CN110849518A - 一种轴向力电磁平衡装置及测功机装置 - Google Patents

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张兴刚
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Abstract

本发明提供了一种电磁平衡轴向力的测功机装置，包括测功机支架、测功机、轴承体、轴、涡轮箱、柔性轴、轴向力电磁平衡装置、位移传感器，所述轴承体的左右两侧分别连接测功机支架和涡轮箱，所述轴承体的内孔设置位移传感器和电磁阀壳体；轴向力电磁平衡装置包括电磁阀壳体、左线圈、右线圈和铁芯，所述电磁阀壳体内的左右两侧分别固定所述左线圈和右线圈，且所述左线圈和所述右线圈均为中空结构，中空结构内设置所述铁芯，所述铁芯可以相对于所述左线圈和右线圈进行左右移动。本发明解决了涡轮连接高速测功机进行试验时的轴向力平衡问题，不仅可以比较准确地测得涡轮功率，而且不会对测功机转子造成损害，起到保护高速测功机的目的。

Description

一种轴向力电磁平衡装置及测功机装置
技术领域
本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种轴向力电磁平衡装置及测功机装置。
背景技术
高速测功机可以用来进行涡轮测功试验，当涡轮直接连接高速测功机试验时，需要解决涡轮的轴向力平衡问题，常规的措施是在涡轮轴上增加推力轴承，但这个措施造成了涡轮轴承***摩擦功耗的增大，导致所测得的涡轮功率不准确；而如果在涡轮测试时不增加止推结构，则涡轮的轴向力会对测功机转子造成损害。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种轴向力电磁平衡装置及测功机装置，以解决现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明一方面提供了一种轴向力电磁平衡装置，包括电磁阀壳体、左线圈、右线圈和铁芯，所述电磁阀壳体内的左右两侧分别固定所述左线圈和右线圈，且所述左线圈和所述右线圈均为中空结构，中空结构内设置所述铁芯，所述铁芯可以相对于所述左线圈和右线圈进行左右移动。
相对于现有技术，本发明所述轴向力电磁平衡装置，具有以下优势：
本发明应用时，通过铁芯连接左右两个装置，通过控制铁芯保持在初始位置，消除了涡轮产生的轴向力向测功机的传递。
本发明另一方面提供了一种电磁平衡轴向力的测功机装置，包括测功机支架、测功机、轴承体、轴、涡轮箱、柔性轴、如权1所述的轴向力电磁平衡装置、位移传感器，
所述轴承体的左右两侧分别连接测功机支架和涡轮箱，测功机安装在功机支架的左侧；所述轴承体为回转体结构，旋转中心设有内孔，内孔设置位移传感器和轴向力电磁平衡装置；
所述轴通过轴承安装在轴承体的内孔中，轴的左端连接铁芯，右端连接涡轮箱内的涡轮；
所述铁芯的左端连接涡轮转子连接头，所述涡轮转子连接头的左端通过所述柔性轴连接所述测功机转子右端连接的测功机转子连接头；
所述位移传感器为中空结构，中间的孔内穿过所述涡轮转子连接头，所述位移传感器与所述涡轮转子连接头之间设有间隙。
进一步的，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器的左右两端分别连接所述轴与所述涡轮，扭矩传感器位于所述右轴承与所述涡轮之间的位置；或者，所述扭矩传感器左右两端分别连接所述铁芯与所述轴。
进一步的，所述柔性轴为中空管状结构，其左端有柔性轴测功机端花键孔，其右端有柔性轴涡轮端花键孔；所述测功机转子连接头***所述柔性轴测功机端花键孔内，所述涡轮转子连接头***所述柔性轴涡轮端花键孔内。
进一步的，所述测功机支架有测功机支架孔，所述测功机与所述轴承体分别安装在所述测功机支架孔的左右两端；所述轴承体的旋转中心设有阶梯孔，两端分别设有轴承体左法兰和轴承体右法兰，所述轴承体左法兰通过轴承体左法兰螺钉与所述测功机支架连接；所述轴承体右法兰通过轴承体右法兰螺钉与涡轮箱左壳体连接；所述阶梯孔的左侧孔内设置所述轴向力电磁平衡装置和位移传感器；所述涡轮箱左壳体与涡轮箱右壳体通过涡轮箱螺栓连接构成涡轮箱；所述轴承体右端的孔内有左轴承和右轴承，所述左轴承和所述右轴承的孔内穿过轴，所述轴的右端连接涡轮。
相对于现有技术，本发明所述电磁平衡轴向力的测功机装置，具有以下优势：
本发明通过控制铁芯保持在初始位置，消除了涡轮产生的轴向力向测功机的传递，解决了涡轮连接高速测功机进行试验时的轴向力平衡问题。且通过测试到的转子转速及扭矩数值，可以校验高速测功机测得的功率值。解决了涡轮连接高速测功机进行试验时的轴向力平衡问题，不仅可以比较准确地测得涡轮功率，而且不会对测功机转子造成损害，起到保护高速测功机的目的。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一实施例一种电磁平衡轴向力的测功机装置示意图；
图2为本发明另一实施例一种电磁平衡轴向力的测功机装置示意图。
附图标记说明：
1-测功机支架、2-测功机、3-测功机转子连接头、4-柔性轴测功机端花键孔、5-轴承体左法兰螺钉、6-柔性轴、7-测功机支架孔、8-涡轮转子连接头、9-柔性轴涡轮端花键孔、10-位移传感器、11-左线圈、12-轴承体左法兰、13-电磁阀壳体、14-铁芯、15-右线圈、16-轴承体、17-阶梯孔、18-左轴承、19-涡轮箱左壳体、20-涡轮箱螺栓、21-轴承体右法兰、22-轴承体右法兰螺钉、23-右轴承、24-轴、241-扭矩传感器、25-涡轮、26-涡轮箱右壳体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1、2所示，为本发明的一种电磁平衡轴向力的测功机装置的剖面图，包括测功机支架1、测功机2、轴承体16、轴24、涡轮箱、柔性轴6、轴向力电磁平衡装置、位移传感器10，
