CN2301718Y - 液压式发动机功率测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用液压油泵来吸收功率的液压式发动机功率测试装置,该装置将油泵及其控制阀组成一个整体,并通过轴承支承成为一个摆动体,通过测量摆动体吸收发动机扭矩后产生的摆动扭矩来获得被测发动机的输出扭矩。

Description

液压式发动机功率测试装置

本实用新型涉及一种采用液压油泵来吸收功率的发动机功率测试装置。

发动机功率测试装置一般称为测功器，目前主要有水力式、电涡流式、电力式、液压式等几种，其中液压式测功器因其加卸载迅速，无跟随惯性及体积小、寿命长等优点，正被逐渐得到应用。目前液压式测功器的工作方式是由发动机带动油泵旋转，油泵输出压力油，通过测量输出压力油的压力，再根据测功器出厂时用扭矩仪对其压力的标定值来算出对应的扭矩，从而达到测量出发动机输出扭矩的目的。由于油泵输出液压油的压力与吸收的扭矩之间的关系各台油泵均不相同，因此，每台液压式测功器出厂时均需用标准扭矩仪作动态标定，而且当油泵工作一段时间产生磨损后，又需重新标定，同时，压力与扭矩的关系还随液压油品种的变化、液压油温度的变化及油泵工作转速的变化而发生变化，这样就使液压式测功器的使用受到相关条件的约束，而且精度也较低。

本实用新型的目的是要提供一种改变了测量方式的液压式发动机测试装置，它能消除现有液压式测功器对油泵磨损情况、液压油品种、液压油温度及油泵转速等因素变化的不适应性，同时提高测量精度，不需作动态标定。

本实用新型的目的是这样实现的：将油泵及其控制阀做为一体并成为一个摆动体，当油泵工作转速与发动机转速不匹配时，变速机构也可置于摆动体上，摆动体的两端采用轴承支承，液压油的进出油管轴向布置，并采用柔性联接，这样油泵受到发动机输出的扭矩后，根据扭矩平衡原理，油泵将带动摆动体摆动，通过测量摆动体拉动摆锤的摆动角度或者摆动体施加于支架的摆动扭矩，便可求得发动机输出的扭矩值。

本实用新型因为只测量由油泵及其控制阀组成的摆动体的摆动扭矩，而这个摆动扭矩就是发动机输出的扭矩，所以，扭矩测量与油泵的磨损情况、液压油的品种、油温及油泵转速等因素无关，也就不会受这些因素的限制和影响，同时也保证了测量精度。再则，因摆动扭矩可通过静态的标准法码来标定校正，因而标定及校验也极为简单、方便。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的一种具体装置的细节及工作情况。

图1是机械结构示意图，图2是采用拉压力传感器测量扭矩值的测量结构布置示意图，图3是液压原理图。

油泵(6)作为该装置的吸收功率部件紧固在摆动体架(3)上，摆动体架(3)上还装配着控制阀(8)、校正臂(19)、测力臂(20)及进油管(5)、出油管(7)，摆动体架(3)与装配其上的这些部件组成一个摆动体，通过一对轴承(4)支承在支架(2)上，在脱开拉压力传感器(21)和联轴器(11)或联轴器(15)时，可以自由摆动。油泵(6)的主轴通过联轴器(11)与过渡轴(12)联接，过渡轴(12)通过一对轴承(14)支承在过渡轴支座(13)上，过渡轴(12)通过联轴器(15)与联接盘(16)联接，联接盘(16)则与发动机(17)的动力输出部件相联接，发动机(17)按装在发动机机座(18)上面。支架(2)和过渡轴支座(13)及发动机机座(18)均按装在底座(1)上，油泵(6)主轴上装有测速齿轮(10)，而支架(2)上则装有测速传感器(9)。装配在支架(2)上的测力臂(20)与底座(1)之间装有拉压力传感器(21)。

因油泵(6)工作的需要，该装置还配备了监控油泵(6)工作压力的压力表(22)，对液压油进行冷却的散热器(23)，对液压油温度进行监控的温度计(24)及贮油的油箱(25)。

测试时，发动机(17)通过联接盘(16)和联轴器(15)带动过渡轴(12)旋转，过渡轴(12)通过联轴器(11)带动油泵(6)主轴旋转，同时测速齿轮(10)亦相应旋转。因发动机(17)按装不正产生的联接盘(16)偏心、错位及倾斜，只对联轴器(15)和过渡轴(12)造成影响，而不影响油泵(6)，这样既延长了油泵的使用寿命又提高了整个摆动体的摆动扭矩测量精度。转速传感器(9)通过测速齿轮(10)可以测出油泵(6)的转速，也就是测出了发动机(17)的输出转速。油泵(6)及整个摆动体受到联轴器(11)传递的扭矩M后，整个摆动体受此摆动扭矩将发生摆动趋势，但由于与底座(1)相连的拉压力传感器(21)通过测力臂(20)施加于整个摆动体上一个阻力矩M′，使整个摆动体保持一种平衡，此阻力矩M′可以通过拉压力传感器(21)上测得的力P和拉压力传感器(21)的受力矢量与摆动体的摆动旋转中心的距离R来获得。液压油的进油管(5)和出油管(7)的方向均为摆动体上摆动轴的轴向布置，因此进出油产生的力及力矩均不能在摆动体的摆动方向上对摆动体产生影响，而进油管(5)和出油管(7)均为柔性联接，管路为液压软管或带有2个柔性接头的硬管，对于摆动体的摆动影响极小。因此，可以得出：M＝M′＝P·R。所以，该装置可以通过拉压力传感器(21)上测得的力P和机械结构上确定的尺寸R以及转速传感器(9)上测得的转速值来求得油泵(6)吸收的扭矩和转速，并由此可算出功率，这也就是发动机(17)的输出扭矩、转速和功率，若发动机(17)与摆动体之间装有变速机构，则需将变速机械的变速比加入运算即可。

油泵(6)工作时，通过进油管(5)从油箱(25)里吸进液压油，输出高压油，高压油通过控制阀(8)卸载后，成为低压油通过出油管(7)进散热器(23)回油箱(25)，散热器(23)亦可直接置于油箱(25)内，压力表(22)可对油泵(6)输出的液压油进行压力监控，温度计(24)可对液压油的温度进行监控。通过调节控制阀(8)使油泵(6)输出的压力油的压力发生变化，便可实现对油泵(6)吸收扭矩大小的控制。

在对该装置进行扭矩标定校验时，可以在校正臂(19)上加上标准法码，作为油泵(6)吸收的假想扭矩来标定校验拉压力传感器(21)。

Claims (7)

1、采用液压油泵来吸收功率的液压式发动机功率测试装置，其特征在于将油泵及其控制阀组成一个整体，并通过轴承支承而成为摆动体，通过测量摆动体吸收发动机扭矩后产生的摆动扭矩来获得被测发动机的输出扭矩。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是摆动体上与外界联接的进油管和出油管的方向均为摆动体上摆动轴的轴向布置。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征是摆动体上与外界联接的进油管和出油管均为柔性联接，管路为低压软管或带有2个柔性接头的硬管。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征是摆动体的摆动扭矩可以通过装置在摆动体与底座之间的拉压力传感器来获得。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征是摆动体的摆动扭矩可以通过装置在摆动体上或体外的摆锤的摆动角度获得。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征是油泵与发动机之间装有变速装置时，该变速装置可以与油泵一道按装在摆动体上。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征是摆动体与发动机之间装有独立支承的过渡轴。