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Y5900-SX 双向水涡流测功机 水制动使用说明书 启东联通测功机有限公司 目录内容 1. 技术规格 1． 衡量绩效指标measuring performance index2． 技术参数technical parameters3． 特性曲线 特性曲线 2.结构 测功机本体部件 体力测量装置部件 进排水部件 进出水部件 电动排水阀部件 出水阀部件 校准部件 校准部件 润滑部件 润滑 3.工作原理测功机功率计算原理及功率计算 测功机台架安装 6.测功机操作 7.测功机静态标定 8.测功机维护与保养 9.测功机润滑、轴承及密封、密封一览表 1.技术规格性能指标项目 传感器类型 传感器类型 测量范围 测量范围 精密转速 rpmZSD 磁电式速度传感器 100-1500 r/min±2r/min 力矩力矩 应变式拉力传感器 105000 Nm ±0.2%FS 静态标定指标 静态指标应变片拉力传感器 0-110000 N±40N 水阀位置精密电位器 35DD0-100%0.2%F·S 节气门位置 油门位置精密电位器 35DD0-100% 0.2%F·S 技术参数吸力5900 kW 方向：轴转向左或右 制动力测量范围：制动力测量范围0~110000 N 最大制动力矩：最大制动力105000 Nm 长度：轴总长2785mm 主轴锥度和锥度：轴锥度和锥度1：30L =230 主轴中心高至底座底面高度：中心线高度（至底部）1200mm 测功机外形尺寸：外形尺寸（L×W×H）（长×宽×高）2785×2439×1850 mm 底座尺寸：底部支撑外形尺寸（L×W×H）（长×宽×高） 2360×2439×405 mm 地脚螺栓孔位置 ：脚踝孔位置（见附图）见附mm 测力计净重：净重11000 Kg 力矩转动惯量：转动惯量132Kg.m23。 特性曲线水力测功机的应用范围从它的特性曲线就可以看出。

（见图1）特性曲线表示测功机在不同速度下所能吸收的功率范围。 水制动器的适用范围可从其特性曲线看出。 （请参考下图1）特性曲线表示OA吸收功率范围 可吸收的最大功率线。 AB线是测功机扭矩保持在最大值时测功机随速度变化所能吸收的最大功率线。 BC线是在不超过测功机最高允许放电温度的情况下，测功机所能吸收的最大功率限制线。 CD线是测功机的最高限速线。 OD曲线是测功机未注水时的制动功率线（空气摩擦阻力）。 曲线图OABCDO所包围的面积表示该型式水力测功机所能吸收的功率范围。 这也是动力机性能试验中选择测功机的依据。 当动力机特性在曲线图所围范围内时，一般可在该类水力测功机上进行特性试验。 *用户在选择测功机时，一定要注意动力机的测试点是否在该类测功机的特性曲线范围内，尽量避开曲线的边缘。

*充水条件下最佳控制的最小吸收功率线（蝶阀全开位置）略高于OD线，所以选型时尽量不要离OD线太近。 2、测功机结构P 水力测功机主要由机体部分、测力机构部分、进排水部分、校准部分、电动排水阀部分、润滑部分等组成。 (见图2) 机体部位 机体部位是测功机利用水吸收动力机有效扭矩的主要部位。 （见图3）动力机输出的机械能在这里转化为热能，由进入外壳的水吸收热量排出，极少部分由测功机外壳壁辐射到空气中. 基本结构由安装在滚动轴承上的可摆动外壳和安装在主轴上的转子组成。 测功机转子安装在主轴中间，左右侧壳和左右轴瓦对称安装在转子两侧，转子坑和左右侧壳坑形成工作室。 连接壳体与左右轴承座的铜衬套，既起衬套的作用，又起到水封​​的作用。 为防止漏水，密封装置由间隙密封、迷宫式密封、抛水环组成。 为了防止水进入轴承，左右各有一个骨架油封，防止水进入轴承，保证轴承的使用寿命。 壳体上开有排水孔，左右轴瓦上开有进水孔，保证低温水的进入和高温水的排出。 左右轴承座有溢流管，水环抛出的水通过溢流管进入底座再排出。 联轴器安装在主轴两端的锥体上，一侧装有测速齿轮。 通过测速传感器，主轴转速可显示在数字显示器上。

