本實用新型涉及一種電渦流測功機，尤其是一種直接水冷的低速大扭矩電渦流測功機。

背景技術：

由于電渦流測功機具有低慣量、高精度、高穩(wěn)定性、結構簡單等特點，適用于操作控制的自動化，并且功率范圍也較寬，轉速較高，響應速度較快，測試工藝比較成熟，基于其良好的控制性、可調性以及負載穩(wěn)定性，電渦流測功機較適合用于發(fā)動機的開發(fā)和試驗，是目前各內燃機制造廠應用最廣泛的一種電力測功設備。

但傳統(tǒng)的電渦流測功器吸收功率較小，其額定扭矩對應的轉速都在1000rpm以上，尤其是當轉速低于800rpm時，測功機制動扭矩很小，而且控制性能差。隨著發(fā)動機、變速箱技術的發(fā)展，對測功機的吸收功率、轉速、響應速度等各方面提出了更高要求，因此如何提高電渦流測功機的功率，尤其是較低轉速下提高其制動扭矩，是目前需要解決的問題之一。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種制動扭矩大、冷卻效果好的直接水冷低速大扭矩電渦流測功機。

本實用新型的技術方案為：一種直接水冷的低速大扭矩電渦流測功機，包括軸承、軸承座、底座、軸、聯(lián)軸器、齒圈、轉速傳感器、端蓋、冷卻室、圓盤、線圈、外環(huán)、不銹鋼骨架、導磁鐵芯、不銹鋼環(huán)、出水管、進水管和進水浮動管，所述軸承通過軸承座安裝在底座上，所述軸承支承軸旋轉，所述軸兩端安裝有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器上均安裝有齒圈和轉速傳感器，所述兩端蓋對稱連接于軸的兩側；

所述兩端蓋之間依次設有兩對稱冷卻室、兩對稱圓盤、線圈組件和外環(huán)，所述端蓋與冷卻室之間通過螺釘連接，所述圓盤固定在軸上且與線圈組件之間留有氣隙，所述線圈組件包括線圈、不銹鋼骨架、導磁鐵芯和不銹鋼環(huán)，所述線圈的兩端設有不銹鋼骨架，所述線圈的中間設有導磁鐵芯，所述線圈的底端內部設有不銹鋼環(huán)，所述不銹鋼骨架通過焊接與導磁鐵芯相連，所述線圈的上部設有外環(huán)，所述冷卻室通過螺釘與不銹鋼骨架、外環(huán)固定成一體；

所述冷卻室上端設有兩出水管，所述出水管通過管道流入設置在底座內腔的出水總管，所述冷卻室下端設有兩進水管，在進、出水總管的前端設有一段進水浮動管，所述進水浮動管穿設過底座并通過連接件固定在底座上。

優(yōu)選地，所述軸與冷卻室之間采用迷宮密封。

優(yōu)選地，所述軸承與冷卻室之間安裝有襯環(huán)、甩水盤及O型密封圈。

優(yōu)選地，所述線圈為8個沿圓周均布的線圈。

優(yōu)選地，所述線圈采用漆包線繞制，并且將真空浸漆。

優(yōu)選地，所述導磁鐵芯軸向斷開，分為兩截，分別與線圈兩端的不銹鋼骨架焊接。

優(yōu)選地，所述不銹鋼環(huán)與兩端的不銹鋼骨架之間采用橡膠O型密封圈密封。

優(yōu)選地，所述外環(huán)采用導磁能力弱的鑄鐵材質。

優(yōu)選地，所述外環(huán)的側面還安裝有測力的精密傳感器。

優(yōu)選地，所述進水浮動管的兩端均設有橡膠O型密封圈。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：本實用新型采用了8個圓周均布、相鄰極性相反的線圈，線圈兩端的旋轉圓盤上感生渦電流，產生熱效應與制動效應，圓盤直接水冷，線圈通過不銹鋼骨架與水隔離。與傳統(tǒng)電渦流測功機相比，在相同體積與重量下，本實用新型電渦流測功機的制動扭矩更大，并在轉速500rpm左右就可達到最大制動扭矩，非常適合一些在較低轉速下扭矩很大的測試工況；采用直接水冷的方式，保證了測功機長期有效的工作?，F有制造電渦流測功機的工具工裝可滿足其生產，無需另外購置生產設備。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視剖視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，一種直接水冷的低速大扭矩電渦流測功機，包括軸承1、軸承座2、底座3、軸4、聯(lián)軸器5、齒圈6、轉速傳感器7、端蓋8、冷卻室9、圓盤10、線圈11、外環(huán)12、不銹鋼骨架13、導磁鐵芯14、不銹鋼環(huán)15、出水管16、進水管17和進水浮動管18。

