专利名称：一种风机效率测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风机效率测试装置，属于结构设计与测量技术领域。
背景技术：
风机效率定义为输入、输出有用功率之比的最大值，它是衡量风机产品技术先进 性、安全经济运行的重要指标。寻求简洁合理的测试方法一直是风机行业关注的技术之一。 当前风机效率主要有三种测量方法。 1.传统方法是按照GB/T1236-2000标准建立的测试系统，通过通风机性能参数及
特性曲线而间接地获得风机效率，其不足之处为系统构成复杂，安装调试较为困难。 2.热力学法基于能量守恒原理，通过测量风机的进、出口温度和风机全压即可计
算出风机效率，其缺点是要获得较为准确的总温就必须进行环向多点测量，而且需要进行
补偿运算且现场实施难度较大，且误差较大。 3.现场人工法采用风速仪或微压差计测出风机的管道风速或压力，计算出风机效 率。由于风机管道内气流压力分布的非线性，需进行多点测量，还需对管道内气体温度、密 度等进行补偿运算，所确定的系统效率误差较大。 特别地对小型风机而言，由于各种损失占比例相对较大，会产生较大误差。因此无 论对生产厂家、风机设计单位、用户等，快捷简单的测量方法有着重要应用价值。
实用新型内容要解决的技术问题 为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种风机效率测试装置，弥补并 改善了以上三种风机输出效率测试装置的不足之处，是正置正交薄壁壳体结构优化设计与 测试技术的有机结合，具有高可靠、高精度、高效率、安装方便、测试过程简洁等优点。 技术方案 本实用新型的技术特征在于包括测量环17、标准风道18、被测风机14、重力平衡 支撑机构、导轨9和液压升降测试台；在标准风道18与被测风机14之间设有测量环17，被 测风机14放置于重力平衡支撑机构12上的4个可自由旋转的滚轮13上，重力平衡支撑机 构底部置于轴向安装的2个直线轴承9上，2个直线轴承9安装在连接液压升降测试台上； 所述的液压升降测试台包括平台8、装置底部4、4根立柱7、液压调整机构6、2个支撑脚2 和2个万向轮3 ;平台8与装置底部4之间设有4根立柱7，装置底部4下端由2个支撑脚 2和2个万向轮3支撑，一端设有液压调整机构6 ;所述的重力平衡支撑机构包括安装底板 11 、 4个承力组件12和4个滚轮13 ，安装底板11的四角上设有承力组件12 ，承力组件12面 向安装底板11位置设有一个斜面，斜面上设有滚轮13。在装置底部4上部中心设有两向水平仪5。 在直线轴承9下部滑道外侧的平台8上设有螺杆和滑块组成的锁位机构IO，滑块 通过螺杆固联在平台8上。[0013] 所述的4个支撑滚轮13高度一致，位于同一水平面。 有益效果 本实用新型提出的一种风机效率测试装置，适应当前风机效率测量的快速、高效、 高精度要求而产生，同时它克服了当前传统测量方法存在的设备构成复杂、安装调试周期 长等缺点，是一种理想的风机效率测量装置。在高效性方面，可使测量时间縮短为原来的十 分之一。对于轴流风机生产厂家的产品性能考核及效率测量更能体现其操作简便、效率高 的优点。 本测试装置原理可行，使用方便、便于维护、高精度、高效率、低成本。在原理上和 实现方法上为风机效率测量提供了新思路、新方法，该装置已经成为一种性能优良的专用 小型风机效率测量设备。与其它方法比较具有结构简洁，工作效率较高之优点。
图1 :为本实用新型测试装置结构原理正视图 图2 :为本实用新型测试装置结构原理侧视安装示意图 图3 :为本实用新型测试系统原理图 1-伞状金属支撑脚，2-支撑脚，3-万向轮，4-装置底部，5-两向水平仪，6-手动 液压调整机构，7-液压立柱，S-平台，9_导轨，10-锁位螺杆，11-安装底板，12-承力组件， 13-滚轮，14-被测风机，15-连接杆，16-电机，17-测量环，18-标准风筒，
