用于风叶测试的支架及包含支架的风叶测试装置的制造方法

文档序号:9991508阅读:461来源:国知局
用于风叶测试的支架及包含支架的风叶测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及风叶性能测试装置。
【背景技术】
[0002] 整车厂对发动机散热模块的要求越来越高,既要紧凑的机构设计又要更高的单位 体积功率。如何解决高功率、高热流密度下的散热问题,这对散热模块的工作性能提出了更 严格的标准和要求。开发高性能的散热模块,已经成为车用发动机提高功率,改善经济性的 关键技术问题,而散热模块的核心设计就是风扇的设计。这就要求在特定条件下,所选风叶 和电机具有最佳工况点。因此,该装置对风扇的设计具有十分重要的实际指导意义。
[0003] 风叶效率计算方法主要是通过风洞试验台测得风叶流量/静压等各参数,获得其 转化的有效功率。采用大功率电机驱动风叶,通过扭矩传感器测量风叶在不同工况下的输 入扭矩和转速,获得电机输出功率,即叶轮轴功率。风叶效率等于有效功率与叶轮轴功率的 比值。公式如下:
[0005]然而现有风洞试验台,能完成风叶、电机和风罩总成组件的性能试验,进行流量、 风压等气动性能参数的测试和总成效率参数的测试。又有电机性能测试台,测量电机在不 同扭矩下的转速,获得电机输出功率、效率等电气性能参数的测量。因此,现有的风叶效率 是通过风扇总成效率和电机效率换算获得。然而,在对CFD分析的结果对比中发现,通过换 算所得的风叶效率参数与CFD计算结果偏差很大。由于电机在测功台架上的负载状态与风 洞实验时的负载状态并不相同,故所得电机效率与风洞试验时的实际工况有一定偏差,会 导致换算所得的风叶效率参数并不可靠。因此,很难实现电机和风叶的最佳匹配。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能够同时兼顾电机工况和 风洞测试工况,能够在计算风叶效率过程中减少测试参数误差的风叶测试装置以及用于测 试装置的支架。
[0007] 为达到上述实用新型目的,一种用于风叶测试的支架,包括中心轴,所述中心轴的 两端由端盖支撑,端盖由支座连接固定;还包括套在中心轴上的两个紧固盘,固定杆贯穿紧 固盘固定在两端盖上;调节螺栓夹紧紧固盘,所述调节螺栓连接有支臂;所述支臂上有滑 槽,滑槽内插接连接杆,连接杆一端由螺母固定,连接杆另一端悬置。
[0008] 固定杆管穿紧固盘后,紧固盘可沿固定杆轴向移动。调节螺栓两端有螺纹,螺纹上 有螺帽,通过拧紧螺帽可使紧固盘夹紧。连接杆一端可在支臂的滑槽内移动,连接杆有肩卡 在支臂上,另一端通过螺帽拧紧调节连接杆在支臂的径向位置。支臂在调节螺栓上可转动, 当调节到适合位置的时候,拧紧紧固盘对角度进行限定。
[0009] 支架主要用于在风叶测试中连接测试的风罩和风叶,在风洞测试实验中通常是由 电机直接连接风叶,在这种情况下无法直接测量风叶扭矩,即使在电机轴上连接扭矩传感 器也有较大的误差。而本支架代替了电机与风叶连接,中心轴连接风叶,带动风叶转动,而 支架上的连接杆用于连接风罩,固定风罩,避免风罩运动影响扭矩测试。连接杆一端连接支 臂,另一端悬置,悬置的一端固定连接风罩,支臂连接固定在紧固盘上的调节螺栓上。调节 螺栓可以调节支臂的角度,由于螺栓和支臂固定,带支臂角度调整好后,用紧固盘固定,即 可保证所要求的角度。而滑槽能够通过移动连接杆调节端调整径向尺寸,通过调节两个位 置有助于连接杆快速定位到风罩上的安装孔,实现风罩固定,调节角度后用连接杆上的螺 母可以固定支臂上的连接杆。同时通过支臂上固定连接杆的结构能够调试支架适应多种尺 寸的风扇,同时具有较小阻力,减小对扭矩测试的影响。
[0010] 优选的,所述的紧固盘之间有三个等角度分布的调节螺栓,每个调节螺栓轴上均 连接有支臂,支臂上连接有连接杆。通过3根均匀分布的连接杆与风罩连接,增强稳定性。
[0011] 优选的,所述的支座由螺杆和螺纹柱组成,螺杆固定端盖,螺纹柱连接在螺杆底 端。螺纹柱和螺杆连接可以调节支座的高度。
[0012] 支臂径向长度有三种尺寸用于适应不同的风罩安装孔尺寸:支臂长为40mm,适用 f<IOOnim的风罩安装孔;支臂长为70mm,适用1〇〇<9 < 160mm的风罩安装孔;支臂 长为100mm,适用9 > 160mm的风罩安装孔。
[0013] 一种风叶测试装置,包括风洞试验台和伺服电机,还包括扭矩传感器以及用于风 叶测试的支架,支架的中心轴的后端串联扭矩传感器和伺服电机,所述的扭矩传感器由扭 矩传感器支架支撑,所述伺服电机由电机支架支撑,风洞试验台设置在支架的前端。
[0014] 风叶测试装置中,所述的支架前端也为中心轴的前端,均指支架连接杆悬置一端 的朝向,也是指面向风洞试验台的一端,支架中心轴后端连接扭矩传感器和伺服电机。在风 叶测试装置中,风叶测试流量/静压,扭矩传感器测试扭矩和转速。由于支架的增加,使得 电机工况和风洞测试工况在测试过程中处于相同情况,排除了分别测试时的不确定因素产 生的误差。
[0015] 优选的,还包括有台面的台架,所述台面上固定有支架底座、传感器支架和伺服电 机支架;台面可沿中心轴方向移动,也可沿纵轴方向移动。台架用于稳定支架、伺服电机以 及扭矩传感器,使三者中轴对中,能够快速调节相对于风洞试验台的位置。
[0016] 优选的,所述的台架上可调升降结构;台架底端有调节滚轮,所述调节滚轮旁设有 止锁机构。
[0017] 本实用新型采用了一种用于风叶测试的支架,增加了风叶测试系统中与风叶、风 罩连接的支架,该支架能够固定风罩并且使风叶绕中轴转动,使得在风叶测试过程中可以 同时对扭矩以及转速进行检测,应用该支架的风叶测试装置能够测量在同一环境因素下的 扭矩、转速、流量、静压等,在测试过程中就可以排除误差系数,得到与实际应用过程中相符 合的风叶效率,增加测试准确性。
[0018] 本实用新型的有益效果是,测试装置能有效针对电机和风叶效率问题,进行问题 原因确认,提高风叶设计能力和开发效率,减少设计时间;支架轴系对中快速、准确,结构风 阻较小,保证了实验精度,并且通用性强,能够适应多种规格风扇。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型用于风叶测试的支架的示意图;
[0020] 图2为本实用新型支架中支臂、连接杆以及调节螺栓的连接示意图;
[0021] 图3为本实用新型风叶测试装置的示意图;
[0022] 其中:
[0023] 1-风洞实验台 2-风扇 3-支架
[0024] 31-中心轴 32-端盖 33-连接杆
[0025] 34-紧固盘 35-支臂 36-固定杆
[0026] 37-调节螺栓 38-螺杆 39_螺纹柱
[0027] 41-扭矩传感器 42-传感器支架 51-伺服电机
[0028] 52-电机支架 6-台架 61-纵向手柄
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