一种用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置的制作方法

本申请属于流阻测试领域，具体涉及一种用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置。

背景技术：

1、现在旋转组件动态流量测试的需求越来越迫切，最典型的是在电机领域。随着电机功率的上升，风冷电机和水冷电机的冷却效果已逐渐不能满足需求，油冷电机应运而生，无论是在航空电机领域还是新能源汽车领域，其应用都越来越广泛。而油冷电机的冷却滑油一般均需对定子部分和转子部分的热源进行冷却，以提高电机效率，减小电机过热毁损的风险。冷却滑油的流量对电机的冷却效果至关重要，在电机进口压力一定的情况下，电机转轴的转速会对电机的流量及分配产生影响，起主要作用的是转子部分的流阻。电机旋转时，由于离心力的作用，转子内流体的压力分布产生变化，宏观表现为转速增大，流阻降低，流量增大，这种现象在高转速下更加明显。而对于电机来说，若负载相似，则电磁总损耗相似，不随转速发生明显变化，但机械损耗随转速和流量的增大而增大，在这种情况下，转速越大，流量越大，机械损耗越大，电机效率降低，这是非常不利的情况。同时旋转部件对转子进行冷却时在旋转轴轴向上设置两排孔，由于沿程阻力，前后两排孔的流量往往也分配不均，对转子的冷却效果影响较大，甚至产生一端过热的情况。因此极有必要对旋转部件的动静态流量进行测试，以评价其动静态流阻，调节入口压力，使电机在全转速范围内流量均可满足电机使用需求，更进一步，总结动静态流阻规律为电机的设计和验证积累经验。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，解决油冷电机在工作转速范围内，流量随转速出现过大波动，进而搅油损耗增大，电机效率下降的问题，通过设计旋转组件流阻测试装置测量电机旋转组件在不同转速下的流阻，优化冷却系统设计，并且保证旋转组件在生产制造过程中流阻的一致性。

2、该用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置包括：

3、壳体，其前后端分别安装有第一端盖及第二端盖，壳体具有空腔，其内安装有第二轴组件，第二轴组件分别与第一端盖及第二端盖通过轴承连接，所述第二轴组件具有连通轴腔与所述空腔的第一小孔及第二小孔；

4、拖动设备，通过联轴器及第一轴组件连接在所述第二轴组件的一端；

5、油源车，通过进油管道连接油管，油管转动连接在所述第二轴组件的另一端，通过回油管道连通开设在壳体上的回油口；

6、其中，所述进油管道在连接油管的第一支路上设置有第一压力测试单元、第一温度测试单元、第二流量测试单元及第一含气量测试单元；所述壳体、第一端盖及第二端盖上具有连通的冷却介质通道，该冷却介质通道末端通向所述轴承，且在所述轴承处开设有连通所述空腔的出油口，所述进油管道通过第二支路连接所述冷却介质通道，且在所述第二支路上设置有第一流量测试单元；

7、所述空腔内具有阻隔板，用于将所述空腔分割成连通第一小孔的第一腔及连通第二小孔的第二腔，第一腔通过第一回油口连通第一回油支路，第一回油支路上设置有第四流量测试单元及第三含气量测试单元，第二腔通过第二回油口连通第二回油支路，第二回油支路上设置有第三流量测试单元及第二含气量测试单元；

8、所述阻隔板为非导磁体，其内圆周具有与第二轴组件同轴的环形板，所述环形板内壁中间设置有永磁体，永磁体两侧分别设置有第一极靴及第二极靴，第一极靴与第二极靴内壁上加工有极齿，并与第二轴组件之间形成间隙，所述磁性液体设置在所述间隙内。

9、优选的是，所述磁性液体内分散有纳米级别的四氧化三铁颗粒。

10、优选的是，所述第一端盖具有封堵壳体的盖板及自所述盖板向外延伸形成的筒体，所述筒体的另一端被拖动设备的壳体封堵，形成左密封腔，所述盖板上在左密封腔底端设置有连通左密封腔与所述空腔的第一端盖回油孔，所述第二端盖外侧设置有套接在油管外的第三端盖，第三端盖具有右密封腔，右密封腔通过设置在第三端盖上的第三端盖通道及设置在第二端盖上的第二端盖通道连通所述空腔。

11、优选的是，所述第一端盖的筒体上设置有与外界大气连通的平衡孔，所述平衡孔为细长孔。

12、优选的是，所述第三端盖沿重力方向的上半部分设置有第二平衡孔，所述第二平衡孔为斜向上的细长孔。

13、优选的是，所述油管一端伸入第二轴组件的端部轴腔内，另一端伸入第三端盖的最小内径筒体内，所述最小内径筒体内沿内壁具有环槽，并在该环槽内安装挡圈，所述挡圈挡止在所述油管的端部，所述最小内径筒体端部通过管连接件连接进油管道的第一支路。

