一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，包括轴承、轴承座、底座、轴、联轴器、齿圈、转速传感器、端盖、冷却室、圆盘、线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯、不锈钢环、外环、出水管、进水管和进水浮动管，所述轴承通过轴承座安装在底座上，所述轴承支承轴旋转，所述轴两端均安装有联轴器，所述联轴器上均安装有齿圈和转速传感器，所述两端盖对称连接于轴的两侧。本实用新型专利技术提供的一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机具有制动扭矩大、冷却效果好的优点。

Direct water cooling low speed high torque electric eddy current dynamometer

The utility model discloses a direct cooling of low speed and high torque dynamometer, including bearings, bearing seat, a base, shaft, shaft coupling, gear ring, speed sensor, end cover, cooling chamber, disc, coil, stainless steel frame, magnetic core, stainless steel ring, an outer ring, a water outlet pipe, water inlet pipe and the water floating tube, the bearing is installed on the base through the bearing seat, the bearing support shaft, both ends of the shaft are provided with a coupling, the coupling are arranged on the ring gear and speed sensor, both ends of both sides of the cover is connected to the axis of symmetry. The utility model provides a direct water-cooling low-speed eddy current dynamometer with high torque, which has the advantages of large braking torque and good cooling effect.

【技术实现步骤摘要】
一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机
本技术涉及一种电涡流测功机，尤其是一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机。
技术介绍
由于电涡流测功机具有低惯量、高精度、高稳定性、结构简单等特点，适用于操作控制的自动化，并且功率范围也较宽，转速较高，响应速度较快，测试工艺比较成熟，基于其良好的控制性、可调性以及负载稳定性，电涡流测功机较适合用于发动机的开发和试验，是目前各内燃机制造厂应用最广泛的一种电力测功设备。但传统的电涡流测功器吸收功率较小，其额定扭矩对应的转速都在1000rpm以上，尤其是当转速低于800rpm时，测功机制动扭矩很小，而且控制性能差。随着发动机、变速箱技术的发展，对测功机的吸收功率、转速、响应速度等各方面提出了更高要求，因此如何提高电涡流测功机的功率，尤其是较低转速下提高其制动扭矩，是目前需要解决的问题之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种制动扭矩大、冷却效果好的直接水冷低速大扭矩电涡流测功机。