（见图4）主要由制动臂、张紧压力传感器和摆动螺栓组成。 车身部件产生的制动力矩与制动臂拉动压力传感器的反力矩相平衡，传感器将受力工况转换为电压仪表数，传送给NCK2000测控仪处理显示. 为防止传感器在长途运输中因震动而损坏，运输时可将传感器拆下，用等长等内螺纹的保护螺母代替连接。 进排水部分 进排水部分由进水部分和排水部分组成。 主要用于测功机工作时低温水的进水和高温水的排放。 （见图5） Y5900-SX测功机进水部分由进水阀部分和进水管组成。 排放部分由排放蝶阀、排放弯头和排放执行机构组成。 4、电动排水阀零件DPF电动排水阀零件用于自动控制排水阀的开度，控制测功机内腔压力，通过改变水环厚度来改变工况，即改变吸收载荷的大小。 （见图6）执行器主要由外壳、力矩电机、行星齿轮副、蝶阀、电位器等组成。 与电控柜配套，可实现隔间控制阀开启。 当主机左右转动时，测功机相应的水门执行机构工作，反面的水门执行机构关闭。 5、标定部分（静态标定部分） 标定部分用于测功机扭矩的静态标定，采用液压标定机构，如图7所示。主要由校正臂、手动油泵、液压千斤顶组成、千斤顶座、手动微调机构、高精度压力传感器、压力指示单元。

纠偏臂左右各设一组，左边一组同时作为制动臂，并连接拉力和压力传感器。 左右臂上有校准顶针，方便两侧双向校准。 6、润滑部位 润滑部位主要用于测功机滚动轴承的润滑。 采用电磁计量泵油润滑，型号为日本进口ES-B30VC-230N。 泵油润滑主要由供油泵和进出油系统组成。 (图8)泵油润滑，必须先启动泵站，对测功机轴承进行润滑，然后再启动测功机主机加水试验。 电磁计量泵工作原理 ES系列电磁计量泵由泵组、驱动单元和控制单元组成。 驱动单元是电磁螺线管。 当控制单元给电磁线圈通电时，铁芯和轴在磁力的作用下向前运动，轴与泵组的膜片相连，使膜片向前运动，泵扬程减小，压力升高，泵扬程中的液体通过排放阀（单向阀）被挤出。 当流向电磁线圈的电流被切断时，弹簧会使铁芯和轴弹回起始位置。 这个动作会使隔膜向后移动，泵内的空间会增加，压力会降低。 大气压力将液体从储罐中移出，通过入口阀（单向阀）压向泵头。 整个泵系统通过控制单元的频繁动作完成液体的连续吸入和排出。 技术参数：1、最大排量：200ml/min2、最大压力：0.2MPa3、冲程频率/冲程长度：0-360spm/lmm（定冲程长度）4、电源：220-240VAC±10%，50/60Hz单相平均功耗16W5，接口尺寸：8×13mm或9×12mm 流量调节：泵流量调节通过调节计量泵的频率百分比来调节流量，一般泵供油脉动频率为10-16次/分钟。

