一种对转式套轴水轮机效率测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种对转式套轴水轮机效率测定装置，该装置包括水上和水下两部分，水下部分包括相互套接的内轴和外轴，其一端分别固定前转轮、后转轮，内轴和外轴的另一端均通过一对锥齿轮分别与前传动轴、后传动轴连接，前传动轴、后传动轴又均通过一对锥齿轮与水上部分的扭矩测定器、转速测定器和电机连接，水下部分的内轴和外轴均放置在水轮机外壳中，且水轮机外壳两端分别与轮毂锥、尾部外壳密封连接，前传动轴、后传动轴的外部均套接轴套，且轴套两端分别与浮板和水轮机外壳固定连接。转轮转动，带动轴转动，并将转动传递到水上部分的测试装置，分别测出前、后转轮的扭矩以及转速，从而计算出后转轮的获能效率。该测试装置误差小，准确度高。

An efficiency measuring device for rotating shaft turbine

The utility model discloses an efficiency measuring device for a rotating shaft turbine. The device comprises two parts of water and underwater, the underwater part includes an inner shaft and an outer shaft connected with each other, one end of which is fixed to the front wheel, the rear wheel, and the other end of the inner shaft and the outer shaft, respectively, through a pair of bevel gear with the front and rear axle. The front transmission shaft and the rear transmission shaft are connected by a pair of taper gear with the torque tester, speed tester and motor on the water part. The inner and outer shafts of the underwater part are placed in the casing of the hydraulic turbine, and the two ends of the turbine casing are closely connected to the hub cone and the tail case respectively. The outer sleeve is sleeved together with the axle sleeve, and the two ends of the axle sleeve are respectively fixedly connected with the floating plate and the hydraulic turbine shell. The torque and speed of the front and rear wheels are measured and the energy efficiency of the rear wheel is calculated by rotating the wheel, driving the shaft to rotate, and transferring the rotation to the water part. The test device has small error and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种对转式套轴水轮机效率测定装置
本技术涉及潮流能水轮机的效率测定领域，具体涉及一种对转式套轴水轮机效率测定装置。
技术介绍