所述轴向力电磁平衡装置包括电磁阀壳体13、左线圈11、右线圈15和铁芯14，所述电磁阀壳体13内的左右两侧分别固定所述左线圈11和右线圈15，且所述左线圈11和所述右线圈15均为中空结构，中空结构内设置所述铁芯14，所述铁芯14可以相对于所述左线圈11和右线圈15进行左右移动。
所述轴承体16的左右两侧分别连接测功机支架1和涡轮箱，测功机2安装在功机支架1的左侧；所述轴承体16为回转体结构，旋转中心设有内孔，内孔设置位移传感器10和轴向力电磁平衡装置；
所述轴24通过轴承安装在轴承体16的内孔中，轴24的左端连接铁芯14，右端连接涡轮箱内的涡轮25；
所述铁芯14的左端连接涡轮转子连接头8，所述涡轮转子连接头8的左端通过所述柔性轴6连接所述测功机2转子右端连接的测功机转子连接头3；
所述位移传感器10为中空结构，中间的孔内穿过所述涡轮转子连接头8，所述位移传感器10与所述涡轮转子连接头8之间设有间隙。
本发明还包括扭矩传感器241，本发明一个实施例的所述扭矩传感器241的左右两端分别连接所述轴24与所述涡轮25，扭矩传感器241位于所述右轴承23与所述涡轮25之间的位置，如图1所示。本发明另一个实施例的扭矩传感器241左右两端分别连接所述铁芯14与所述轴24，如图2所示。
所述柔性轴6为中空管状结构，其左端有柔性轴测功机端花键孔4，其右端有柔性轴涡轮端花键孔9；所述测功机转子连接头3***所述柔性轴测功机端花键孔4内，所述涡轮转子连接头8***所述柔性轴涡轮端花键孔9内。
所述测功机支架1有测功机支架孔7，所述测功机2与所述轴承体16分别安装在所述测功机支架孔7的左右两端；
所述轴承体16的旋转中心设有阶梯孔17，两端分别设有轴承体左法兰12和轴承体右法兰21，所述轴承体左法兰12通过轴承体左法兰螺钉5与所述测功机支架1连接；所述轴承体右法兰21通过轴承体右法兰螺钉22与涡轮箱左壳体19连接；所述阶梯孔17的左侧孔内设置所述电磁阀壳体13和位移传感器10；
所述涡轮箱左壳体19与涡轮箱右壳体26通过涡轮箱螺栓20连接构成涡轮箱；所述轴承体16右端的孔内有左轴承18和右轴承23，所述左轴承18和所述右轴承23的孔内穿过轴24，所述轴24的右端连接涡轮25。
所述测功机支架孔7、所述测功机转子连接头3、所述涡轮转子连接头8、所述柔性轴测功机端花键孔4、所述柔性轴涡轮端花键孔9、所述柔性轴6、所述铁芯14、所述左轴承18、所述右轴承23、所述轴24、所述涡轮25的中心均同轴。
试验过程中，根据检测到所述位移传感器10的位置信号，通过独立控制所述左线圈11和所述右线圈15各自通过的电流，可以控制所述铁芯14保持在初始的位置，防止所述涡轮25产生的轴向力向所述测功机2的传递；通过测试到的转子转速及扭矩数值，可以校验高速测功机测得的功率值。
试验过程中，通过测试到的转子转速及扭矩数值，可以校验高速测功机测得的功率值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轴向力电磁平衡装置，其特征在于：包括电磁阀壳体(13)、左线圈(11)、右线圈(15)和铁芯(14)，所述电磁阀壳体(13)内的左右两侧分别固定所述左线圈(11)和右线圈(15)，且所述左线圈(11)和所述右线圈(15)均为中空结构，中空结构内设置所述铁芯(14)，所述铁芯(14)可以相对于所述左线圈(11)和右线圈(15)进行左右移动。
2.一种电磁平衡轴向力的测功机装置，其特征在于：包括测功机支架(1)、测功机(2)、轴承体(16)、轴(24)、涡轮箱、柔性轴(6)、如权1所述的轴向力电磁平衡装置、位移传感器(10)，
所述轴承体(16)的左右两侧分别连接测功机支架(1)和涡轮箱，测功机(2)安装在功机支架(1)的左侧；所述轴承体(16)为回转体结构，旋转中心设有内孔，内孔设置位移传感器(10)和所述轴向力电磁平衡装置；
所述轴(24)通过轴承安装在轴承体(16)的内孔中，轴(24)的左端连接铁芯(14)，右端连接涡轮箱内的涡轮(25)；
所述铁芯(14)的左端连接涡轮转子连接头(8)，所述涡轮转子连接头(8)的左端通过所述柔性轴(6)连接所述测功机(2)转子右端连接的测功机转子连接头(3)；
所述位移传感器(10)为中空结构，中间的孔内穿过所述涡轮转子连接头(8)，所述位移传感器(10)与所述涡轮转子连接头(8)之间设有间隙。
3.根据权利要求2所述的电磁平衡轴向力的测功机装置，其特征在于：还包括扭矩传感器(241)，所述扭矩传感器(241)的左右两端分别连接所述轴(24)与所述涡轮(25)；或者，所述扭矩传感器(241)左右两端分别连接所述铁芯(14)与所述轴(24)。
4.根据权利要求2所述的电磁平衡轴向力的测功机装置，其特征在于：所述柔性轴(6)为中空管状结构，其左端有柔性轴测功机端花键孔(4)，其右端有柔性轴涡轮端花键孔(9)；所述测功机转子连接头(3)***所述柔性轴测功机端花键孔(4)内，所述涡轮转子连接头(8)***所述柔性轴涡轮端花键孔(9)内。
5.根据权利要求2所述的电磁平衡轴向力的测功机装置，其特征在于：所述测功机支架(1)有测功机支架孔(7)，所述测功机(2)与所述轴承体(16)分别安装在所述测功机支架孔(7)的左右两端；
