专利名称：风机轴输出扭矩测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扭矩测量装置，具体地说是一种风机轴输出扭矩测量装置。
背景技术：
通风机性能测试中，风机效率是最重要的指标。风机的机械效率等于风机内功率 与轴输出功率之比，表征风机轴承损失和传动损失，是风机机械传动系统设计的主要指标。 风机轴功率等于电机轴输出扭矩与角速度的乘积，其中电机轴输出扭矩测量是难点。传统 的测试方法主要有电测法和扭矩法，电测法成本低，测试灵活方便，但测试结果精度低；扭 矩法工作过程中要拆卸风机，设计连轴器以便连接电机轴和叶轮，测试过程比较麻烦，而且 扭矩传感器有一定的长度，装上传感器后叶轮往往已经伸出轮毂，影响了风机的气动特性， 进而影响风机性能评定的真实性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风机轴输出扭矩测量装置，解决目前风机扭矩测量过 程麻烦，测量精度不高的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是风机轴输出扭矩测量装置，包括待 测风机、风道及风道支架，其特征是，所述的待测风机与风道之间固定有扭矩测量环；所述 的待测风机下方设有风机支撑台架；所述的扭矩测量环由两个法兰盘和多个测力传感器构 成，多个测力传感器均勻的固定在两个法兰盘之间形成圆筒状；所述的风机支撑台架包括 V型支架、支撑平台和升降支架，V型支架通过螺栓固定在支撑平台的两侧，升降支架通过 升降支柱固定在支撑平台的下部，升降支架上设有控制升降支柱的升降手柄；所述的V型 支架上对称的设有两个滚轮；所述的支撑平台包括带滑槽的导轨和支撑板，支撑板的两侧 分别设有两个支脚滑块，支脚滑块位于带滑槽的导轨内；带滑槽的导轨的两端设有升降支 柱固定孔，支撑板上设有V型支架固定孔；所述的升降支架的下端还设有升降支脚，在升降 支脚之间还设有万向轮，在升降支架上还设有水平仪。本发明的有益效果是采用直接测量整个风机的平衡扭矩，从而得到风机轴输出 扭矩的方法，测量结果更加准确，测试过程更加方便，效率更高，且测试结果更接近风机实 际工作状态下的工作参数。
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的扭矩测量环的结构示意图，图3是本发明的V型支架的结构示意图，图4是本发明的支撑平台的结构示意图。图中1待测风机，2风道，3风道支架，4扭矩测量环，41法兰盘，42测力传感器，5 升降手柄，6V型支架，61滚轮，7支撑平台，71带滑槽的导轨，72支撑板，73支脚滑块，74升降支柱固定孔，75V型支架固定孔，8升降支架，81升降支柱，82升降支脚，83万向轮，9水平 仪。
具体实施例方式如图1所示，风机轴输出扭矩测量装置，包括待测风机1、风道2及风道支架3，所 述的待测风机1与风道2之间固定有扭矩测量环4，如图2所示，所述的扭矩测量环4由两 个法兰盘41和多个测力传感器42构成，多个测力传感器42均勻的固定在两个法兰盘41 之间形成圆筒状，法兰盘41的内径与风道2的内径一致，这样不会扰乱气体流�。凰龅拇� 测风机1下方设有风机支撑台架，风机支撑台架包括V型支架6、支撑平台7和升降支架8， 如图3所示，V型支架6通过螺栓固定在支撑平台7的两侧，V型支架6上对称的设有两个 滚轮61，滚轮61起到支撑待测风机1的作用，可以抵消重力对测量产生的影响，同时不阻 碍待测风机1的轴向转动，既能平衡风机自重，避免影响测试结果，又保证了风机在扭矩作 用的轴向转动是自由的；升降支架8通过升降支柱81固定在支撑平台7的下部，升降支架 8上设有控制升降支柱81的升降手柄5，通过升降手柄5控制升降支柱81的高度便于待测 风机1与风道2的对准与连接，升降支架8的下端还设有升降支脚82，在升降支脚82之间 还设有万向轮83，通过万向轮83可保证风机支撑台架的移动，在升降支架8上还设有水平 仪9，可根据水平仪9的指示调整升降支脚82的高度，来调节风机支撑台架的水平度；如图 4所示，所述的支撑平台7包括带滑槽的导轨71和支撑板72，支撑板72的两侧分别设有两 个支脚滑块73，支脚滑块73位于带滑槽的导轨71内，带滑槽的导轨71的两端设有升降支 柱固定孔74，用于固定升降支柱81，支撑板72上设有V型支架固定孔75，用于固定V型支 架固定孔75。