目前的潮流能水轮机获能效率的计算方法，主要是获取水轮机工作时的扭矩以及水轮机工作时的转速，以及水流的流速。水流流速可以通过流速测定器来获得，而水轮机的扭矩在水中不易测得，之前多利用粘贴在叶片转轴上电阻应变片的变化来测得扭矩，或者利用设置在叶片轴上的扭矩传感器获取扭矩数值。不论是在叶片上测量力矩还是在叶片轴上测量力矩，都对水下数据传输要求很高，并且由于叶片转轴的旋转和水流的影响，对电阻应变片等部件会产生冲击，导致数据不准确。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种对转式套轴水轮机效率测定装置，该装置将水下的运动经由传动装置传到水上，再由水上的装置进行数据测定，得到的测试数据稳定性强、数据更准确，且因水下部分需要密封的部件减少，降低了成本。具体技术方案如下：一种对转式套轴水轮机效率测定装置，其包括轮毂锥1、前转轮3、后转轮5、内轴7、外轴8、水轮机外壳15、尾部外壳16、后转动轴轴套17、后传动轴19、前传动轴22、前转动轴轴套23、扭矩测定器、转速测定器和电机；所述的前转轮3和后转轮5面对面布置，且所述的前转轮3固定连接在所述的内轴7的一端，所述的后转轮5固定连接在所述的外轴8的一端，所述的内轴7套接在所述的外轴8内，且两者可相对转动；所述的内轴7的另一端与所述的前传动轴22的一端通过一对锥齿轮连接，所述的前传动轴22的另一端通过一对锥齿轮与所述的扭矩测定器25连接，所述的扭矩测定器25、转速测定器26和电机27依次连接，且所述的扭矩测定器25、转速测定器26和电机27均固定在水面上的浮板上；所述的外轴8的端部与所述的后传动轴19的一端通过一对锥齿轮连接，所述的后传动轴19的另一端通过一对锥齿轮与扭矩测定器连接，扭矩测定器、转速测定器、电机依次连接，且扭矩测定器、转速测定器、电机均固定在水面上的浮板上；所述的内轴7和外轴8均放置于所述的水轮机外壳15内，且所述的水轮机外壳15靠近转轮的一端与所述的轮毂锥1密封固定连接，所述的水轮机外壳15的另一端与所述的尾部外壳16密封固定连接；所述的水轮机外壳15、尾部外壳16、和轮毂锥1均位于水下；所述的前传动轴22、后传动轴19分别布置在轴套内，所述的轴套的一端与所述的水轮机外壳15固定密封连接，另一端与浮板固定连接。进一步地，所述的测定装置还包括固定轴9，所述的固定轴一端与所述的水轮机外壳15固定连接，另一端与所述的浮板固定连接。进一步地，所述的转速测定器为脉冲激光测频装置。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：（1）由于本技术的测试装置避免了进行水下数据传输，而是采用的水上的无线电传输，为水轮机模型水力矩测试提供高稳定、高可靠、低成本的数据传输，误差较小，准确度更高。（2）由于本技术装置的水下部分电路部分较少，采用的防水密封设计的要求相对偏低，整个装置在测试过程中也不会出现进水导致电路得情况；附图说明图1为本技术的对转式套轴水轮机效率测定装置的整体结构示意图；图2为水下部分的结构示意图；图3为水上部分左侧的结构示意图。图中，1-轮毂锥；2-端盖；3-前转轮；4-前轮毂；5-后转轮；6-后轮毂；7-内轴；8-外轴；9-固定轴；10-第一轴套；11-第一锥齿轮；12-第二锥齿轮；13-第三锥齿轮；14-第四锥齿轮；15-水轮机外壳；16-尾部外壳；17-后转动轴轴套；18-第五锥齿轮；19-后传动轴；20-第六锥齿轮；21-第七锥齿轮；22-前传动轴；23-前转动轴轴套；24-第八锥齿轮；25扭矩测定器；26-转速测定器；27-电机。具体实施方式以下代表性的实施例具体地说明本技术的内容，但这些实施例不用于限制本文所属技术的范围。如图1-3所示，一种对转式套轴水轮机效率测定装置，整个测定装置由水下和浮板上的水上两部分组成，具体包括轮毂锥1、端盖2、前转轮3、前轮毂4、后转轮5、后轮毂6、内轴7、外轴8、固定轴9、第一轴套10、第一锥齿轮11、第二锥齿轮12、第三锥齿轮13、第四锥齿轮14、水轮机外壳15、尾部外壳16、后转动轴轴套17、第五锥齿轮18、后传动轴19、第六锥齿轮20、第七锥齿轮21、前传动轴22、前转动轴轴套23、第八锥齿轮24、扭矩测定器25、转速测定器26、电机27。其中，水下部分是1-16组成的对转式套轴水轮机，通过固定轴9，连接到上部的浮板，水轮机的转动通过连接构件传递到浮板上固定的测定装置，扭矩测定器25，转速测定器26，和电机27。其中的水下部分，前转轮3安装进前轮毂4中，然后加盖端盖2，再用螺钉将叶片固定在前轮毂4中，同样的，后转轮5反向安装在后轮毂6中。