基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，包括刹车组件、转速传感器、压力传感器、数据采集仪和上位机，刹车组件包括刹车盘和刹车钳，刹车盘设置在柴油机输出轴上，刹车钳与刹车盘配合对刹车盘施加夹持力，转速传感器和压力传感器均设置在刹车钳上且分别连接到数据采集仪，数据采集仪与上位机通过有线或无线配合。本实用新型专利技术结构紧凑、携带方便，能够通过控制刹车钳夹持力度控制柴油机转速，当柴油机输出的有效扭矩与摩擦力矩相等时，柴油机转速稳定，从而测试计算柴油机有效扭矩，现场快速得出柴油机的最大功率。

【技术实现步骤摘要】
基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统
本技术涉及一种基于盘刹原理的基于盘刹原理的柴油机最大功率便携式测评系统，用于在现场进行柴油机的最大功率测评，属于机电一体化、工业测试测评

技术介绍
柴油机是现代工业生产的主要动力源，其最大输出功率直接影响到工作机的工作能力。对柴油机最大输出功率进行测试分析，是保证工作机可靠、安全生产的必要措施。然而，通常柴油机组需要连续作业，且一些机组的作业环境较为恶劣，例如石油工业钻机、修井机等使用的柴油机，长期在野外环境使用后其最大输出功率会由于部件磨损、老化等原因而下降，而在作业现场又难以获取柴油机的实际最大输出功率，一旦功率低于装备配套设计要求，将导致柴油机工作时带动负载困难及浪费燃料，甚至当负荷超过柴油机能带动的最大负载时，会导致柴油机反转等事故，存在严重的安全隐患。因而，亟需一种适用于现场的柴油机功率测评技术手段，及时准确的掌握柴油机的最大输出功率，为作业系统的能力与安全评估提供技术支持。现有技术中，对柴油机最大功率测试主要是利用水力测功仪、电力测功仪、电涡流测功仪等测功设备，例如，2001年第3期的《能源与动力工程》公开的一种“油田发动机的现场性能检测”。但现有技术所使用的测试设备体积大、结构复杂，故只能以固定测试台架形式对柴油机进行功率测评，即需要将柴油机从作业现场拆卸后运回维修基地，安装在测试台架上进行测试。这样做不仅影响生产效率，同时转运周期长、成本高，例如海洋钻井平台这样的特殊作业环境，其柴油机组回厂测评工作的工序复杂，成本也十分高昂。因此，在工业生产过程中，亟需在现场不挪动机位的情况下，对柴油机进行功率测评，以提高测评效率，降低测评周期与成本。但是，生产现场设备往往布置十分紧凑，设备之间空间狭小，柴油机的最大功率测评困难。因此，需要一种结构紧凑、方便携带、环境适应性强，且准确、易操作的测评技术，满足现场进行最大功率测评的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统。本技术能够在现场快速测试柴油机的有效扭矩及转速，从而得出柴油机最大功率。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，其特征在于：包括刹车组件、转速传感器、压力传感器、数据采集仪和上位机，刹车组件包括刹车盘和刹车钳，刹车盘设置在柴油机输出轴上，刹车钳与刹车盘配合对刹车盘施加夹持力，转速传感器和压力传感器均设置在刹车钳上且分别连接到数据采集仪，数据采集仪与上位机通过有线或无线配合。所述刹车钳固定设置在上下高度可调的楔形支架上，楔形支架的楔形尺寸减小方向与输出轴转动方向相同。所述楔形支架固定在底座上，底座上设置有滚轮和用于调节底座高度的可调支托。所述数据采集仪连接有通讯模块，数据采集仪通过通讯模块与上位机无线配合，通讯模块通过电源开关连接到电源。所述数据采集仪、通讯模块和电源开关均设置在防爆箱内，防爆箱固定设置在底座上。所述转速传感器为磁感应式或反射光电式转速传感器。所述压力传感器为压阻式压力传感器。所述数据采集仪为双通道数据采集仪。采用本技术的优点在于：一、采用本技术，各部件设计布置紧凑、携带方便、组件少、组装简单，可快速在现场进行组装，在不挪动柴油机机位的情况下，方便地通过控制刹车钳夹持力度控制柴油机转速，从而测得柴油机有效扭矩及相对应的转速，从而在现场快速得出柴油机功率。二、本技术中，所述转速传感器为磁感应式或反射光电式转速传感器等类型的传感器，压力传感器为压阻式压力传感器等广泛适用的传感器，转速传感器和压力传感器均安装于刹车钳上，分别用传感器数据线连接到数据采集仪通电和采集数据，采用此结构，便于各部件的通电，且可在测试柴油机有效扭矩的同时测得转速。三、本技术中，刹车组件由刹车盘和刹车钳组成，刹车盘与刹车钳间的摩擦系数由实验测定，刹车钳夹持力的施加和控制方式可以是手动、电动或液压式，采用此结构，方便测试有效扭矩，且操作简单。四、本技术中，楔形支架的上下高度可调，调节方式为机械调节，可以采用手动调节后螺栓固定或丝杠调节高度后锁止等方式；同时，楔形支架按照楔形尺寸减小的方向与输出轴转动方向相同的原则进行安装，采用此结构，能够根据现场柴油机输出轴高度进行调节配合，且楔形支架可作为备用刹车，从而防止在测试过程中，由刹车组件失灵或系统所受合力方向不垂直向下导致的刹车不及时造成的安全隐患。