[發明專利]一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試系統及測試方法

有效

• 申請號: 201910633020.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110307145B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 何澤銀;楊金明;陶平安;胡立志
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 劉曉明

1.一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試系統，其特征在于：包括驅動電機、旋轉編碼器、扭矩測試儀、油氣分離裝置、潤滑油箱、流量計及示功器；

所述驅動電機的輸出軸與壓縮機的轉軸傳動連接，用于驅動壓縮機的轉軸旋轉；

所述旋轉編碼器與驅動電機的輸出軸同軸連接，用于測定驅動電機的輸出轉速；

所述扭矩測試儀與驅動電機的輸出軸同軸連接，用于測定驅動電機的輸出扭矩；

所述油氣分離裝置的進口端與壓縮機的排氣口相連，用于將高壓氣體及潤滑油的混合物進行分離；所述排氣口連通設有用于測量油壓的壓力傳感器Ⅰ；

所述潤滑油箱的進口端與油氣分離裝置的出液端相連，用于儲存由油氣分離裝置分離出的潤滑油；

所述流量計的進口端與潤滑油箱的出液端相連、出口端與壓縮機的噴油孔相連，用于測量潤滑油的流量；所述噴油孔連通設有用于測量油壓的壓力傳感器Ⅱ；

所述示功器與設于壓縮機壓縮腔體中的壓力傳感器Ⅲ電連接，用于測量壓縮機的有效輸出功率；所述壓力傳感器Ⅲ用于對壓縮腔體在轉動周期內的吸排氣過程進行壓力檢測，并將壓力數據傳至示功器。

2.根據權利要求1所述的一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試系統，其特征在于：所述壓力傳感器Ⅲ安裝在轉子中并位于相鄰的兩葉片之間。

3.根據權利要求1所述的一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試系統，其特征在于：該系統還包括排氣噴嘴；所述排氣噴嘴與油氣分離裝置的出氣端相連，用于噴出由油氣分離裝置分離出的高壓氣體。

4.一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：搭建測試系統；所述測試系統包括驅動電機、旋轉編碼器、扭矩測試儀、油氣分離裝置、潤滑油箱、流量計及示功器；其中，所述驅動電機的輸出軸與壓縮機的轉軸傳動連接，所述旋轉編碼器與驅動電機的輸出軸同軸連接，所述扭矩測試儀與驅動電機的輸出軸同軸連接，所述油氣分離裝置的進口端與壓縮機的排氣口相連，所述排氣口連通設有用于測量油壓的壓力傳感器Ⅰ，所述潤滑油箱的進口端與油氣分離裝置的出液端相連，所述流量計的進口端與潤滑油箱的出液端相連、出口端與壓縮機的噴油孔相連，所述噴油孔連通設有用于測量油壓的壓力傳感器Ⅱ，所述示功器與設于壓縮機壓縮腔體中的壓力傳感器Ⅲ電連接；

步驟S2：獲取壓縮機的輸入功率；控制驅動電機轉速恒定，通過旋轉編碼器測出電機輸出轉速n，通過扭矩測試儀測出電機輸出軸扭矩值T，按照下述公式即可計算獲取壓縮機的輸入功率P_輸入：

步驟S3：獲取壓縮機的有效輸出功率；壓縮機處于恒定工作狀態下，在每一個轉動周期內完成兩次吸排氣過程，取其中一個過程為研究對象，通過壓力傳感器Ⅲ對吸氣、壓縮、排氣整個過程進行壓力檢測；示功器上表示壓力變化情況，同時繪制出示功圖，示功器上表示的指示功率P_指示即為壓縮機的有效輸出功率P_輸出；

步驟S4：獲取油壓功率損耗；通過油氣分離裝置對高壓氣體及潤滑油的混合物進行分離，通過齒輪流量計獲取潤滑油的流量Q，通過壓力傳感器Ⅰ獲取排氣口處的油壓p_排氣口處，通過壓力傳感器Ⅱ獲取噴油孔處的油壓p_噴油孔處，按照下述公式即可計算獲取油壓功率損耗P_油壓：其中，η為機械效率，其值為指示功率P_指示與輸入功率P_輸入的比值；

步驟S5：獲取摩擦功率；按照下述公式即可計算獲取摩擦功率P_摩擦：P_摩擦＝P_輸入-P_指示-P_油壓。

5.根據權利要求4所述的一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試方法，其特征在于：所述壓力傳感器Ⅲ安裝在轉子中并位于相鄰的兩葉片之間。

6.根據權利要求4所述的一種旋葉式壓縮機摩擦功率測試方法，其特征在于：所述測試系統還包括排氣噴嘴；所述排氣噴嘴與油氣分離裝置的出氣端相連，用于噴出由油氣分離裝置分離出的高壓氣體。