一种多级串联式水力测功器制造技术

本发明专利技术涉及水力测功器技术领域，尤其涉及一种多级串联式水力测功器，包括底座和至少两个孔盘式水力测功器，孔盘式水力测功器沿轴向间隔布置在底座的上端，底座的上端安装有轴向调节组件和径向调节组件，孔盘式水力测功器的支撑座底边还通过锁定螺栓锁紧在底座上，相邻两个孔盘式水力测功器的转轴之间通过联轴器与高速传动轴联接。该多级串联式水力测功器单级的孔盘式水力测功器串联式安装，使得测试功率范围宽、允许转速高，能很好的满足重型燃气轮机和航空发动机等大功率高速旋转机械的测试需求，另外，串联的孔盘式水力测功器位置调节定位方便，转轴联接精度高，使得测试精度高。使得测试精度高。使得测试精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种多级串联式水力测功器


[0001]本专利技术涉及水力测功器
，尤其涉及一种多级串联式水力测功器。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]目前，国内传统的水力测功器存在高速汽蚀、高速离心应力、高等转子动力学、高速轴承匹配、高速轴承润滑、高速密封等因素制约，无法很好的满足大功率高速重型燃气轮机和航空发动机的开发测试需求。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种多级串联式水力测功器。
[0007]本专利技术提出的一种多级串联式水力测功器，包括底座和至少两个孔盘式水力测功器，所述的至少两个孔盘式水力测功器沿轴向间隔布置在底座的上端，底座的上端安装有轴向调节组件和径向调节组件，轴向调节组件能够沿孔盘式水力测功器的轴向调节长短以对支撑座的侧边定位，径向调节组件能够沿孔盘式水力测功器的径向调节长短以对支撑座的侧边定位；孔盘式水力测功器的支撑座底边还通过锁定螺栓锁紧在底座上，相邻两个孔盘式水力测功器的转轴之间通过联轴器与高速传动轴联接。
[0008]优选地，轴向调节组件包括第一固定块和第一定位螺栓，第一固定块固定连接在底座上，第一固定块上设有与孔盘式水力测功器轴向平行的第一螺纹通孔，第一定位螺栓与第一螺纹通孔螺纹旋合；
[0009]径向调节组件包括第二固定块和第二定位螺栓，第二固定块固定连接在底座上，第二固定块上设有与孔盘式水力测功器轴向垂直的第二螺纹通孔，第二定位螺栓与第二螺纹通孔螺纹旋合。
[0010]优选地，底座上端还固定有传动轴护罩座，传动轴护罩座上端固定连接有传动轴护罩，传动轴护罩笼罩高速传动轴。
[0011]优选地，所述孔盘式水力测功器包括支座总成、壳体总成、定子总成、转子总成、进水阀门总成、排水阀门总成、标定装置和测转速装置，其中：
[0012]壳体总成通过摆动轴承安装在支座总成上能够绕水平轴向摆动；
[0013]定子总成包括串联固定在壳体总成内腔中的呈间隔分布的定子盘、排水导流环，定子盘上设有定子吸功孔、进水道和中心通孔，排水导流环内腔形成排水道，排水导流环底部设有排水孔；
[0014]转子总成包括转轴以及串联固定在转轴上的呈间隔分布的转子片、间隔环，转子片一一对应地安装在排水道中，转子片上设有转子吸功孔，转轴与壳体总成之间设有高速接触密封结构、高速轴承润滑密封结构；
[0015]进水阀门总成与壳体总成上的进水口连接，排水阀门总成与壳体总成上的出水口连接；
[0016]标定装置安装在支座总成上并且与壳体总成的两侧连接，用以测量壳体总成的扭矩；测转速装置用以检测转子总成的转速。
[0017]优选地，壳体总成包括中间壳体、侧壳体和轴承壳，两个侧壳体分别通过螺纹件锁紧固定在中间壳体的两端，两个轴承壳分别通过螺纹件锁紧固定在两个侧壳体的外端。
[0018]优选地，定子总成的定子盘上设有由其边缘贯通至进水道的第一通气孔，中间壳体上设有第一通气管，第一通气管由中间壳体外部穿至中间壳体的内腔中，并且第一通气管与定子盘上的第一通气孔相通，第一通气管的外端安装有第一微真空平衡阀。
[0019]优选地，定子盘上还设有由其边缘贯通至轴向两端的第二通气孔，侧壳体上设有第二通气管，第二通气管由侧壳体的外部穿至中间壳体的内腔中，并且第二通气管内端与第二通气孔相通，第二通气管的外端安装有第二微真空平衡阀。
[0020]优选地，壳体总成的两个侧壳体上分别安装有一个汽蚀探测棒，两个汽蚀探测棒的内端分别位于定子总成的两端。
[0021]优选地，转子总成的转轴具有安装转子片和间隔环的非圆三角形凸轮段，转子片和间隔环上均设有与非圆三角形凸轮段相配合的非圆三角形中心孔。
[0022]优选地，转轴的非圆三角形凸轮段两端具有安装高速接触密封结构和高速轴承润滑密封结构的圆柱段。
[0023]优选地，转子总成的转轴两端具有花键，转轴通过花键和螺纹件安装有联轴器。
[0024]优选地，高速接触密封结构包括甩水圈和接触密封组件，接触密封组件的旋转密封座和甩水圈由内至外依次套装在转轴上，旋转密封座与甩水圈之间通过销轴联接轴向定位，并且二者之间设有密封圈，接触密封组件通过固定密封座的外圈与侧壳体固定，并且固定密封座与侧壳体之间设有冷却水孔，固定密封座内圈安装有密封轴套和弹簧座，密封轴套与甩水圈外圈配合，弹簧座上嵌套有密封静环，弹簧座通过密封静环的端面与旋转密封座的端面相抵接，固定密封座上还设有径向通孔，使旋转密封座外圈和固定密封座内圈之间的间隙与冷却水孔连通。
[0025]优选地，侧壳体上设有密封冷却进水通道和密封水泄漏通道，密封冷却进水通道与冷却水孔相通，密封水泄漏通道由侧壳体底部贯通至固定密封座的外侧。
[0026]优选地，高速轴承润滑密封结构包括由内至外依次安装在转轴的圆柱段与轴承壳之间的润滑油内密封、高速轴承、润滑油外密封。
