一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机的制作方法

本发明涉及水涡流测功机，具体为一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机。

背景技术：

1、水涡流测功机是一种利用水流产生涡流，并通过测量涡流的水力阻力来推算动力设备功率输出的测试设备，水涡流测功机通过叠加多个水槽、调整水流路径或增加额外的传感器等方式来增强涡流效应或提高测试精度，广泛应用于汽车、船舶、飞机、发电机组等动力设备的研究、测试和开发领域。

2、现有技术中水涡流测功机存在的缺陷是：

3、1、专利文件cn211602247u公开了一种水涡流测功机，该水涡流测功机不能对安装盘体进行多重稳固限位，盘体在高速旋转过程中产生振动易对测试结果造成不利影响，增加了因振动或不平衡引起的能量损失，测试的稳定性与准确性不佳。

4、2、专利文件cn214122768u公开了一种水泵用水力测功机，该水力测功机不能根据测功设备的具体需求和测试条件对不同类型的圆盘进行便捷更换，应用范围具有局限性，且不合理的盘体使用缩短了测功机的使用寿命。

5、3、专利文件cn116124337a公开了一种多级串联式水力测功器，该水力测功器的水涡流负载低，无法满足从小到大的不同测试场景的功率需求，整体测量的准确性和可靠性不佳。

6、4、专利文件cn111189568a公开了一种水涡流测功机，该水涡流测功机只能作为一个方向负载，力和振动的传递降低了测功机运行时的平稳性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，包括底座、测功机主体和转轴，所述底座的顶部安装有支座，所述支座的内侧安装有测功机主体，所述测功机主体的输出端安装有转轴，所述转轴的外侧安装有转子套；

3、所述转轴的外端设置有盘体锁紧组件，所述盘体锁紧组件包括驱动锁紧轴头、外撑调径弧板和回拉压紧弧条板，所述驱动锁紧轴头安装在转轴的外端，所述外撑调径弧板设置在驱动锁紧轴头的外侧，所述回拉压紧弧条板安装在外撑调径弧板的外侧。

4、优选的，所述转轴的外侧中心位置开设有中心内槽，中心内槽的内侧安装有拉拽手杆，且拉拽手杆的伸缩端与驱动锁紧轴头的外端相连接，驱动锁紧轴头的外侧开设有扩撑开槽，扩撑开槽的内侧安装有外撑调径手杆，且外撑调径手杆的伸缩端与外撑调径弧板的内侧相连接。

5、优选的，所述转子套的外端安装有穿孔盘，穿孔盘的外端中心位置贯穿开设有中心孔，且中心孔与外撑调径弧板相配合，穿孔盘的外端贯穿开设有穿孔，穿孔盘的外端贯穿开设有对接插孔。

6、优选的，所述转子套的外侧开设有边沉槽，边沉槽的内侧安装有固定插接条，且固定插接条与对接插孔相配合，固定插接条的顶部开设有操作空间槽，操作空间槽的底壁上安装有压紧限位弹簧，压紧限位弹簧的顶端安装有回弹限位架，且回弹限位架的外端在操作空间槽的内壁上滑动，穿孔盘的外侧开设有回弹插接口，且回弹插接口与对接插孔相连通，所述回弹插接口与回弹限位架相配合。

7、优选的，所述底座的顶部安装有排水阀，测功机主体的外侧安装有外壳体，外壳体的顶部安装有进水分阀，进水分阀的输入端连接有伺服进水总阀。

8、优选的，所述支座的外侧安装有编码器，且编码器与测功机主体相配合，外壳体的内侧安装有多组转子盘，测功机主体的内侧安装有多组排水口。

9、优选的，所述底座的顶部安装有套接立柱，套接立柱的外侧套接有叶片盘和光滑盘。

10、优选的，所述底座的顶部安装有测功控制器，所述测功控制器由测功驱动模块和盘体更换模块组成，所述测功驱动模块与测功机主体、排水阀、进水分阀、伺服进水总阀和编码器电性连接，所述盘体更换模块与盘体锁紧组件电性连接，所述测功驱动模块电性连接有数据处理单元。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

12、1、本发明通过在转轴的外端设置有盘体锁紧组件，转子套与盘体安装完成后盘体锁紧组件对盘体进行稳固限位，多重稳固限位有效减少盘体在高速旋转过程中产生的振动，从而避免振动对测试结果的影响，确保盘体在旋转过程中保持平衡，防止因不平衡导致的测试误差，提高测试的稳定性与准确性，盘体锁紧组件能够牢固地固定盘体防止其在长时间运行或高负荷工况下松动或脱落，避免可能引发的安全事故，稳固盘体可以减少因振动或不平衡引起的能量损失，使测功机在测试过程中能够更快地响应被测设备的输出变化，稳固限位使得水涡流测功机能够适用于更多类型的测试场景和设备，提升设备的通用性和适用范围。

13、2、本发明通过在转子套的外端安装有穿孔盘，水涡流测功机在使用圆盘作为负荷吸收元件时根据测功设备的具体需求和测试条件可以选用穿孔盘、叶片盘或光滑盘以提高圆周速度，穿孔盘能够增加水流的通过性和涡流效应，从而提高能量的转换效率，叶片盘能够控制涡流强度使得测试过程更加稳定和可控，光滑盘减少了水流在盘面上的阻力使得能量损失降低，提高了整体效率，不同类型的圆盘能够适应不同转速和负荷的测试需求和工况条件，提供更为精准的测试结果，对盘体的便捷更换使得水涡流测功机具有更广泛的应用范围，合理的盘体使用能够减少摩擦和热量对设备造成的不利影响，延长了测功机的使用寿命。

