如何利用水力测功器对柴油发电机组进行试验
发布时间：2023-09-26 点击：138
如何利用水力测功机对柴油发电机组进行试验
在柴油发电机试验台上，通常采用测功器来测量。测功器由制动器、测力机构及测速装置等部分组成。测功器按制动器工作原理的不同来分类，可分为水力测功器、电力测功器、机械测功器和空气动力测功器等。常用的是水力测功器和电力测功器。康明斯公司在本文中专门对水力测功器的原理和试验方法以及不同的分类做了简要的陈述，以求各主机厂在测试柴油发电机组性能时取得更加精确的数据，防止出厂前设备的质量缺陷发生。
水力测功器结构示意图
一、水力测功器布局原理
水力测功机圆盘牢固在转轴上，与转轴一起在外壳内旋转，构成了测功器的转子。转子内轴承文撑在外壳内，而外壳又由外轴承支持在测功器底座上，它可以绕轴线自由摆动。水颠末进水阀流入外壳的内腔，当柴油发电机飞轮发动转子在外壳中旋转时，由于转盘与水之间的摩擦作用，水也跟着一起旋转。在离心力的作用下，水被甩向外壳内壁，形成一个环形水田，井使其动量矩增长。同时外壳受水的打击后，绕轴系摆动水打击外壳内壁，受到内壁的摩擦阻力的作用低沉了速度，付出了动能，在水压的作用下，折向外壳中间流动，形成环形涡流水困，末了使水的温度升高。由于水圈与外壳内壁的摩擦，外壳的旋转(摆动)速度比转子的转动要慢，因而水圈就要克制转子的转动而孕育产生一个阻力矩，此阻力矩取决于联轴器直接作用在柴油发电机的飞轮。这便是加在柴油发电机上的负荷，大概说水汲取了柴油发电机的功率。水力测功器这个负荷可以议决调治进、出水量来控制。水圈愈厚，阻力矩愈大，汲取的功率愈多。
二、水力测功器试验方法
水力测功器的主体是水力制动器，其基本原理是利用水分子间相互摩擦，吸收柴油发电机输出的扭矩。其外形有测功器主体、摆锤式测力机构、测速装置及底座等部分。测功器主体（吸收扭矩）的外壳由上壳、下壳及左、右侧壳构成空腔，左、右侧壳外端各装有端盖，端盖装有滚动轴承，使定子可绕轴线摆动。转子装在测功器轴上，架在滚动轴承上。
进行试验时，将柴油发电机的输出轴与测功器轴连接，打开进水阀，水流进入到测功器的空腔。柴油发电机运转后，带动测功器的转子转动，转子上搅水棒，搅动水流形成环形涡流圈，水流与外壳内壁和阻水柱摩擦，形成阻力矩，与柴油发电机输出扭矩对应。作用在外壳的力矩，使外壳偏转，通过测力机构，可测出其作用力矩，即为柴油发电机的有效扭矩。由于水流吸收的功率转换为热能，使水温上升，要使水流循环散出热量，使水流出口处温度保持在50-60℃之间。调节水流量，可改变测功器内的水面高度，以适应柴油发电机功率变化。
三、水力测功机的分类
圆盘式水力测功机与涡流室式水力测功机是两种常见的水力测功机。
1、圆盘式水力测功机原理
通过改变水层厚度来调节制动转矩，如图为其结构简图。转盘固定在转轴上，构成测功机的转子。转子由轴承支承在外壳内，外壳又由摆动轴承支撑在支架上，可绕转子轴线自由摆动。工作时转子通过联轴器与被测动力机械一起旋转，经进水阀注入外壳中的水由转盘带动旋转并受离心力的作用被抛向外壳的内腔形成旋转的水环，水环的旋转运动受到外壳内壁摩擦阻力的作用。这样，水和壁面间的摩擦作用使被测动力机械输出的有效转矩由转子传递到外壳上，再通过固定在外壳上的力臂传递给测力装置，从而指示出力的大小。
2、涡流室式水力测功机原理