14、优选的是，所述管连接件与所述第三端盖的最小内径筒体的内径大致相同。

15、优选的是，所述冷却介质通道包括设置在壳体上的壳体冷却介质通道、设置在第一端盖上的第一端盖冷却介质通道，和设置在第二端盖上的第二端盖冷却介质通道，其中，壳体冷却介质通道的中间通过开设轴承进油口连通进油管道的第二支路，体冷却介质通道的两端分别连通第一端盖冷却介质通道及第二端盖冷却介质通道，第一端盖冷却介质通道与第二端盖冷却介质通道相对于轴承进油口轴线对称分布，第一端盖冷却介质通道末端通向第一端盖与第二轴组件之间的第一轴承外圈，第二端盖冷却介质通道末端通向第二端盖与第二轴组件之间的第二轴承外圈。

16、优选的是，所述第一极靴、第二极靴、永磁体由位于所述环形板侧边的内壁凸起和安装在所述环形板内壁的第二挡圈所固定。

17、本申请提供的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，在不同冷却介质温度下，在定入口流量或者压力的情况下，测量不同转速下的旋转组件的压力、流量、温度，进而计算旋转组件的流阻，而且可以排除冷却滑油中含气量的影响。进一步地，可以测试不同轴径的旋转组件在轴向有一定距离的不同孔喷出的流量，且同时去除滑油含气量的影响，设计迭代以减少前后侧流量的不一致性。其测试数据可以指导旋转组件的散热设计、可迭代仿真过程，减少以后试验验证的成本、可在电机生产中作为旋转组件部件级试验验证中的一环，进而保证整机流量的一致性和稳定性，对于电机冷却系统的设计和验证都具有非常大的作用。

技术特征：

1.一种用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述磁性液体(58)内分散有纳米级别的四氧化三铁颗粒。

3.如权利要求1所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述第一端盖(7)具有封堵壳体(10)的盖板及自所述盖板向外延伸形成的筒体，所述筒体的另一端被拖动设备(4)的壳体封堵，形成左密封腔，所述盖板上在左密封腔底端设置有连通左密封腔与所述空腔的第一端盖回油孔(35)，所述第二端盖(13)外侧设置有套接在油管(17)外的第三端盖(16)，第三端盖(16)具有右密封腔，右密封腔通过设置在第三端盖(16)上的第三端盖通道(36)及设置在第二端盖(13)上的第二端盖通道(37)连通所述空腔。

4.如权利要求3所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述第一端盖(7)的筒体上设置有与外界大气连通的平衡孔(44)，所述平衡孔(44)为细长孔。

5.如权利要求3所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述第三端盖(16)沿重力方向的上半部分设置有第二平衡孔(59)，所述第二平衡孔(59)为斜向上的细长孔。

6.如权利要求3所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述油管(17)一端伸入第二轴组件(32)的端部轴腔内，另一端伸入第三端盖(16)的最小内径筒体内，所述最小内径筒体内沿内壁具有环槽，并在该环槽内安装挡圈(21)，所述挡圈(21)挡止在所述油管(17)的端部，所述最小内径筒体端部通过管连接件(20)连接进油管道(28)的第一支路。

7.如权利要求6所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述管连接件(20)与所述第三端盖(16)的最小内径筒体的内径大致相同。

8.如权利要求1所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述冷却介质通道包括设置在壳体(10)上的壳体冷却介质通道(43)、设置在第一端盖(7)上的第一端盖冷却介质通道(41)，和设置在第二端盖(13)上的第二端盖冷却介质通道(42)，其中，壳体冷却介质通道(43)的中间通过开设轴承进油口(29)连通进油管道(28)的第二支路，体冷却介质通道(43)的两端分别连通第一端盖冷却介质通道(41)及第二端盖冷却介质通道(42)，第一端盖冷却介质通道(41)与第二端盖冷却介质通道(42)相对于轴承进油口(29)轴线对称分布，第一端盖冷却介质通道(41)末端通向第一端盖(7)与第二轴组件(32)之间的第一轴承(1)外圈，第二端盖冷却介质通道(42)末端通向第二端盖(13)与第二轴组件(32)之间的第二轴承(15)外圈。

9.如权利要求1所述的用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置，其特征在于，所述第一极靴(63)、第二极靴(64)、永磁体(57)由位于所述环形板侧边的内壁凸起和安装在所述环形板内壁的第二挡圈(65)所固定。

技术总结
本申请属于流阻测试领域，涉及一种用于电机转子流量分配的旋转组件流阻测试装置。该装置包括壳体(10)，具有空腔，前后端连接两个端盖，其内安装有第二轴组件(32)，第二轴组件(32)具有连通轴腔与空腔的小孔；拖动设备(4)，连接并驱动第二轴组件(32)转动；油源车，通过进油管道(28)连接第二轴组件(32)，通过回油管道连通开设在壳体(10)上的回油口；其中，进油管道(28)在连接第二轴组件(32)的第一支路上设置测试传感器；壳体(10)及两个端盖上具有冷却介质通道，进油管道(28)通过第二支路连接冷却介质通道。本申请能够测量不同转速下的旋转组件的压力、流量、温度，进而计算旋转组件的流阻。

技术研发人员：李倩,秦斌钰,胡众欢,王景晨,刘卓
受保护的技术使用者：陕西航空电气有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31