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***及中间环节功率损失，节约了成本，提高了测量的精度。

Description

一种新型水力测功器通流结构
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***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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基于直接转矩控制的测功机动态加载研究;范杰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20070515(第5期);C042-614 *

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