力臂组件710和预紧臂组件720，再安装标定臂组件730进行标定。测力臂组件710和预紧臂组件720安装后，通过拧转调节螺母726可以调节导向杆724在导向座723上活动，从而调节拉簧725的松紧程度，达到调节拉簧725的预紧拉力的目的，可以调节测力臂组件710在壳体总成200上安装生产的阻尼，从而能够保证后续标定的准确性。在标定过程中，通过拧转标定臂组件730上的上调节螺母734或下调节螺母736，可使蝶形弹簧对传力杆733施加静校压力或拉力，通过测力传感器731能够显示该静校力的大小，将静校力与测力臂组件710上的拉压力传感器712显示数值比对，测量若干组数据后，即可通过校准程序对拉压力传感器712进行校准。

该标定装置700可标定的扭矩范围大，能够满足大功率高速旋转机械的测试需求，其通过标定臂组件730的上下调节螺母和蝶形弹簧能够实现静校力大小的无级调节，调节范围大，操控方便，微调灵敏度和精确度高，更利于大扭矩标定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水力测功器的标定装置，其特征在于，包括测力臂组件(710)和标定臂组件(730)，测力臂组件(710)连接在水力测功器的壳体总成(200)一侧与支撑座(110)之间，标定臂组件(730)连接在壳体总成(200)的另一侧与支撑座(110)之间，测力臂组件(710)设有拉压力传感器(712)用以测量壳体总成(200)所受转矩，标定臂组件(730)设有测力传感器(731)和蓄能调力件，通过蓄能调力件能够调节标定臂组件(730)对壳体总成(200)施加的静校拉力或压力大小。

2.根据权利要求1所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，测力臂组件(710)包括制动臂(711)、上联接螺杆(713)和下联接螺杆(714)，制动臂(711)固定连接在壳体总成(200)的外壁上，拉压力传感器(712)的上端通过上联接螺杆(713)连接有上关节轴承(715)，上关节轴承(715)与制动臂(711)的一端铰接，拉压力传感器(712)的下端通过下联接螺杆(714)连接有下关节轴承(716)，下关节轴承(716)铰接在支撑座(110)上。

3.根据权利要求1所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，标定臂组件(730)的蓄能调力件包括标定臂杆(732)、传力杆(733)、上调节螺母(734)、上蝶形弹簧组(735)、下调节螺母(736)、下蝶形弹簧组(737)，标定臂杆(732)固定连接在壳体总成(200)的外壁上，传力杆(733)沿竖直方向活动贯穿标定臂杆(732)，上调节螺母(734)螺纹连接在传力杆(733)上端，上蝶形弹簧组(735)套装在传力杆(733)上并且位于上调节螺母(734)与标定臂杆(732)之间，下调节螺母(736)螺纹连接在传力杆(733)下端，下蝶形弹簧组(737)套装在传力杆(733)上并且位于下调节螺母(736)与标定臂杆(732)之间，传力杆(733)的下端与测力传感器(731)固定连接，测力传感器(731)通过关节轴承(738)铰接在支撑座(110)上。

4.根据权利要求1所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，还包括预紧臂组件(720)，预紧臂组件(720)连接在壳体总成(200)安装有测力臂组件(710)一侧的相对侧，预紧臂组件(720)设有弹性蓄能件和长度调节件，通过长度调节件调节长短能够使弹性蓄能件对壳体总成(200)施加预紧力。

5.根据权利要求4所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，预紧臂组件(720)的弹性蓄能件为拉簧(725)。

6.根据权利要求5所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，预紧臂组件(720)的长度调节件包括安装板(721)、承力板(722)、导向座(723)和导向杆(724)，安装板(721)固定连接在壳体总成(200)的外壁上，承力板(722)和导向座(723)由上至下依次固定在安装板(721)上，导向杆(724)滑动安装在导向座(723)上，导向杆(724)上端固定连接有调力螺栓，调力螺栓上端穿过承力板(722)并且螺纹连接有调节螺母(726)。

7.根据权利要求6所述的水力测功器的标定装置，其特征在于，拉簧(725)通过挂钩连接在导向杆(724)的下端与支撑座(110)之间。

Images