14、3、本发明通过多组转子盘和进水控制系统实现高转速大功率的水涡流负载，从而满足高转速高功率原动机的负载测试要求，采用单个测功机叠加的原理可以多个使用也可以组合使用，覆盖从低功率到高功率的广泛范围，满足从小到大的不同测试场景的功率需求，测功机独立进行精确的测量和控制确保整体测量的准确性，多个测功机的叠加使用可以相互校正和验证，减少单一测功机可能产生的误差，提高测试结果的可靠性。

15、4、本发明通过在外壳体的顶部安装有进水分阀，传统的水涡流测功机为单转子结构，只能作为一个方向负载，双向负载为两个单转子组合，对于大功率的水力测功机只能加大体积、增大零部件的尺寸来满足大功率产品的需求，叠加式水涡流测功机与传统水涡流测功机相比具有体积小、功率大和控制便捷的优点，叠加式水涡流测功机顶部进水，转子盘的单独双侧进水使测功机正反向旋转都可以工作，水室有孔与右气相通以防止工作时出现真空，排水管与测功机外壳通过软接头连接以减少力和振动的传递，转子盘单独的排水口提高了测功机运行的平稳性。

技术特征：

1.一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，包括底座（1）、测功机主体（11）和转轴（4），其特征在于：所述底座（1）的顶部安装有支座（3），所述支座（3）的内侧安装有测功机主体（11），所述测功机主体（11）的输出端安装有转轴（4），所述转轴（4）的外侧安装有转子套（13）；

2.根据权利要求1所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述转轴（4）的外侧中心位置开设有中心内槽（21），中心内槽（21）的内侧安装有拉拽手杆（22），且拉拽手杆（22）的伸缩端与驱动锁紧轴头（23）的外端相连接，驱动锁紧轴头（23）的外侧开设有扩撑开槽（24），扩撑开槽（24）的内侧安装有外撑调径手杆（25），且外撑调径手杆（25）的伸缩端与外撑调径弧板（26）的内侧相连接。

3.根据权利要求1所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述转子套（13）的外端安装有穿孔盘（14），穿孔盘（14）的外端中心位置贯穿开设有中心孔（15），且中心孔（15）与外撑调径弧板（26）相配合，穿孔盘（14）的外端贯穿开设有穿孔（16），穿孔盘（14）的外端贯穿开设有对接插孔（17）。

4.根据权利要求3所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述转子套（13）的外侧开设有边沉槽（28），边沉槽（28）的内侧安装有固定插接条（29），且固定插接条（29）与对接插孔（17）相配合，固定插接条（29）的顶部开设有操作空间槽（30），操作空间槽（30）的底壁上安装有压紧限位弹簧（31），压紧限位弹簧（31）的顶端安装有回弹限位架（32），且回弹限位架（32）的外端在操作空间槽（30）的内壁上滑动，穿孔盘（14）的外侧开设有回弹插接口（33），且回弹插接口（33）与对接插孔（17）相连通，所述回弹插接口（33）与回弹限位架（32）相配合。

5.根据权利要求1所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述底座（1）的顶部安装有排水阀（2），测功机主体（11）的外侧安装有外壳体（12），外壳体（12）的顶部安装有进水分阀（5），进水分阀（5）的输入端连接有伺服进水总阀（6）。

6.根据权利要求5所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述支座（3）的外侧安装有编码器（8），且编码器（8）与测功机主体（11）相配合，外壳体（12）的内侧安装有多组转子盘（7），测功机主体（11）的内侧安装有多组排水口（9）。

7.根据权利要求1所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述底座（1）的顶部安装有套接立柱（18），套接立柱（18）的外侧套接有叶片盘（19）和光滑盘（20）。

8.根据权利要求1所述的一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，其特征在于：所述底座（1）的顶部安装有测功控制器（10），所述测功控制器（10）由测功驱动模块和盘体更换模块组成，所述测功驱动模块与测功机主体（11）、排水阀（2）、进水分阀（5）、伺服进水总阀（6）和编码器（8）电性连接，所述盘体更换模块与盘体锁紧组件电性连接，所述测功驱动模块电性连接有数据处理单元。

技术总结
本发明公开了一种大功率高转速叠加式水涡流负载测功机，涉及水涡流测功机技术领域，包括底座、测功机主体和转轴，所述测功机主体的输出端安装有转轴，所述驱动锁紧轴头安装在转轴的外端，所述外撑调径弧板设置在驱动锁紧轴头的外侧，所述回拉压紧弧条板安装在外撑调径弧板的外侧。本发明通过在转轴的外端设置有盘体锁紧组件，转子套与盘体安装完成后盘体锁紧组件对盘体进行稳固限位，多重稳固限位有效减少盘体在高速旋转过程中产生的振动，确保盘体在旋转过程中保持平衡，稳固盘体可以减少因振动或不平衡引起的能量损失，使测功机在测试过程中能够更快地响应被测设备的输出变化，提高测试的稳定性与准确性。

技术研发人员：顾耸智,薛永贵,吴月琴,赵建超,王智慧
受保护的技术使用者：江苏兰菱科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10