五、本技术中，可移动高度可调的底座，设计有滚轮及可调支托结构，采用此结构，尺寸适应性强，可应对现场空间狭小的问题。六、本技术中，所述数据采集仪为双通道数据采集仪，数据采集仪与上位机之间用有线或无线通讯模块进行配合，采用此方式，可同时采集转速和压力数据，通讯模块在通电后发出信号，以实现上位机与数据采集仪之间的通讯。附图说明图1为本技术结构示意图；图中标记为：1、刹车盘；2、固定螺栓；3、可调支托；4、滚轮；5、转速传感器；6、压力传感器；7、刹车钳；8、楔形支架；9、传感器数据线；10、电源开关；11、通讯模块；12、底座；13、数据采集仪；14、防爆箱；15、上位机。具体实施方式实施例1一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，包括刹车组件、转速传感器5、压力传感器6、数据采集仪13和上位机15，刹车组件包括刹车盘1和刹车钳7，刹车盘1通过固定螺栓2设置在柴油机输出轴上，刹车钳7与刹车盘1配合对刹车盘1施加夹持力，转速传感器5和压力传感器6均设置在刹车钳7上且分别通过传感器数据线9连接到数据采集仪13，数据采集仪13与上位机15通过有线或无线配合。本实施例中，所述刹车钳7固定设置在上下高度可调的楔形支架8上，楔形支架8的楔形尺寸减小方向与输出轴转动方向相同。本实施例中，所述楔形支架8固定在底座12上，底座12上设置有滚轮4和用于调节底座12高度的可调支托3。本实施例中，所述数据采集仪13连接有通讯模块11，数据采集仪13通过通讯模块11与上位机15无线配合，通讯模块11通过电源开关10连接到电源。本实施例中，所述数据采集仪13、通讯模块11和电源开关10均设置在防爆箱14内，防爆箱14固定设置在底座12上。本实施例中，所述转速传感器5为磁感应式或反射光电式转速传感器。本实施例中，所述压力传感器6为压阻式压力传感器。本实施例中，所述数据采集仪13为双通道数据采集仪。实施例2下面结合附图对本专利技术的技术方案作具体描述：在图1中,一种基于盘刹原理的柴油机最大功率便携式测评系统，主要由刹车盘1、固定螺栓2、可调支托3、滚轮4、转速传感器5、压力传感器6、刹车钳7、楔形支架8、传感器数据线9、电源开关10、通讯模块11、可移动高度可调底座12、数据采集仪13、防爆箱14、上位机15等组成。所述转速传感器5为磁感应式或反射光电式转速传感器等类型的传感器，压力传感器6为压阻式压力传感器等广泛适用的传感器。转速传感器5和压力传感器6均安装于刹车钳7上，安装位置没有特定要求，分别用传感器数据线9连接到数据采集仪13通电和采集数据，转速传感器5和压力传感器6在测试过程中实时监测转速和压力数据，实现柴油机有效扭矩和转速的同时测试。所述刹车组件，由刹车盘1和刹车钳7组成，刹车盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，其特征在于：包括刹车组件、转速传感器（5）、压力传感器（6）、数据采集仪（13）和上位机（15），刹车组件包括刹车盘（1）和刹车钳（7），刹车盘（1）设置在柴油机输出轴上，刹车钳（7）与刹车盘（1）配合对刹车盘（1）施加夹持力，转速传感器（5）和压力传感器（6）均设置在刹车钳（7）上且分别连接到数据采集仪（13），数据采集仪（13）与上位机（15）通过有线或无线配合。

【技术特征摘要】
1.一种基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，其特征在于：包括刹车组件、转速传感器（5）、压力传感器（6）、数据采集仪（13）和上位机（15），刹车组件包括刹车盘（1）和刹车钳（7），刹车盘（1）设置在柴油机输出轴上，刹车钳（7）与刹车盘（1）配合对刹车盘（1）施加夹持力，转速传感器（5）和压力传感器（6）均设置在刹车钳（7）上且分别连接到数据采集仪（13），数据采集仪（13）与上位机（15）通过有线或无线配合。2.根据权利要求1所述的基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，其特征在于：所述刹车钳（7）固定设置在上下高度可调的楔形支架（8）上，楔形支架（8）的楔形尺寸减小方向与输出轴转动方向相同。3.根据权利要求2所述的基于盘刹原理的柴油机最大功率测评系统，其特征在于：所述楔形支架（8）固定在底座（12）上，底座（12）上设置有滚轮（4）和用于调节底座（12）高度的可调支托（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，敬佳佳，李耀华，张志东，张祥来，徐冀林，王文权，李玉恒，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51