专利名称：一种内燃机车的水力测功试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机车的试验装置，具体地说，是一种内燃机车的水力测功试
验装置。
背景技术：
随着科学技术的迅速发展，液力传动型内燃机车的应用日益普遍。机车的主传动 装置是一种液力变扭箱，目前已有液力传动型内燃机车采用了先进的液力换向、电子自动 换档、PLC等技术，使其具有起动牵引力大、制动力强、通过曲线半径小、换向迅速等优点，适 用于各工矿企业以及地方、森林、港口、铁路的调车及小运转作业，特别适用于旅游观光用车。在液力变扭箱中的前进轴和后退轴上，安装有液力变扭器(常称为液压联轴器)， 其结构是，在密封机壳内，安装了一组与动力输入轴相连接的主动叶片和另一组与动力输 出轴相连的被动叶片以及与机壳相连的导向叶片，当在机壳内充满了压力液体后，与动力 输入轴相连接的主动叶片旋转时，压力液体被扰动而产生动压头；该压力液体被导向叶片 引导在机壳内循环流动，推动与动力输出轴相连的被动叶片旋转，因此，形成了动力输入轴 向动力输出轴传递功率的功能；如果压力液体的压力减小或压力液体消失，传递功率的功 能随之消失。换言之，只要控制机壳内压力液体的状态，就能控制动力输入轴向动力输出轴 传递功率的状态。在通常情况下，用受工控机控制的电控装置来控制电磁阀，由电磁阀控制 机壳内压力液体的状态，最终控制动力输入轴向动力输出轴传递功率的状态，这样就实现 了对内燃机车的前进与后退的自动控制。但是，在内燃机车出现未知的问题时，就比较难以 控制，从而影响了机车的作业。如何预测内燃机车的动力传递状态以便于及早发现问题呢？为了预测内燃机车 的动力传递状态，必须设计一种试验装置，模拟该内燃机车的运行状况，以确保经济和机车 的安全运行。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种内燃机车的水力测功试验装置，该装置模拟内燃 机车的运行，以及时发现并解决在机车运行时出现的问题。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为一种内燃机车的水力测功试验装 置，包括柴油机、控制台、万向轴一、液力变扭箱、水力测功器、测力装置、万向轴二、补水装 置，所述柴油机与液力变扭箱之间用万向轴一连接，所述液力变扭箱与水力测功器之间用 万向轴二连接，所述水力测功器通过连接件与测力装置连接，所述补水装置与水力测功器 密封连接，所述控制台分别与柴油机、液力变扭箱、水力测功器、测力装置以及补水装置电 连接。为保证水力测功器内的压力水能够及时被补充和供应，本发明的进一步改进在 于所述补水装置包括储水罐、水泵、进水阀、压力表、排水阀，所述储水罐、水泵、进水阀、压力表依序用管道及法兰密封连接且进水阀与水力测功器的补水口密封连接，所述排水阀与 水力测功器的排水口密封连接。为了有效测得内燃机车的输出功率，可通过测量内燃机车的液力变扭箱的输出功 率间接得出，本发明的进一步改进在于所述水力测功器包括输入端、内轴承、密封件、轴叶 轮、壳叶轮、外轴承、测速齿轮、主轴、机架、壳体、底座、输出端，所述水力测功器为左、右对 称性结构，主轴通过两只内轴承与机架活动连接，在主轴的中间位置固定安装有轴叶轮，所 述壳体通过两只外轴承与机架活动连接，在壳体的中间位置固定安装有壳叶轮，在主轴与 壳体之间安装有两只密封件；在壳体两侧的水平中心线上安装有力臂和平衡力臂，所述连 接件为力臂和平衡力臂；所述机架通过螺栓将水力测功器安装在底座上，所述测速齿轮安 装在主轴的输出端；所述液力变扭箱通过万向轴二与水力测功器的输入端连接。所述轴叶轮上有向两侧开口的弧状叶片，所述壳叶轮上有与轴叶轮相对的向中心 开口的弧状叶片，两种弧状叶片组成环状密封腔。本发明模拟内燃机车的运行，操作方便，能够有效预测并解决在机车运行时出现 的问题，有力保证了内燃机车的安全运行并降低了使用成本。
图1为本发明的设备布置简图2为本发明中水力测功器与测力装置的连接结构示意图； 图3为图2的俯视图； 图4为图3中的K-K剖视图。图中柴油机1、控制台2、万向轴一 3、液力变扭箱4、水力测功器5、输入端51、内 轴承52、密封件53、轴叶轮M、弧状叶片Ml、壳叶轮55、弧状叶片551、外轴承56、测速齿轮 57、主轴58、机架59、壳体510、底座511、力臂512、平衡力臂513、输出端514、补水口 515、 排水口 516、测力装置6、万向轴二 7、补水装置8、储水罐81、水泵82、进水阀83、压力表84、 排水阀85。