[0027]优选地，轴承壳上安装有由轴承壳外侧穿至润滑油外密封与高速轴承之间的喷油管，侧壳体上设有位于润滑油内密封外侧的集油槽，轴承壳上设有回油孔，集油槽通过回油
孔与润滑油外密封内侧相通，轴承壳上还设有与集油槽相通的润滑真空抽吸回油道。
[0028]优选地，标定装置包括测力臂组件、预紧臂组件和标定臂组件，测力臂组件安装在壳体总成的一侧，预紧臂组件和标定臂组件安装在壳体总成的另一侧，其中：
[0029]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；
[0030]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；
[0031]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。
[0032]优选地，测转速装置包括测速传感器和测速齿轮，测速齿轮同轴套装在转轴的周向上，测速传感器位于测速齿轮一侧。
[0033]本专利技术中，该多级串联式水力测功器通过单级的孔盘式水力测功器串联式安装，使得测试功率范围宽、允许转速高，能很好的满足重型燃气轮机和航空发动机等大功率高速旋转机械的测试需求，另外，串联的孔盘式水力测功器位置调节定位方便，转轴联接精度高，使得测试精度高。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级串联式水力测功器，其特征在于，包括底座(1500)和至少两个孔盘式水力测功器，所述的至少两个孔盘式水力测功器沿轴向间隔布置在底座(1500)的上端，底座(1500)的上端安装有轴向调节组件(1510)和径向调节组件(1520)，轴向调节组件(1510)能够沿孔盘式水力测功器的轴向调节长短以对支撑座(110)的侧边定位，径向调节组件(1520)能够沿孔盘式水力测功器的径向调节长短以对支撑座(110)的侧边定位，孔盘式水力测功器的支撑座(110)底边还通过锁定螺栓(1530)锁紧在底座(1500)上，相邻两个孔盘式水力测功器的转轴(410)之间通过联轴器(440)与高速传动轴(1600)联接。2.根据权利要求1所述的多级串联式水力测功器，其特征在于，轴向调节组件(1510)包括第一固定块(1511)和第一定位螺栓(1512)，第一固定块(1511)固定连接在底座(1500)上，第一固定块(1511)上设有与孔盘式水力测功器轴向平行的第一螺纹通孔，第一定位螺栓(1512)与第一螺纹通孔螺纹旋合；径向调节组件(1520)包括第二固定块(1521)和第二定位螺栓(1522)，第二固定块(1521)固定连接在底座(1500)上，第二固定块(1521)上设有与孔盘式水力测功器轴向垂直的第二螺纹通孔，第二定位螺栓(1522)与第二螺纹通孔螺纹旋合；优选地，底座1500上端还固定有传动轴护罩座1540，传动轴护罩座1540上端固定连接有传动轴护罩1550，传动轴护罩1550笼罩高速传动轴1600。3.根据权利要求1所述的多级串联式水力测功器，其特征在于，所述孔盘式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)和测转速装置(800)，其中：壳体总成(200)通过摆动轴承(260)安装在支座总成(100)上能够绕水平轴向摆动；定子总成(300)包括串联固定在壳体总成(200)内腔中的呈间隔分布的定子盘(310)、排水导流环(320)，定子盘(310)上设有定子吸功孔(314)、进水道(312)和中心通孔(313)，排水导流环(320)内腔形成排水道(321)，排水导流环(320)底部设有排水孔(322)；转子总成(400)包括转轴(410)以及串联固定在转轴(410)上的呈间隔分布的转子片(420)、间隔环(430)，转子片(420)一一对应地安装在排水道(321)中，转子片(420)上设有转子吸功孔(422)，转轴(410)与壳体总成(200)之间设有高速接触密封结构、高速轴承润滑密封结构；进水阀门总成(500)与壳体总成(200)上的进水口(211)连接，排水阀门总成(600)与壳体总成(200)上的出水口(212)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；测转速装置(800)用以检测转子总成(400)的转速。4.根据权利要求3所述的多级串联式水力测功器，其特征在于，壳体总成(200)包括中间壳体(210)、侧壳体(220)和轴承壳(230)，两个侧壳体(220)分别通过螺纹件锁紧固定在中间壳体(210)的两端，两个轴承壳(230)分别通过螺纹件锁紧固定在两个侧壳体(220)的外端。5.根据权利要求4所述的多级串联式水力测功器，其特征在于，定子总成(300)的定子盘(310)上设有由其边缘贯通至进水道(312)的第一通气孔(315)，中间壳体(210)上设有第一通气管(213)，第一通气管(213)由中间壳体(210)外部穿至中间壳体(210)的内腔中，并且第一通气管(213)与定子盘(310)上的第一通气孔(315)相通，第一通气管(213)的外端安
装有第一微真空平衡阀(214)；优选地，定子盘(310)上还设有由其边缘贯通至轴向两端的第二通气孔(316)，侧壳体(220)上设有第二通气管(215)，第二通气管(215)由...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，赵爱国，李辉，王钰明，
申请(专利权)人：江苏联测机电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：