本技术的技术方案为：一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，包括轴承、轴承座、底座、轴、联轴器、齿圈、转速传感器、端盖、冷却室、圆盘、线圈、外环、不锈钢骨架、导磁铁芯、不锈钢环、出水管、进水管和进水浮动管，所述轴承通过轴承座安装在底座上，所述轴承支承轴旋转，所述轴两端安装有联轴器，所述联轴器上均安装有齿圈和转速传感器，所述两端盖对称连接于轴的两侧；所述两端盖之间依次设有两对称冷却室、两对称圆盘、线圈组件和外环，所述端盖与冷却室之间通过螺钉连接，所述圆盘固定在轴上且与线圈组件之间留有气隙，所述线圈组件包括线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯和不锈钢环，所述线圈的两端设有不锈钢骨架，所述线圈的中间设有导磁铁芯，所述线圈的底端内部设有不锈钢环，所述不锈钢骨架通过焊接与导磁铁芯相连，所述线圈的上部设有外环，所述冷却室通过螺钉与不锈钢骨架、外环固定成一体；所述冷却室上端设有两出水管，所述出水管通过管道流入设置在底座内腔的出水总管，所述冷却室下端设有两进水管，在进、出水总管的前端设有一段进水浮动管，所述进水浮动管穿设过底座并通过连接件固定在底座上。优选地，所述轴与冷却室之间采用迷宫密封。优选地，所述轴承与冷却室之间安装有衬环、甩水盘及O型密封圈。优选地，所述线圈为8个沿圆周均布的线圈。优选地，所述线圈采用漆包线绕制，并且将真空浸漆。优选地，所述导磁铁芯轴向断开，分为两截，分别与线圈两端的不锈钢骨架焊接。优选地，所述不锈钢环与两端的不锈钢骨架之间采用橡胶O型密封圈密封。优选地，所述外环采用导磁能力弱的铸铁材质。优选地，所述外环的侧面还安装有测力的精密传感器。优选地，所述进水浮动管的两端均设有橡胶O型密封圈。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术采用了8个圆周均布、相邻极性相反的线圈，线圈两端的旋转圆盘上感生涡电流，产生热效应与制动效应，圆盘直接水冷，线圈通过不锈钢骨架与水隔离。与传统电涡流测功机相比，在相同体积与重量下，本技术电涡流测功机的制动扭矩更大，并在转速500rpm左右就可达到最大制动扭矩，非常适合一些在较低转速下扭矩很大的测试工况；采用直接水冷的方式，保证了测功机长期有效的工作。现有制造电涡流测功机的工具工装可满足其生产，无需另外购置生产设备。附图说明图1为本技术的主视剖视示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步说明。如图1所示，一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，包括轴承1、轴承座2、底座3、轴4、联轴器5、齿圈6、转速传感器7、端盖8、冷却室9、圆盘10、线圈11、外环12、不锈钢骨架13、导磁铁芯14、不锈钢环15、出水管16、进水管17和进水浮动管18。轴承1通过轴承座2安装在底座3上，支承起测功机壳体，测功机壳体可以在轴承1里稍微摆动，防止测力传感器受到附加扭矩。轴承1支承轴4旋转，轴4两端安装有联轴器5，用于与被测试件联接；联轴器5上均安装有齿圈6和转速传感器7，用于测量转速。两端盖8对称连接于轴4的两侧，为了防止冷却水进入轴承1。两端盖8之间依次设有两对称冷却室9、两对称圆盘10、线圈组件和外环12。端盖8与冷却室9之间通过螺钉连接。圆盘10固定在轴4上且与线圈组件之间留有气隙，圆盘10采用导磁性能良好的材质；金属圆盘10工作时直接水冷，表面防锈处理，并且涂覆阻垢涂层，包括铁芯接触水的一端也做相同的处理。线圈11采用8个较小的线圈，沿圆周均布一圈(线圈之间有空隙)，线圈11采用漆包线绕制，并且将真空浸漆，增加其绝缘性能；线圈11与金属圆盘10之间留有气隙，通过改变励磁电流的方向，使相邻线圈11的极性相反，相邻两线圈11、金属圆盘10、气隙形成导磁回路，当金属圆盘10转动时，金属圆盘10上任意处对应的磁场交错变化，在圆盘10上产生了感应电流。为了保证线圈11的可靠工作，线圈11必须远离水，在每个线圈11的两端均设有不锈钢骨架13，用于固定线圈11并隔离冷却水，并且不锈钢导磁能力弱。线圈11的中间设有导磁铁芯14，线圈11的底端内部设有不锈钢环15，其中每个导磁铁芯14轴向断开，分为两截，分别与线圈11两端的不锈钢骨架13焊接。不锈钢骨架13对应线圈11处开孔，将8个铁芯分别插入8个孔里，并采用特殊焊接材料，将铁芯与骨架焊接牢固，不得漏水。线圈11分别套入铁芯中，所有线圈11的上部设有外环12，外环12采用导磁能力弱的铸铁材质，用于固定线圈11及两端的不锈钢骨架13。所有不锈钢环15与两端的线圈骨架13通过橡胶O型密封圈密封，防止冷却水进入线圈骨架中。外环12上开孔，用于将线圈引线接出，同时外环底部开孔，将空气中的冷凝水及时排出，防止线圈11漏电。冷却室9通过螺钉与不锈钢骨架13、外环12固定成一体。冷却室9上端设置两出水管16，出水管16通过管道引导冷却水流入设置在底座内腔的出水总管。