通过调节主机左右节流喷嘴控制轴承润滑油流量，每分钟20-30滴，左右流量相同。 3、测功机的工作原理及功率计算 动力机通过联轴器带动测功机主轴上的转子组件同步旋转，搅拌工作腔内的水。 由于转子旋转产生的离心力和转子坑的作用，水在侧壳与转子坑之间产生强烈的水涡流，给外壳一个旋转力矩，从而使动力机由转子传至壳体，安装在壳体内的壳体上的制动臂会相应转动一个角度，使制动力传递给与制动臂相连的张力和压力传感器，其大小制动力的大小由电子数字显示。 测力计通过电动排水阀控制蝶阀的开度，或通过自动调节装置控制排水执行器，由排水执行器控制蝶阀的开度来改变工作腔内水的压力。测力计改变吸收功率的大小。 同时，可以通过速度传感器测量测功机的速度。 由于是压力控制式水力测功机，通过改变蝶阀的开度来调节工作腔的压力，整个过程必须是自动闭环控制系统，所以测功机必须配备电动控制柜具有自动控制功能才能正常工作。 . 计算 功率计算由结构设计保证。 当静态标定臂的长度（刀刃到主轴中心的距离）为1947.5 mm时，测功机的有效功率可以通过以下简单公式计算：P=Fn/10000（kW） 式中：F————载荷（牛顿） n——转速（转/分） 扭矩计算 M=FL（牛顿·米） 式中：F——载荷（牛顿） L——臂长计算为0.9549（ 4.测力计 测力计供水系统可采用循环供水系统。

使用高位或低位调节水箱和管道泵来增加供水量。 测功机进水口的进水压力可大于等于0.055MPa，一般为0.055～0.1MPa。 测功机在满水线工作时，要求供水压力较高。 低于满水线时，供水压力可保持较低供水压力稳定，压力波动范围为±5Kpa。 测功机工作时，供水压力的高低直接影响测功机侧壳和转子坑工作腔的空化程度。 测功机工作过程中，进水不能中断。 每千瓦时取水量约为20-25升，排气温度不能超过70℃。 一般经济排放温度在55-60℃之间。 循环供水系统主要由散热水池、冷却塔水泵、稳压水箱、进出水连接管路、水压表、阀门等组成。 水池和冷却塔的容积应考虑散热和衡量最大功率循环的耗水量，并留有一定余量补偿循环过程中耗散的水量。 如果条件允许，建议尽量将其添加到pool的volume中。 水箱容量应考虑最大用水量时的稳定压力供水（用水量见技术参数）。 当水泵的供水量大于测功机最大功率的用水量时，稳压水箱容积可推荐为10M3左右，用水量小的可取较小的值，较大的值可用于较大的用水量。 供水系统的设计应考虑使用场所的环境因素，并应考虑冷胀式的散热效率。 进出口管路的口径应符合测功机进出口口径的要求。 进水管路上应串接闸阀和水压表。 闸阀用于调节进水压力。 对于固定式，一般一次设定后就不动，所以闸阀可以安装在任何方便的位置。 测功机进水管上的球阀用于开启和关闭供水。

排水管一般比进水管管径大，排水管可用粘土管制成，通向水池进行循环。 如果用户的水源充足，也可以排入下水道。 排水管路要注意两个问题：一是排水不能与溢流管相通，以免排水压力过大，反倒水进入溢流管； 因此，管道布置应尽可能短，弯曲尽可能少。 最理想的方法是：排水口向大气开放，水进入储水箱后排入回水池。 循环水经过除垢器后作为测功机的进水口，减少测功机内结垢。 如果没有水质处理设备，可以使用自来水或干净的河水，但泥沙等杂物不能进入，不宜使用海水。 根据同一区域的水PH值是否过高，考虑是否需要安装除垢器。 5、测力计的台架安装 测力计可直接安装在混凝土基础上。 但最好安装在与发动机相同的大铸铁板上，这样便于对正。 测功机安装在混凝土基础上。 地基采用200号混凝土。 其组分的重量配比为：400#水泥1份，黄砂1.8份，碎石3.2份。 距离基础表面30-40mm以下装有直径8mm的钢丝网水力测功器结构，其网格间距为100mm。 基础地面以上的高度视被测对象而定，以便安装的测功机可以测试各种类型的动力机器。 它的基本尺寸。 （见图9）为保证测功机和动力机的平稳运行以及测试的灵敏度和准确性，安装后的测功机应保证一定的精度，安装轴线的水平度应为0.1%，垂直于轴线的水平度为1.5%，安装时可用水平仪校正水平度。

