[發(fā)明專利]磁力泵液磁相干及動(dòng)力傳動(dòng)特性研究試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410621526.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN104458246A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪家瓊;孔繁余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁力泵性能研究試驗(yàn)裝置，具體涉及一種磁力泵液磁耦合相干特性及磁力耦合器傳動(dòng)特性研究試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

磁力泵采用磁力耦合器傳動(dòng)力矩，使動(dòng)密封變?yōu)殪o密封，徹底解決了輸送介質(zhì)的跑、冒、滴、漏問題，廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、印染、冶金等行業(yè)。然而磁力泵普遍存在效率低下，傳動(dòng)性能不穩(wěn)定等問題，隨著高速磁力泵在軍工、航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，這些問題顯得日益突出。磁場和液體介質(zhì)物性相干、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子液體力和磁場力相干是高速磁力泵磁力傳動(dòng)廣泛存在但一直被忽略的重要問題。展開對(duì)該問題的研究，為高速磁力泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)，有助于提高高速磁力泵的效率和穩(wěn)定性。然而目前，在磁力泵液磁耦合相干特性及傳動(dòng)特性研究方面缺乏相干試驗(yàn)研究裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)在磁力泵液磁耦合相干特性及傳動(dòng)特性研究方面缺乏試驗(yàn)研究裝置的問題，提出了一種磁力泵液磁耦合相干特性及傳動(dòng)特性研究試驗(yàn)裝置，能同時(shí)進(jìn)行磁力耦合器的磁場強(qiáng)度、磁轉(zhuǎn)角、內(nèi)部流場及磁力耦合器傳動(dòng)效率的研究。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

磁力泵液磁相干及動(dòng)力傳動(dòng)特性研究試驗(yàn)裝置，包括通過聯(lián)軸器依次連接的磁粉制動(dòng)器、輸出端測(cè)功儀、輸出軸，通過聯(lián)軸器依次連接的輸入軸、輸入端測(cè)功儀、變頻高速電機(jī)，以及磁力耦合器、PIV測(cè)量儀(粒子圖像測(cè)速儀)、高速攝像頭和三維磁場測(cè)量儀；輸出軸、輸入軸分別裝在輸出軸承座、輸入軸承座上；所述磁力耦合器包括內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架、內(nèi)磁鋼、外磁轉(zhuǎn)子支架、外磁鋼、隔套，外磁轉(zhuǎn)子支架裝在輸入軸上，外磁鋼鑲嵌在外磁轉(zhuǎn)子支架的內(nèi)壁上；內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架裝在輸出軸上，內(nèi)磁鋼鑲嵌在內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架的外壁上；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架位于外磁轉(zhuǎn)子支架內(nèi)、且外磁鋼與內(nèi)磁鋼的位置相對(duì)應(yīng)；輸出軸承座與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架之間設(shè)置機(jī)械密封蓋和機(jī)械密封；所述外磁轉(zhuǎn)子支架與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架之間設(shè)有隔套，隔套固定在輸出軸承座上；所述隔套為透明材質(zhì)制成，輸出軸承座、機(jī)械密封蓋、機(jī)械密封、隔套圍成充液腔，所述充液腔上設(shè)有充液管接頭，所述外磁轉(zhuǎn)子支架上設(shè)有外磁轉(zhuǎn)子支架刻度盤，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架上設(shè)有內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架刻度盤，外磁轉(zhuǎn)子支架刻度盤和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架刻度盤沿軸向錯(cuò)開；PIV測(cè)量儀設(shè)置在隔套外側(cè)、且位于輸出軸承座和外磁轉(zhuǎn)子之間；高速攝像頭設(shè)置能夠拍攝到外磁筒刻度盤與內(nèi)磁筒刻度盤的位置；三維磁場測(cè)量儀固定在外磁轉(zhuǎn)子支架外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述充液管接頭有兩個(gè)，分別為設(shè)置在輸出軸承座上部和下部的上充液管接頭和下充液管接頭。

進(jìn)一步的，所述磁粉制動(dòng)器、輸出端測(cè)功儀、輸出軸承座、輸入軸承座、輸入端測(cè)功儀、變頻高速電機(jī)均固定在底座上。

進(jìn)一步的，所述隔套通過獨(dú)立法蘭固定在輸出軸承座上。

進(jìn)一步的，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架通過螺母固定在輸出軸上。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)磁鋼和所述外磁鋼的軸向截面為長度相等且沿軸向?qū)R的長方形，所述內(nèi)磁鋼和所述外磁鋼垂直軸向的截面為角度相等的扇形。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)磁鋼和所述外磁鋼數(shù)量相同。

在上述解決方案中，通過在磁力耦合器的兩側(cè)分別設(shè)置輸入軸承座和輸出軸承座，使輸入軸和輸出軸徑向定位；分別在輸入軸承座和輸出軸承座的遠(yuǎn)離磁力耦合器側(cè)設(shè)置輸入端測(cè)功儀和輸出端測(cè)功儀，用于計(jì)算磁力耦合器消耗的功率，在輸出端測(cè)功儀一側(cè)設(shè)置磁粉制動(dòng)器用于改變輸出端負(fù)荷大小；隔套材料采用透明材質(zhì)，便于PIV測(cè)量儀測(cè)量充液腔內(nèi)部液體流場，輸出軸承座上部和下部分別設(shè)有上充液管接頭和下充液管接頭用于使充液腔進(jìn)液和排液，高速攝像頭用于測(cè)量磁轉(zhuǎn)角，固定在外磁轉(zhuǎn)子支架外側(cè)的三維磁場測(cè)量儀用于測(cè)量磁力耦合器附近空間的三維磁場分布。

本發(fā)明的有益效果是：為高速磁力泵提供了一種能同時(shí)進(jìn)行磁力耦合器的磁場強(qiáng)度、磁轉(zhuǎn)角、內(nèi)部流場及磁力耦合器傳動(dòng)效率研究的試驗(yàn)裝置，有助于磁力泵液磁耦合相干特性及傳動(dòng)特性研究。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的磁力泵液磁相干及動(dòng)力傳動(dòng)特性研究試驗(yàn)裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1中Ⅰ處局部放大圖。

圖中：

1-磁粉制動(dòng)器，2-輸出端測(cè)功儀，3-輸出軸，4-輸出軸承座，5-外磁轉(zhuǎn)子支架，6-輸入軸，7-輸入軸承座，8-輸入端測(cè)功儀，9-變頻高速電機(jī)，10-底座，11-上充液管接頭，12-機(jī)械密封蓋，13-凸緣，14-獨(dú)立法蘭，15-PIV測(cè)量儀，16-高速攝像頭，17-外磁鋼，18-內(nèi)磁鋼，19-隔套，20-下充液管接頭，21-機(jī)械密封，22-內(nèi)磁轉(zhuǎn)子支架，23-螺母，24-三維磁場測(cè)量儀.