支撑平台7和升降支柱81可以起到风机与风道装配工装的作用，解决了人工 装配费时费力的问题，实现了装配过程的机械化，提高了工作效率。测量原理异步电机机械输出功率P1 = ΡΩ+ΡΔ+Ρ2，其中，Ρω为机械损耗功率，ΡΔ 为杂散损耗功率，P2为净机械输出功率。由于P = TX ω，而风机系统机械角速度是相等的， 故1\ = τΩ+τΔ+τ2 = τΩ+Δ+τ2............①注意到当电机空载时，T2 = 0，则ΤΩ + Δ = Ttl，Ttl为电机空载转矩，由公式①可得Τ2 =T1-T0............②只要测出电机空载转矩Ttl和带载转矩T1，就可以算出电机的净输出机械转矩Τ2。将扭矩测量环4与标准风道2通过螺栓或夹具相连，测力传感器42连接到测量仪 表上。先拆下待测风机1的叶轮，待测风机1放到V型支架6上，推动支撑平台7，将待测风 机1推到扭矩测量环4跟前，摇动支撑平台7上的升降手柄，使待测风机1与标准风道2在 同一平面上。推动标准风机1沿支撑平台7上的带滑槽的导轨71向扭矩测量环4靠拢，旋 转待测风机1与扭矩测量环4上的法兰盘41对准，通过螺栓或夹具与扭矩测量环4相连。 然后启动电机，测出风机系统空载机械扭矩I。将待测风机1与扭矩测量环4分离，装上叶轮后，再将待测风机1重新与扭矩测量 环4连接。启动电机，运转平稳后测出风机系统机械扭矩T1,通过公式①即可得到电机净输 出机械扭矩Τ2。也可以按风机性能测试规程进行系列试验，测试各种试验曲线。试验过程中，拆卸待测风机1的叶轮，是为了得到该待测风机的空载扭矩。一种风 机或一批风机可以只测量一次，正式测量风机性能参数时，就不用拆卸叶轮。与传统扭矩法相比，不用装连轴器，工作量大大减少了，并保证风机处于实际工作状态，测量参数更加接 近实际状况。
权利要求
1.风机轴输出扭矩测量装置，包括待测风机、风道及风道支架，其特征是，所述的待测 风机与风道之间固定有扭矩测量环；所述的待测风机下方设有风机支撑台架。
2.根据权利要求1所述的风机轴输出扭矩测量装置，其特征是，所述的扭矩测量环由 两个法兰盘和多个测力传感器构成，多个测力传感器均勻的固定在两个法兰盘之间形成圆 筒状。
3.根据权利要求1所述的风机轴输出扭矩测量装置，其特征是，所述的风机支撑台架 包括V型支架、支撑平台和升降支架，V型支架通过螺栓固定在支撑平台的两侧，升降支架 通过升降支柱固定在支撑平台的下部，升降支架上设有控制升降支柱的升降手柄。
4.根据权利要求3所述的风机轴输出扭矩测量装置，其特征是，所述的V型支架上对称 的设有两个滚轮。
5.根据权利要求3所述的风机轴输出扭矩测量装置，其特征是，所述的支撑平台包括 带滑槽的导轨和支撑板，支撑板的两侧分别设有两个支脚滑块，支脚滑块位于带滑槽的导 轨内；带滑槽的导轨的两端设有升降支柱固定孔，支撑板上设有V型支架固定孔。
6.根据权利要求3所述的风机轴输出扭矩测量装置，其特征是，所述的升降支架的下 端还设有升降支脚，在升降支脚之间还设有万向轮，在升降支架上还设有水平仪。
全文摘要
风机轴输出扭矩测量装置，涉及一种扭矩测量装置，主要解决目前风机扭矩测量过程麻烦，测量精度不高的问题。包括待测风机、风道及风道支架，所述的待测风机与风道之间固定有扭矩测量环；所述的待测风机下方设有风机支撑台架。本发明采用直接测量整个风机的平衡扭矩，从而得到风机轴输出扭矩的方法，测量结果更加准确，测试过程更加方便，效率更高，且测试结果更接近风机实际工作状态下的工作参数。
文档编号G01L3/02GK102062658SQ20101057543
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者孙勇 申请人:山东昌润科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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