所述轴承体(16)的旋转中心设有阶梯孔(17)，两端分别设有轴承体左法兰(12)和轴承体右法兰(21)，所述轴承体左法兰(12)通过轴承体左法兰螺钉(5)与所述测功机支架(1)连接；所述轴承体右法兰(21)通过轴承体右法兰螺钉(22)与涡轮箱左壳体(19)连接；所述阶梯孔(17)的左侧孔内设置所述轴向力电磁平衡装置和位移传感器(10)；
所述涡轮箱左壳体(19)与涡轮箱右壳体(26)通过涡轮箱螺栓(20)连接构成涡轮箱；所述轴承体(16)右端的孔内有左轴承(18)和右轴承(23)，所述左轴承(18)和所述右轴承(23)的孔内穿过轴(24)，所述轴(24)的右端连接涡轮(25)。
6.根据权利要求2所述的电磁平衡轴向力的测功机装置，其特征在于：试验过程中，根据检测到所述位移传感器(10)的位置信号，通过控制所述左线圈(11)和所述右线圈(15)各自通过的电流，控制所述铁芯(14)保持在初始的位置。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005078403A2 (de) * 2004-02-11 2005-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur leistungsbestimmung von betriebsmitteln
CN103066761A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 深圳飞能能源有限公司 一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机
CN104141733A (zh) * 2014-07-22 2014-11-12 西安电子科技大学 一种电磁动态加载装置
CN204286799U (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 重庆小康工业集团股份有限公司 测功机柔性连接器
CN206627235U (zh) * 2017-03-20 2017-11-10 台州市光中电器制造有限公司 一种新型测功机
CN108801642A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 中国北方发动机研究所(天津) 一种试验用动力涡轮
CN109340194A (zh) * 2018-11-21 2019-02-15 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种基于磁感的离心泵轴向力平衡装置
DE102018203525B3 (de) * 2018-03-08 2019-07-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Ermitteln einer Effizienz und/oder zum Kalibrieren eines Drehmoments eines Antriebsstrangs, insbesondere einer Windenergieanlage

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005078403A2 (de) * 2004-02-11 2005-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur leistungsbestimmung von betriebsmitteln
CN103066761A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 深圳飞能能源有限公司 一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机
CN104141733A (zh) * 2014-07-22 2014-11-12 西安电子科技大学 一种电磁动态加载装置
CN204286799U (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 重庆小康工业集团股份有限公司 测功机柔性连接器
CN206627235U (zh) * 2017-03-20 2017-11-10 台州市光中电器制造有限公司 一种新型测功机
DE102018203525B3 (de) * 2018-03-08 2019-07-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Ermitteln einer Effizienz und/oder zum Kalibrieren eines Drehmoments eines Antriebsstrangs, insbesondere einer Windenergieanlage
CN108801642A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 中国北方发动机研究所(天津) 一种试验用动力涡轮
CN109340194A (zh) * 2018-11-21 2019-02-15 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种基于磁感的离心泵轴向力平衡装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于溯源等: "《磁悬浮轴承研究进展 暨第二届中国电磁轴承学术会议论文集》", 31 October 2007 *

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