涡流室式水力测功机是通过改变水压或改变作用面积来调节制动转矩的，前者通过控制排水阀的开度改变内腔水压及水量来调节制动转矩的大小；后者靠闸套的位置移动调节转矩，而内腔始终充满着水。
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一、水力测功器布局原理
水力测功机圆盘牢固在转轴上，与转轴一起在外壳内旋转，构成了测功器的转子。转子内轴承文撑在外壳内，而外壳又由外轴承支持在测功器底座上，它可以绕轴线自由摆动。水颠末进水阀流入外壳的内腔，当柴油发电机飞轮发动转子在外壳中旋转时，由于转盘与水之间的摩擦作用，水也跟着一起旋转。在离心力的作用下，水被甩向外壳内壁，形成一个环形水田，井使其动量矩增长。同时外壳受水的打击后，绕轴系摆动水打击外壳内壁，受到内壁的摩擦阻力的作用低沉了速度，付出了动能，在水压的作用下，折向外壳中间流动，形成环形涡流水困，末了使水的温度升高。由于水圈与外壳内壁的摩擦，外壳的旋转(摆动)速度比转子的转动要慢，因而水圈就要克制转子的转动而孕育产生一个阻力矩，此阻力矩取决于联轴器直接作用在柴油发电机的飞轮。这便是加在柴油发电机上的负荷，大概说水汲取了柴油发电机的功率。水力测功器这个负荷可以议决调治进、出水量来控制。水圈愈厚，阻力矩愈大，汲取的功率愈多。
二、水力测功器试验方法
水力测功器的主体是水力制动器，其基本原理是利用水分子间相互摩擦，吸收柴油发电机输出的扭矩。其外形有测功器主体、摆锤式测力机构、测速装置及底座等部分。测功器主体（吸收扭矩）的外壳由上壳、下壳及左、右侧壳构成空腔，左、右侧壳外端各装有端盖，端盖装有滚动轴承，使定子可绕轴线摆动。转子装在测功器轴上，架在滚动轴承上。
进行试验时，将柴油发电机的输出轴与测功器轴连接，打开进水阀，水流进入到测功器的空腔。柴油发电机运转后，带动测功器的转子转动，转子上搅水棒，搅动水流形成环形涡流圈，水流与外壳内壁和阻水柱摩擦，形成阻力矩，与柴油发电机输出扭矩对应。作用在外壳的力矩，使外壳偏转，通过测力机构，可测出其作用力矩，即为柴油发电机的有效扭矩。由于水流吸收的功率转换为热能，使水温上升，要使水流循环散出热量，使水流出口处温度保持在50-60℃之间。调节水流量，可改变测功器内的水面高度，以适应柴油发电机功率变化。
三、水力测功机的分类
圆盘式水力测功机与涡流室式水力测功机是两种常见的水力测功机。
1、圆盘式水力测功机原理
通过改变水层厚度来调节制动转矩，如图为其结构简图。转盘固定在转轴上，构成测功机的转子。转子由轴承支承在外壳内，外壳又由摆动轴承支撑在支架上，可绕转子轴线自由摆动。工作时转子通过联轴器与被测动力机械一起旋转，经进水阀注入外壳中的水由转盘带动旋转并受离心力的作用被抛向外壳的内腔形成旋转的水环，水环的旋转运动受到外壳内壁摩擦阻力的作用。这样，水和壁面间的摩擦作用使被测动力机械输出的有效转矩由转子传递到外壳上，再通过固定在外壳上的力臂传递给测力装置，从而指示出力的大小。
2、涡流室式水力测功机原理
涡流室式水力测功机是通过改变水压或改变作用面积来调节制动转矩的，前者通过控制排水阀的开度改变内腔水压及水量来调节制动转矩的大小；后者靠闸套的位置移动调节转矩，而内腔始终充满着水。
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