专利名称：高温高压电机测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置，更具体地，涉及一种高温高压电机测试装置。
技术背景现有的电机测试装置多为大型固定的工程设备， 一般只能在常温空气中 对电机进行测试，或者仅适合于大型设备的高温常压体征测试，不能测试设 备在运转情况下的工作状况，更不能准确地测试电机在高压下以及在高温高 压下的工作性能。目前，还没有专门用于测试高温高压环境下的电机性能的 测试装置。为此，有必要提供一种适合于测试电机在高温高压环境下的运行状况及 工作性能的测试装置。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种高温高压电机测试装置，以测试电 机在高温高压环境下的运行状况及工作性能。为了解决上述问题，本发明提供了一种高温高压电机测试装置，包括一 圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活 塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密 封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置 有固定电机的电机固定套。进一步的，所述密封腔外壳的另一端设置有低压密封头，所述低压密封 头与所述增压缸以及所述增压活塞在所述密封腔外壳内形成一低压腔体，该 低压腔体内充满低压油，通过所述增压活塞对高压密封腔体内的液压油进行 力口压。进一步的，所述承压接头中心开有测压孔，通过所述测压孔引出所述高压密封腔体内的压力油进行测量；所述承压接头上还安装有高压水密头和电 缆出线口 ，用于连接高压密封腔体内外的控制信号线。进一步的，所述测试装置还包括位于高压密封腔体内的电机负载装置， 所述电机负载装置包括与所述电机的输出轴相联的液压泵，所述液压泵的出 口设置有溢流阀，通过调节所述溢流阀改变所述液压泵出口的压力，进而改 变所述电机的负载扭矩。进一步的，所述液压泵的出口通过出油管与流量计相连，用于^r测液压 泵的流量；所述液压泵的出口安装有相对压力传感器，用于4全测液压泵出口 的压力。进一步的，所述液压泵设置有滤油器。进一步的，所述低压密封头上设置有低压腔注油口和低压溢流阀装配 口，通过所述低压溢流阀装配口安装有低压溢流阀，所述^氐压溢流阀的进油 管处安装有压力表，用于检测所述低压腔体内的压力，通过调节所述低压溢 流阀对所述低压腔体内的压力进行调节。进一步的，所述测试装置还包括加热装置和温度测试装置，所述加热装 置用于加热所述高压密封腔体。与现有技术相比，本发明的高温高压电机测试装置具有以下优点1、 利用液压油做工作介质，釆用增压活塞压力放大，产生高温高压的 作业环境，通过压力表、温度传感器实时检测工作环境状况；2、 利用液压泵给电机加载，调节液压泵出口的压力。通过检测泵出口 的压力与流量，从而可以计算出电机的输出功率3、 通过检测电机的转速，测量所加的电压、通过电机的电流，根据所 计算的电机的输出功率，进而可以得到电机的负载特性曲线、效率特性曲线， 从而可以测试电才几的性能。
图1为本发明的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的高温高压电机测试装置进行详 细的描述。如图l所示，本发明的高温高压电机测试装置包括一个高压密封腔体，高压密封腔体由圆柱形密封腔外壳6与承压接头3、增压缸13、增压活塞 14的小端面共同构成，用于产生高压密封环境，里面充满液压油。承压接 头3上安装有高压水密头和电缆出线口 18,主要用于连接高压密封腔体里 面的控制信号线与外面的控制信号线。另外，承压接头3中心开有一个的小 孔，小孔直径优选为0.5毫米，能够引出压力油，用压力表l进行高压密封 腔体环境绝对压力的检测，压力表1的量程200M尸。以上。图中的紧固螺母 2用于压紧承压接头3，以保证在测试过程中的测试安全。被测试电机5通过电机固定套4固定在高压密封腔体内，被测试电机5 的输出轴旁边安装有传感器，用来测试电机的转速。被测试电机5的输出轴通过联轴器与液压泵7相联，液压泵7的出口压 力通过溢流阀ll调节，并且安装有相对压力传感器，可以随时检测液压泵 出口的压力。小电动机12用于调节溢流阀11,在高温高压测试过程中，可 以随时调节电机的负载，通过改变溢流阀11的出口压力可以调节液压泵7 的出口压力，进而改变电机的负载扭矩。液压泵7设置有滤油器8，用于过滤进入液压泵的液压油介质，保护液 压泵7。液压泵7的出口还连接有出油管9，出油管9 一端与液压泵出口相 连， 一段与流量计10相连。流量计IO用于检测液压泵出口的流量。增压装置包括增压缸13、低压活塞14和低压密封头15，通过增压缸13 与低压活塞14配合，能够对普通液压泵站的压力进行放大，产生140M户。以 上的超高压力。低压密封头15与增压活塞14的大端面、增压缸13的大端 组成低压腔体，低压腔体上开有低压腔注油口 17和低压溢流阀装配口 16, 分别与〗氐压泵、低压溢流阀相连，普通液压泵站通过低压腔注油口 17向低 压腔内提供压力油。通过低压溢流阀调节低压腔体内的压力，还可以在低压 溢流阀的进油管旁安装压力表，用于检测低压腔体内的压力。从以上描述可以看出，本发明的高温高压电机测试装置为了测试电机在 高温高压下的工作性能，设计了 一个高压密封腔体，密封腔体内充满液压油， 使电机在密封腔体内部工作，以模拟电机在高温高压下的工作环境。由于常规液压泵站很难达到140M尸。的高压要求，为此，本发明专门设计了一个增 压装置，使密封腔体内部的压力高达140M尸。。为了检验电机的负载工作性 能，本发明还设置了电机负载装置，用于给电机加载，并通过电动调节的溢 流阀11来改变被测试电机5的负载。此外，为了控制电机及检测电机的工 作性能参数及工作环境参数，设置了传感器;^测装置及压力、温度测试装置 等，以便更好地实现对被测试电机5的控制及性能检测。