冷却室9下端设置两进水管道17，在进、出水总管的前端有一段进水浮动管18，进水浮动管18穿设过底座3并通过连接件固定在底座3上。进水浮动管18的两端均设有橡胶O型密封圈，可使浮动管两端偏转一定角度或位移，以防进水管对测功机造成偏转扭矩，影响测试精度。轴4穿过冷却室9中心，冷却室9与轴4之间采用迷宫密封19的方式减小冷却水泄漏，并且将泄漏的冷却水直接排入测功机底座的内腔，再接管流出。除了迷宫密封19外，冷却室9和轴4之间安装有衬环20、甩水盘21及O型密封圈。在外环12侧面安装有测力的精密传感器，安装在轴4上的旋转圆盘上感生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动转矩。该转矩通过外环12及传力臂传至测力装置上，由力传感器将力的大小转换成电信号输出，从而达到测转矩的目的。本技术的一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，采用了8个圆周均布、相邻极性相反的线圈，线圈两端的旋转圆盘上感生涡电流，产生热效应与制动效应，圆盘直接水冷，线圈通过不锈钢骨架与水隔离。与传统电涡流测功机相比，其最大的优点是，相同体积与重量下，其制动扭矩更大，同时其低速性能优良，最大制动扭矩对应的转速只有500rpm左右，非常适合一些在较低转速下扭矩很大的测试工况。由于电涡流测功机工作过程中产生的热量高达几百千瓦，导致测功机内部温度升高，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，包括轴承、轴承座、底座、轴、联轴器、齿圈、转速传感器、端盖、冷却室、圆盘、线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯、不锈钢环、外环、出水管、进水管和进水浮动管，其特征在于：所述轴承通过轴承座安装在底座上，所述轴承支承轴旋转，所述轴两端安装有联轴器，所述联轴器上均安装有齿圈和转速传感器，所述两端盖对称连接于轴的两侧；所述两端盖之间依次设有两对称冷却室、两对称圆盘、线圈组件和外环，所述端盖与冷却室之间通过螺钉连接，所述圆盘固定在轴上且与线圈组件之间留有气隙，所述线圈组件包括线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯和不锈钢环，所述线圈的两端设有不锈钢骨架，所述线圈的中间设有导磁铁芯，所述线圈的底端内部设有不锈钢环，所述不锈钢骨架通过焊接与导磁铁芯相连，所述线圈的上部设有外环，所述冷却室通过螺钉与不锈钢骨架、外环固定成一体；所述冷却室上端设有两出水管，所述出水管通过管道流入设置在底座内腔的出水总管，所述冷却室下端设有两进水管，在进、出水总管的前端设有一段进水浮动管，所述进水浮动管穿设过底座并通过连接件固定在底座上。

【技术特征摘要】
1.一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，包括轴承、轴承座、底座、轴、联轴器、齿圈、转速传感器、端盖、冷却室、圆盘、线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯、不锈钢环、外环、出水管、进水管和进水浮动管，其特征在于：所述轴承通过轴承座安装在底座上，所述轴承支承轴旋转，所述轴两端安装有联轴器，所述联轴器上均安装有齿圈和转速传感器，所述两端盖对称连接于轴的两侧；所述两端盖之间依次设有两对称冷却室、两对称圆盘、线圈组件和外环，所述端盖与冷却室之间通过螺钉连接，所述圆盘固定在轴上且与线圈组件之间留有气隙，所述线圈组件包括线圈、不锈钢骨架、导磁铁芯和不锈钢环，所述线圈的两端设有不锈钢骨架，所述线圈的中间设有导磁铁芯，所述线圈的底端内部设有不锈钢环，所述不锈钢骨架通过焊接与导磁铁芯相连，所述线圈的上部设有外环，所述冷却室通过螺钉与不锈钢骨架、外环固定成一体；所述冷却室上端设有两出水管，所述出水管通过管道流入设置在底座内腔的出水总管，所述冷却室下端设有两进水管，在进、出水总管的前端设有一段进水浮动管，所述进水浮动管穿设过底座并通过连接件固定在底座上。2.根据权利要求1所述的一种直接水冷的低速大扭矩电涡流测功机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩，
申请(专利权)人：湖南湘仪动力测试仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43