軸承1通過軸承座2安裝在底座3上，支承起測功機殼體，測功機殼體可以在軸承1里稍微擺動，防止測力傳感器受到附加扭矩。

軸承1支承軸4旋轉，軸4兩端安裝有聯(lián)軸器5，用于與被測試件聯(lián)接；聯(lián)軸器5上均安裝有齒圈6和轉速傳感器7，用于測量轉速。兩端蓋8對稱連接于軸4的兩側，為了防止冷卻水進入軸承1。

兩端蓋8之間依次設有兩對稱冷卻室9、兩對稱圓盤10、線圈組件和外環(huán)12。

端蓋8與冷卻室9之間通過螺釘連接。

圓盤10固定在軸4上且與線圈組件之間留有氣隙，圓盤10采用導磁性能良好的材質；金屬圓盤10工作時直接水冷，表面防銹處理，并且涂覆阻垢涂層，包括鐵芯接觸水的一端也做相同的處理。

線圈11采用8個較小的線圈，沿圓周均布一圈(線圈之間有空隙)，線圈11采用漆包線繞制，并且將真空浸漆，增加其絕緣性能；線圈11與金屬圓盤10之間留有氣隙，通過改變勵磁電流的方向，使相鄰線圈11的極性相反，相鄰兩線圈11、金屬圓盤10、氣隙形成導磁回路，當金屬圓盤10轉動時，金屬圓盤10上任意處對應的磁場交錯變化，在圓盤10上產生了感應電流。

為了保證線圈11的可靠工作，線圈11必須遠離水，在每個線圈11的兩端均設有不銹鋼骨架13，用于固定線圈11并隔離冷卻水，并且不銹鋼導磁能力弱。線圈11的中間設有導磁鐵芯14，線圈11的底端內部設有不銹鋼環(huán)15，其中每個導磁鐵芯14軸向斷開，分為兩截，分別與線圈11兩端的不銹鋼骨架13焊接。

不銹鋼骨架13對應線圈11處開孔，將8個鐵芯分別插入8個孔里，并采用特殊焊接材料，將鐵芯與骨架焊接牢固，不得漏水。

線圈11分別套入鐵芯中，所有線圈11的上部設有外環(huán)12，外環(huán)12采用導磁能力弱的鑄鐵材質，用于固定線圈11及兩端的不銹鋼骨架13。

所有不銹鋼環(huán)15與兩端的線圈骨架13通過橡膠O型密封圈密封，防止冷卻水進入線圈骨架中。

外環(huán)12上開孔，用于將線圈引線接出，同時外環(huán)底部開孔，將空氣中的冷凝水及時排出，防止線圈11漏電。冷卻室9通過螺釘與不銹鋼骨架13、外環(huán)12固定成一體。

冷卻室9上端設置兩出水管16，出水管16通過管道引導冷卻水流入設置在底座內腔的出水總管。冷卻室9下端設置兩進水管道17，在進、出水總管的前端有一段進水浮動管18，進水浮動管18穿設過底座3并通過連接件固定在底座3上。進水浮動管18的兩端均設有橡膠O型密封圈，可使浮動管兩端偏轉一定角度或位移，以防進水管對測功機造成偏轉扭矩，影響測試精度。

軸4穿過冷卻室9中心，冷卻室9與軸4之間采用迷宮密封19的方式減小冷卻水泄漏，并且將泄漏的冷卻水直接排入測功機底座的內腔，再接管流出。除了迷宮密封19外，冷卻室9和軸4之間安裝有襯環(huán)20、甩水盤21及O型密封圈。

在外環(huán)12側面安裝有測力的精密傳感器，安裝在軸4上的旋轉圓盤上感生渦流電勢，并產生渦流，該渦流所形成的磁場又與氣隙磁場相互作用，就產生了制動轉矩。該轉矩通過外環(huán)12及傳力臂傳至測力裝置上，由力傳感器將力的大小轉換成電信號輸出，從而達到測轉矩的目的。

本實用新型的一種直接水冷的低速大扭矩電渦流測功機，采用了8個圓周均布、相鄰極性相反的線圈，線圈兩端的旋轉圓盤上感生渦電流，產生熱效應與制動效應，圓盤直接水冷，線圈通過不銹鋼骨架與水隔離。

與傳統(tǒng)電渦流測功機相比，其最大的優(yōu)點是，相同體積與重量下，其制動扭矩更大，同時其低速性能優(yōu)良，最大制動扭矩對應的轉速只有500rpm左右，非常適合一些在較低轉速下扭矩很大的測試工況。

由于電渦流測功機工作過程中產生的熱量高達幾百千瓦，導致測功機內部溫度升高，制動效果大打折扣；采用直接水冷的方式，保證了測功機長期有效的工作。

現有制造電渦流測功機的工具工裝可滿足其生產，無需另外購置生產設備。

上述的實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，不能以此來限定本實用新型的權利范圍，因此，依本實用新型申請專利范圍所作的修改、等同變化、改進等，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。