具体实施方式现结合实施例、附图对本实用新型作进一步描述 如图1、图2所示，右图中为本发明所提供的测量环17两端分别连接被测风机16 和标准风道18。图中左下所示为本发明所提供的风机效率测试装置中的调节与对准安装装 置，主要完成X、 Y、 Z轴的三轴定位，并通过液压支撑系统，消减重力对测量产生的影B向，同 时不阻碍风机的轴向转动。 包括测量环17、三轴可调及对准安装平台(测量平台)，重力平衡支撑机构、测量 单元等部分组成。所述测量环17由4个静态剪切式力传感器、2个连接法兰盘、防漏风组 件组成；所述测量平台包括直线导轨组件、液压升降台、安装底座。所述测试装置的安装底 座包括4个位于装置底部4的四角外侧装配有4个高度可调的伞状金属支撑脚1通过各自 的高度调整机构2进行调节同时可完成锁位。位于装置4底部的四角内侧装配有4个万向 轮3，便于测试装置的移动。底座4上固定有1个L形水平仪5，用于平台水平调节。装置 底部4个支撑脚1和装置4底部的四角内侧4个万向轮3起共同支撑作用。所述安装底座 4用于放置液压升降台包括支撑机构安装平台7、4个液压立柱和安装于底座的液压调整机 构6构成液压升降台。如前所述的4个液压立柱7的外管分别固定连接于安装底座4的上 表面、4个液压立柱7的内管分别固定连接支撑机构安装平台8的下表面，各自分别用锁紧 螺母固定。液压调整机构6位于液压立柱7外部的底座4的内角一处。所述直线导轨组件 包括固定连接于支撑机构安装平台8的上表面的2个直线导轨9、2个锁位螺杆10。 2个 直线导轨9沿安装平台X或Y方向安装且与对应中心线对称。2个锁位螺杆10位于直线导 轨外侧。通过直线导轨实现轴向移动调节，利用定位机构实现系统锁位。
4[0024] 所述重力平衡支撑机构包括1个安装底板11、4个承力组件12和4个滚轮。所述 安装底板11的下表面与位于固定连接于支撑机构安装平台8的上表面的2个直线导轨9 的母轨道配套安装。所述重力平衡支撑机构的4个承力组件12下端与安装底板11固定连 接，其上端通过2个连接杆15与其内侧固定连接以保证结构强度。4个滚轮分别位于4个 承力组件12的上部，并通过承力组件12上的长条孔进行位置调节，以适应不同被测风机外 形尺寸。 所述测量装置可通过调整所述重力平衡支撑机构的4个承力组件12下端与安装 底板11上斜槽孔的位置调节即可满足不同尺寸被试风机的安装需求。 所述升降台是由4个液压立柱7组成，可上下(z方向)通过液压调整机构6调整 液压支撑平台的高度；底座4上固定有L形水平仪5，用于平台水平调节。利用安装底座4 位于四脚的具有自锁功能的定位支脚2通过手动调节安装底座水平度，保证风机在测试安 装过程中其位置可以在左右(x方向)、前后(y方向)自由调整。测量单元由信号变送器及 显示仪表组成，主要完成被测风机剪切力矩记录与显示。 实现方式为通过四角装配的具有高度可调的支撑脚2和万向轮3，使底座上的两 向水平仪5满足试验要求。利用手动液压调整机构6使液压立柱7支撑的测试台达到高度 要求。通过包括1个安装底板11、4个承力组件12和4个滚轮组成的重力平衡支撑机构。 重力平衡支撑机构底部与测试平台固定连接的直线轴承方式轴向可调导轨9及支撑脚2和 万向轮3、立柱7的配合调整，达到X、Y、Z三轴安装要求。利用位于安装平台上的锁位螺栓 IO，实现平衡支撑机构锁位。4个支撑滚轮13，高度保持一致，受力均匀。并检测标准风筒 18及电机16状态正常。 如图3所示，本发明所提供的风机效率测试装置的系统实现原理图。由附图可见， 其系统结构简单，仅需测量剪切力与电机转速，就可获得风机效率。 实施方式为在地面先拆下风叶，将风机法兰盘与装有剪切式力传感器、蒙皮等连 接构成测量环，整体放置支撑机构上。通过调节升降机构、支脚、滚轮等使X、Y、Z坐标满足 测试要求。其一端与放置与支撑机构上的被测风机柔性连接，另一端与标准风筒连接，使 重力支撑机构夹紧风筒。然后启动风机，测出无叶片风机系统空载机械转矩TO ;装上风叶 后，再启动风机，运转平稳后测出风机系统机械转矩Tl，即可得到电机净输出机械转矩T2。 进行标准风道测试时，应将连接法兰盘与测量底座分开，而与风道法兰盘相连接，启动电机 后，测量的是风机总机械输出转矩T1，减去空载转矩T0，通过测量剪切式力即得到风机实