本发明的高温高压电机测试装置的测试过程如下首先，将压力表l去掉，由普通手动液压泵通过一个转换接头向由密封 腔外壳6、承压接头3、增压缸13、增压活塞14的小端面共同构成高压密 封腔体里面充满液压油，液压油充满之后，再装上压力表l;或者，也可以 在安装承压接头3之前，注满油，装配之后，用上面的方式进行补油，可以 提高注油的效率。然后，用普通液压泵站通过低压密封头15的低压腔注油口 17向低压密 封腔加压，通过增压活塞14的放大作用，压缩高压密封腔体里面的液压油， 产生一个高压密封环境。通过调节与低压密封头15相连的低压溢流阀，可 以调节低压腔的压力，进而可以调节高压密封腔体的压力。同时，在高压密封腔体外面，缠上普通的加热带，对高压密封腔体加热， 密封腔体里面的被测试电机5附近设置的温度传感器随时检测高压密封腔 的温度，当达到需要的温度与压力时，停止加热，并用隔热棉包裹住高压密 封腔体的周围，减少散热。此时，启动小电动4几12，即可以开始测试电才几的性能。在测试过程中，需要随时测得被测试电机5的转速"、液压泵出口的压 力p、液压泵llr出的流量0,电才几的电流/、电压v、输入的功率&等参凄史。测量得到所需参数后，由于所使用的液压泵7的排量已知为r，液压马 达的机械效率为^,则根据下面的公式r= , 2气 ，可以计算出液压泵7的输入扭矩，也就是被测试电机5的输出扭矩，根 据被测试电机5的转速M与输出扭矩，可以算出^皮测试电机5的输出功率； 再与被测试电机5的输入功率进行比较，就可以得到被测试电机5的效率。通过小电动机12调节溢流阀ll的压力，进而可以改变液压泵7输出口 的压力p ,从而改变被测试电机5的负载，可以#企测出被测试电机5的转速 随负载，以及效率随负载的变化特性，进而可以得出被测试电机5的特性曲 线。此外，由于液压油在超高压或高温情况下，其粘度会发生很大变化，一 般的测试手段测试出来的结果不太理想，为此，本发明采用检测液压泵的流 量的方式对电机的性能曲线进行修正即在某一固定压力下，液压泵的流量比在正压压力下的流量大时，证明 液压油的粘度值比正常状态下的粘度值大，容积效率比较高，机械效率就会比我们常态下的要小，因此，可以用一个系数对机械效率^进行修正。本发明的高温高压电机测试装置可应用于一些小型机电设备和零部件 在高温高压下的运转测试，是一种可随意移动的小型装置，对于实验室等多 种场合均适用。为了更直观和便于测试，本发明的测试装置还可以设置带有 操作面板的控制系统，通过搡作面板控制电机的启动、数据采集和处理系统 对测试所需的各参数进行采集、并根据采集的数据经过处理后绘制出被测试 电机的转速随负载变化的性能曲线等。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种高温高压电机测试装置，其特征在于，包括一圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置有固定电机的电机固定套。
2、 如权利要求1所述的高温高压电机测试装置，其特4i在于，所述密封腔外壳的另 一端设置有低压密封头，所述低压密封头与所述增压缸以及所 述增压活塞在所述密封腔外壳内形成一低压腔体，该低压腔体内充满低压 油，通过所述增压活塞对高压密封腔体内的液压油进行加压。
3、 如权利要求1或2所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所 述承压接头中心开有测压孔，通过所述测压孔引出所述高压密封腔体内的压力油进行测量；所述承压接头上还安装有高压水密头和电缆出线口，用于连 接高压密封腔体内外的控制信号线。
4、 如权利要求3所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述测 试装置还包括位于高压密封腔体内的电机负载装置，所述电机负载装置包括 与所述电机的输出轴相联的液压泵，所述液压泵的出口设置有溢流阀，通过 调节所述溢流阀改变所述液压泵出口的压力，进而改变所述电机的负载扭矩。
5、 如权利要求4所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述液 压泵的出口通过出油管与流量计相连，用于检测液压泵的流量；所述液压泵 的出口安装有相对压力传感器，用于检测液压泵出口的压力。
6、 如权利要求4或5所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所 述液压泵设置有滤油器。
7、 如权利要求2所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述低 压密封头上设置有低压腔注油口和低压溢流阀装配口 ，通过所述低压溢流阀装配口安装有低压溢流阀，所述低压溢流阀的进油管处安装有压力表，用于 检测所述低压腔体内的压力，通过调节所述低压溢流阀对所述低压腔体内的 压力进行调节。
8、如权利要求1所述的高温高压电机测试装置，其特征在于，所述测 试装置还包括加热装置和温度测试装置，所述加热装置用于加热所述高压密 封腔体。
全文摘要
本发明公开了一种高温高压电机测试装置，包括一圆柱形密封腔外壳，其内设置有增压缸及其增压活塞，所述增压缸与增压活塞以及所述密封腔外壳端部的承压接头在所述密封腔外壳内形成一高压密封腔体，所述高压密封腔体内部充满液压油，且所述高压密封腔体内部设置有固定电机的电机固定套。利用该装置能够测试电机在高温高压环境下的运行状况及工作性能。
文档编号G01R31/34GK101281235SQ200810106049
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者宋万广, 欧阳剑, 田志宾, 郝桂青, 云 雷 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司