具体实施例方式下面给合附图和实施例对本发明作进一步的说明。参见附图1 附图4，一种内燃机车的水力测功试验装置，包括柴油机1、控制台 2、万向轴一 3、液力变扭箱4、水力测功器5、测力装置6、万向轴二 7、补水装置8 ；补水装置 8包括储水罐81、水泵82、进水阀83、压力表84、排水阀85 ；水力测功器5包括输入端51、 内轴承52、密封件53、轴叶轮M、壳叶轮55、外轴承56、测速齿轮57、主轴58、机架59、壳体 510、底座511、输出端514。柴油机1与液力变扭箱4之间用万向轴一 3连接，液力变扭箱4通过万向轴二 7 与水力测功器5的输入端51连接；补水装置8的储水罐81、水泵82、进水阀83、压力表84 依序用管道及法兰密封连接且进水阀83与水力测功器5的补水口 515密封连接，排水阀85 与水力测功器5的排水口 516密封连接。水力测功器5是左、右对称性结构，主轴58通过两只内轴承52与机架59活动连 接，在主轴58的中间位置固定安装有轴叶轮M，该轴叶轮M具有向两侧开口的弧状叶片541 ；壳体510通过两只外轴承56与机架59活动连接，在壳体510的中间位置固定安装有 壳叶轮55，该壳叶轮55具有与轴叶轮54相对的向中心开口的弧状叶片551，两种弧状叶片 541、551组成环状密封腔；在主轴58与壳体510之间安装有两只密封件53 ；在壳体510两 侧的水平中心线上安装有与测力装置6连接的力臂512和平衡力臂513，机架59以螺栓将 水力测功器5安装在底座511上，测速齿轮57安装在主轴58的输出端514。控制台2分别与柴油机1、液力变扭箱4、水力测功器5、测力装置6以及补水装置 8的水泵82实行电连接。工作时，控制台2的作用下，柴油机1开始动作驱动液力变扭箱4工作，当补水装 置8向水力测功器5充水时，在环状密封腔内形成高压水珠体，液力变扭箱4的输出轴与水 力测功器5的输入端51连接，带动主轴58旋转，则主轴58带动轴叶轮54旋转，由于高压 水珠体内的剪切力的作用，壳体510也会跟着旋转，与之固定的力臂512牵动测力装置6计 量，该计量值与被测液力变扭箱4 (即间接测量内燃机组)的输出功率正相关，同时利用测 速仪对测速齿轮57测速。经过相关的计算和修正能展示被测液力变扭箱4(即间接测量内 燃机组)的输出功率的规律，完成测试任务。
权利要求
1.一种内燃机车的水力测功试验装置，其特征在于包括柴油机(1)、控制台(2)、万向 轴一(3)、液力变扭箱(4)、水力测功器(5)、测力装置(6)、万向轴二(7)、补水装置(8)，所 述柴油机⑴与液力变扭箱⑷之间用万向轴一⑶连接，所述液力变扭箱⑷与水力测 功器( 之间用万向轴二(7)连接，所述水力测功器( 通过连接件与测力装置(6)连接， 所述补水装置(8)与水力测功器( 密封连接，所述控制台( 分别与柴油机(1)、液力变 扭箱G)、水力测功器(5)、测力装置(6)以及补水装置(8)电连接。
2.根据权利要求1所述一种内燃机车的水力测功试验装置，其特征在于所述补水装 置包括储水罐(81)、水泵(82)、进水阀(83)、压力表(84)、排水阀(85)，所述储水罐(81)、 水泵(82)、进水阀(83)、压力表(84)依序用管道及法兰密封连接且进水阀(8 与水力测 功器(5)的补水口(515)密封连接，所述排水阀(85)与水力测功器(5)的排水口(516)密 封连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种内燃机车的水力测功试验装置，其特征在于所述 水力测功器( 包括输入端(51)、内轴承(52)、密封件(53)、轴叶轮64)、壳叶轮(55)、 外轴承(56)、测速齿轮(57)、主轴(58)、机架(59)、壳体(510)、底座(511)、输出端(514)， 所述水力测功器(5)为左、右对称性结构，主轴(58)通过两只内轴承(52)与机架(59)活 动连接，在主轴(58)的中间位置固定安装有轴叶轮(M)，所述壳体(510)通过两只外轴承 (56)与机架(59)活动连接，在壳体(510)的中间位置固定安装有壳叶轮(55)，在主轴(58) 与壳体(510)之间安装有两只密封件(53)；在壳体(510)两侧的水平中心线上安装有力臂 (512)和平衡力臂(513)，所述连接件为力臂(512)和平衡力臂(513)；所述机架(59)通过 螺栓将水力测功器(5)安装在底座(511)上，所述测速齿轮(57)安装在主轴(58)的输出 端(514)；所述液力变扭箱⑷通过万向轴二(7)与水力测功器(5)的输入端(51)连接。
4.根据权利要求3所述的一种内燃机车的水力测功试验装置，其特征在于所述轴叶 轮(54)上有向两侧开口的弧状叶片(541)，所述壳叶轮(55)上有与轴叶轮(54)相对的向 中心开口的弧状叶片(551)，两种弧状叶片(541)、(551)组成环状密封腔。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机车的水力测功试验装置，包括柴油机、控制台、万向轴一、液力变扭箱、水力测功器、测力装置、万向轴二、补水装置，所述柴油机与液力变扭箱之间用万向轴一连接，所述液力变扭箱与水力测功器之间用万向轴二连接，所述水力测功器通过力臂与测力装置连接，所述补水装置与水力测功器密封连接，所述控制台分别与柴油机、液力变扭箱、水力测功器、测力装置以及补水装置电连接。本发明安装方便，操作简单，较精确地预测内燃机车的动力传递状态，并能够有效预测并解决在内燃机车运行时出现的问题，有力保证了内燃机车的安全可靠运行并降低了使用成本，具有良好的实用价值。
文档编号G01M15/04GK102121857SQ20111002263
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者王槐庭, 薛祖敏 申请人:常州市万航工矿设备有限公司