其中，前轮毂4与内轴7连接，后轮毂5与外轴8相连接。内轴7通过第一轴套10和滚动轴承套入外轴8中连接固定。由此，组成了水轮机的核心部分。轮毂锥1是通过端盖2上固定的螺栓与前轮毂4联接的，轮毂锥1，水轮机外壳15以及水轮机尾部外壳16，就组成了水轮机的外形。前转轮3转动，带动内轴7转动，经由联接在内轴7上的第三锥齿轮13将转动传递给第四锥齿轮14，第四锥齿轮14带动前传动轴22将转动传递到浮板上，再经过前传动轴22上的第七锥齿轮21，以及第八锥齿轮24传递到左侧的扭矩测定器25，转速测定器26和电机27，因此可以测出前转轮的扭矩以及转速，从而计算出前转轮的获能效率。后转轮5通过滚动轴承带动外轴8转动，经由第一轴套10以及第一锥齿轮11将转动传递给传动轴上的锥齿轮12，经由后传动轴19、第六锥齿轮20、第五锥齿轮18将转动传递到浮板右侧的测定装置，测出后转轮的扭矩以及转速，从而计算出后转轮的获能效率。水下部分通过后传动轴19，传动轴22以及固定轴9将水下部分的水轮机和水上部分的测定装置连接起来，后传动轴19的外部套有后转动轴轴套17，前传动轴22外部套有前转动轴轴套23，避免水流对传动装置的影响。转速测定器为脉冲激光测频装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对转式套轴水轮机效率测定装置，其包括轮毂锥(1)、前转轮(3)、后转轮(5)、内轴(7)、外轴(8)、水轮机外壳(15)、尾部外壳(16)、后转动轴轴套(17)、后传动轴(19)、前传动轴(22)、前转动轴轴套(23)、扭矩测定器、转速测定器和电机；所述的前转轮(3)和后转轮(5)面对面布置，且所述的前转轮(3)固定连接在所述的内轴(7)的一端，所述的后转轮(5)固定连接在所述的外轴(8)的一端，所述的内轴(7)套接在所述的外轴(8)内，且两者可相对转动；所述的内轴(7)的另一端与所述的前传动轴(22)的一端通过一对锥齿轮连接，所述的前传动轴(22)的另一端通过一对锥齿轮与所述的扭矩测定器(25)连接，所述的扭矩测定器(25)、转速测定器(26)和电机(27)依次连接，且所述的扭矩测定器(25)、转速测定器(26)和电机(27)均固定在水面上的浮板上；所述的外轴(8)的端部与所述的后传动轴(19)的一端通过一对锥齿轮连接，所述的后传动轴(19)的另一端通过一对锥齿轮与扭矩测定器连接，扭矩测定器、转速测定器、电机依次连接，且扭矩测定器、转速测定器、电机均固定在水面上的浮板上；所述的内轴(7)和外轴(8)均放置于所述的水轮机外壳(15)内，且所述的水轮机外壳(15)靠近转轮的一端与所述的轮毂锥(1)密封固定连接，所述的水轮机外壳(15)的另一端与所述的尾部外壳(16)密封固定连接；所述的水轮机外壳(15)、尾部外壳(16)、和轮毂锥(1)均位于水下；所述的前传动轴(22)、后传动轴(19)分别布置在轴套内，所述的轴套的一端与所述的水轮机外壳(15)固定密封连接，另一端与浮板固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种对转式套轴水轮机效率测定装置，其包括轮毂锥(1)、前转轮(3)、后转轮(5)、内轴(7)、外轴(8)、水轮机外壳(15)、尾部外壳(16)、后转动轴轴套(17)、后传动轴(19)、前传动轴(22)、前转动轴轴套(23)、扭矩测定器、转速测定器和电机；所述的前转轮(3)和后转轮(5)面对面布置，且所述的前转轮(3)固定连接在所述的内轴(7)的一端，所述的后转轮(5)固定连接在所述的外轴(8)的一端，所述的内轴(7)套接在所述的外轴(8)内，且两者可相对转动；所述的内轴(7)的另一端与所述的前传动轴(22)的一端通过一对锥齿轮连接，所述的前传动轴(22)的另一端通过一对锥齿轮与所述的扭矩测定器(25)连接，所述的扭矩测定器(25)、转速测定器(26)和电机(27)依次连接，且所述的扭矩测定器(25)、转速测定器(26)和电机(27)均固定在水面上的浮板上；所述的外轴(8)的端部与所述的后传动轴(19)的一端通过一对锥齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄滨，丁岚，曹琳琳，吴大转，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33