测力计安装在实验室时水力测功器结构，两侧静态标定时应考虑标定臂和砝码的安装位置。 与发动机的连接应为弹性柔性连接，不应为刚性连接。 以免因轴心不同而对测力计产生外部径向力，影响测量精度和寿命。 必须检测测功机与发动机的同轴度，确保在弹性联轴器允许的补偿范围内。 Y1900PSX推荐两轴同轴度在φ1.5mm以内。 连接所有相关的进水和回水管路，连接所有控制和传感器电缆与NCK2000电控柜。 六、测力计的使用和校准 1、开机前 (1)静态校准应符合规定要求。 检查动力机与测功机的同轴度。 检查联轴器与主轴的连接情况。 检查进出水管路及阀门开启情况。 各润滑点加入所需润滑油（脂），并检查润滑油路供油情况。 打开测功机定子外壳底部一排四个定子内腔气道阀门。 完全打开排放蝶阀（保持负载在最小位置）。 2、启动试验 启动动力机，带动测功机主轴以相同速度旋转，待动力机运转正常后，即可进行试验。 将进水阀全开，调整出水蝶阀开启位置，直至与动力机工况相适应。 在做发动机外特性、调速特性、负载特性等特性测试时，可选择恒位置、恒转矩、转矩平方特性、恒转速四种控制方式，由测功机配套的电控柜控制。 详见NCK2000控制系统操作手册。 对于某些发动机，有时在测功机的固定供水压力下，不能满足所有工况点的试验要求。 此时应适当提高进水压力，以满足该工况下的试验要求。

当测功机反向工作（发动机倒车）时，应打开工作侧的排水执行器，关闭（或关闭）反向侧的排水执行器。 转速稳定后，控制测功机的负载。 换向时，测力计的进水阀不能动。 3、试验结束，关闭进水阀，全开排水蝶阀，低速运行几分钟后停机。 切断与电控柜相连的电源。 停止润滑泵供油。 若长时间不试验，需打开测功机外壳底部进水管的两个排水阀，将积水排出。 为防止轴承在使用过程中进水，请牢记：先开机，后开水； 先关水，再停机器。 确保测力计在旋转时进入水中。 7、测功机的静态校准为保证测功机制动力的测试精度，测功机在安装后和运行半年后需要定期进行静态校准。 长时间后重新启动时进行更正。 扭矩静态标定步骤：在标定臂两侧安装配重吊篮。 2、NCK2000控制器回零，校准和校准设置详见控制系统手册。 3、将标准砝码逐一加入满量程，记录总称量线性度。 4.逐一减去重量归零，记录总称量线性度。 5. 重复第二次一致性检查。 6、拆下校正臂，NCK控制系统回零校正。 7、反之同法校正。 八、测力计的维护 1、测力计的安装和使用应有专人负责。 用户必须充分了解测功机的内部结构、性能和使用方法。 2、新设备到达试验场后，必须进行全面检查。

如果出厂时间过长，存放时间过长，则需要对运动部件进行检查和保养。 3、动力机与测功机连接时，必须对中，注意不要对测功机主轴造成附加的径向和轴向外力。 4、试验时，必须随时检查润滑油泵的工作情况和转子轴承的发热情况。 如发现异常声音或振动，应立即停止试验，检查原因，排除故障后进行试验。 5、试验结束后，先关闭进水阀，再将排水蝶阀全开，将测功机内积水全部排尽，停泵油润滑。 6、机器连续使用6个月以上。 根据情况，润滑油应更换一次，间歇使用时可适当延长更换周期。 7、气温低0℃时，供水系统应做好防冻工作。 8、机器各润滑点均需加油。 9、本机工作数年，内腔用稀盐酸除垢清洗。 9． 测功机Y5900-SX双向水涡流测功机轴承、润滑及密封清单序列号名称代号规格数量安装位置润滑材料润滑周期1单列向心球轴承D244220×400×651主轴