际输出转矩。 本实用新型提供一种风机输出效率测试装置是适应当前风机效率测量的快速、高 效、高精度要求而产生，它克服了当前传统测量方法存在的设备构成复杂、安装调试周期长 等缺点，是一种理想的风机效率测量装置。在高效性方面，可使测量时间縮短为原来的十分 之一。对于风机生产厂家产品性能考核及效率测量更能体现其操作简便、效率高的优点。 本小型风机效率测试装置关键技术为具有独特力学结构特性的测量环。在原理上 利用正置正交薄壁壳体扭转原理、气体质点系转动功原理、广义牛顿第三定律。在原理上和 实现方法上为风机效率测量提供了新思路、新方法，该装置已经成为一种性能优良的专用 小型风机效率测量设备，具有良好的社会前景。与其它方法比较具有结构简洁，工作效率较 高之优点。本装置与全功能风机试验台测量结果具有较好一致性。因此具有良好的社会效
5益和经济效益c
权利要求一种风机效率测试装置，其特征在于包括测量环(17)、标准风道(18)、被测风机(14)、重力平衡支撑机构、导轨(9)和液压升降测试台；在标准风道(18)与被测风机(14)之间设有测量环(17)，被测风机(14)放置于重力平衡支撑机构(12)上的4个可自由旋转的滚轮(13)上，重力平衡支撑机构底部置于轴向安装的2个直线轴承(9)上，2个直线轴承(9)安装在连接液压升降测试台上；所述的液压升降测试台包括平台(8)、装置底部(4)、4根立柱(7)、液压调整机构(6)、2个支撑脚(2)和2个万向轮(3)；平台(8)与装置底部(4)之间设有4根立柱(7)，装置底部(4)下端由2个支撑脚(2)和2个万向轮(3)支撑，一端设有液压调整机构(6)；所述的重力平衡支撑机构包括安装底板(11)、4个承力组件(12)和4个滚轮(13)，安装底板(11)的四角上设有承力组件(12)，承力组件(12)面向安装底板(11)位置设有一个斜面，斜面上设有滚轮(13)。
2. 根据权利要求1所述的风机效率测试装置，其特征在于在装置底部(4)上部中心 设有两向水平仪(5)。
3. 根据权利要求1所述的风机效率测试装置，其特征在于在直线轴承(9)下部滑道 外侧的平台(8)上设有螺杆和滑块组成的锁位机构(IO)，滑块通过螺杆固联在平台(8)上。
4. 根据权利要求1所述的风机效率测试装置，其特征在于所述的4个支撑滚轮(13) 高度一致，位于同一水平面。
专利摘要本实用新型涉及一种风机效率测试装置，技术特征在于在标准风道与被测风机之间设有测量环，被测风机放置于重力平衡支撑机构上的4个可自由旋转的滚轮上，重力平衡支撑机构底部置于轴向安装的2个直线轴承上，2个直线轴承安装在连接液压升降测试台上；所述的液压升降测试台平台与装置底部之间设有4根立柱，装置底部下端由2个支撑脚和2个万向轮支撑，一端设有液压调整机构。本实用新型使用方便、便于维护、高精度、高效率、低成本。在原理上和实现方法上为风机效率测量提供了新思路、新方法，该装置已经成为一种性能优良的专用小型风机效率测量设备。与其它方法比较具有结构简洁，工作效率较高之优点。
文档编号F04B51/00GK201531404SQ20092003466
公开日2010年7月21日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者周东 申请人:中国航天科技集团公司第四研究院四○一所