用于風(fēng)葉測(cè)試的支架及包含支架的風(fēng)葉測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及風(fēng)葉性能測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 整車廠對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱模塊的要求越來(lái)越高，既要緊湊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)又要更高的單位 體積功率。如何解決高功率、高熱流密度下的散熱問(wèn)題，這對(duì)散熱模塊的工作性能提出了更 嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。開(kāi)發(fā)高性能的散熱模塊，已經(jīng)成為車用發(fā)動(dòng)機(jī)提高功率，改善經(jīng)濟(jì)性的 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，而散熱模塊的核心設(shè)計(jì)就是風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。這就要求在特定條件下，所選風(fēng)葉 和電機(jī)具有最佳工況點(diǎn)。因此，該裝置對(duì)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)具有十分重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。
[0003] 風(fēng)葉效率計(jì)算方法主要是通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)測(cè)得風(fēng)葉流量/靜壓等各參數(shù)，獲得其 轉(zhuǎn)化的有效功率。采用大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉，通過(guò)扭矩傳感器測(cè)量風(fēng)葉在不同工況下的輸 入扭矩和轉(zhuǎn)速，獲得電機(jī)輸出功率，即葉輪軸功率。風(fēng)葉效率等于有效功率與葉輪軸功率的 比值。公式如下：
[0005]然而現(xiàn)有風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)，能完成風(fēng)葉、電機(jī)和風(fēng)罩總成組件的性能試驗(yàn)，進(jìn)行流量、 風(fēng)壓等氣動(dòng)性能參數(shù)的測(cè)試和總成效率參數(shù)的測(cè)試。又有電機(jī)性能測(cè)試臺(tái)，測(cè)量電機(jī)在不 同扭矩下的轉(zhuǎn)速，獲得電機(jī)輸出功率、效率等電氣性能參數(shù)的測(cè)量。因此，現(xiàn)有的風(fēng)葉效率 是通過(guò)風(fēng)扇總成效率和電機(jī)效率換算獲得。然而，在對(duì)CFD分析的結(jié)果對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)換 算所得的風(fēng)葉效率參數(shù)與CFD計(jì)算結(jié)果偏差很大。由于電機(jī)在測(cè)功臺(tái)架上的負(fù)載狀態(tài)與風(fēng) 洞實(shí)驗(yàn)時(shí)的負(fù)載狀態(tài)并不相同，故所得電機(jī)效率與風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際工況有一定偏差，會(huì) 導(dǎo)致?lián)Q算所得的風(fēng)葉效率參數(shù)并不可靠。因此，很難實(shí)現(xiàn)電機(jī)和風(fēng)葉的最佳匹配。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠同時(shí)兼顧電機(jī)工況和 風(fēng)洞測(cè)試工況，能夠在計(jì)算風(fēng)葉效率過(guò)程中減少測(cè)試參數(shù)誤差的風(fēng)葉測(cè)試裝置以及用于測(cè) 試裝置的支架。
[0007] 為達(dá)到上述實(shí)用新型目的，一種用于風(fēng)葉測(cè)試的支架，包括中心軸，所述中心軸的 兩端由端蓋支撐，端蓋由支座連接固定；還包括套在中心軸上的兩個(gè)緊固盤，固定桿貫穿緊 固盤固定在兩端蓋上；調(diào)節(jié)螺栓夾緊緊固盤，所述調(diào)節(jié)螺栓連接有支臂；所述支臂上有滑 槽，滑槽內(nèi)插接連接桿，連接桿一端由螺母固定，連接桿另一端懸置。
[0008] 固定桿管穿緊固盤后，緊固盤可沿固定桿軸向移動(dòng)。調(diào)節(jié)螺栓兩端有螺紋，螺紋上 有螺帽，通過(guò)擰緊螺帽可使緊固盤夾緊。連接桿一端可在支臂的滑槽內(nèi)移動(dòng)，連接桿有肩卡 在支臂上，另一端通過(guò)螺帽擰緊調(diào)節(jié)連接桿在支臂的徑向位置。支臂在調(diào)節(jié)螺栓上可轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)調(diào)節(jié)到適合位置的時(shí)候，擰緊緊固盤對(duì)角度進(jìn)行限定。
[0009] 支架主要用于在風(fēng)葉測(cè)試中連接測(cè)試的風(fēng)罩和風(fēng)葉，在風(fēng)洞測(cè)試實(shí)驗(yàn)中通常是由 電機(jī)直接連接風(fēng)葉，在這種情況下無(wú)法直接測(cè)量風(fēng)葉扭矩，即使在電機(jī)軸上連接扭矩傳感 器也有較大的誤差。而本支架代替了電機(jī)與風(fēng)葉連接，中心軸連接風(fēng)葉，帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，而 支架上的連接桿用于連接風(fēng)罩，固定風(fēng)罩，避免風(fēng)罩運(yùn)動(dòng)影響扭矩測(cè)試。連接桿一端連接支 臂，另一端懸置，懸置的一端固定連接風(fēng)罩，支臂連接固定在緊固盤上的調(diào)節(jié)螺栓上。調(diào)節(jié) 螺栓可以調(diào)節(jié)支臂的角度，由于螺栓和支臂固定，帶支臂角度調(diào)整好后，用緊固盤固定，即 可保證所要求的角度。而滑槽能夠通過(guò)移動(dòng)連接桿調(diào)節(jié)端調(diào)整徑向尺寸，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)位 置有助于連接桿快速定位到風(fēng)罩上的安裝孔，實(shí)現(xiàn)風(fēng)罩固定，調(diào)節(jié)角度后用連接桿上的螺 母可以固定支臂上的連接桿。同時(shí)通過(guò)支臂上固定連接桿的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)試支架適應(yīng)多種尺 寸的風(fēng)扇，同時(shí)具有較小阻力，減小對(duì)扭矩測(cè)試的影響。
[0010] 優(yōu)選的，所述的緊固盤之間有三個(gè)等角度分布的調(diào)節(jié)螺栓，每個(gè)調(diào)節(jié)螺栓軸上均 連接有支臂，支臂上連接有連接桿。通過(guò)3根均勻分布的連接桿與風(fēng)罩連接，增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0011] 優(yōu)選的，所述的支座由螺桿和螺紋柱組成，螺桿固定端蓋，螺紋柱連接在螺桿底 端。螺紋柱和螺桿連接可以調(diào)節(jié)支座的高度。
[0012] 支臂徑向長(zhǎng)度有三種尺寸用于適應(yīng)不同的風(fēng)罩安裝孔尺寸：支臂長(zhǎng)為40mm，適用 f<IOOnim的風(fēng)罩安裝孔；支臂長(zhǎng)為70mm，適用1〇〇<9 < 160mm的風(fēng)罩安裝孔；支臂 長(zhǎng)為100mm，適用9 > 160mm的風(fēng)罩安裝孔。
[0013] 一種風(fēng)葉測(cè)試裝置，包括風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)和伺服電機(jī)，還包括扭矩傳感器以及用于風(fēng) 葉測(cè)試的支架，支架的中心軸的后端串聯(lián)扭矩傳感器和伺服電機(jī)，所述的扭矩傳感器由扭 矩傳感器支架支撐，所述伺服電機(jī)由電機(jī)支架支撐，風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置在支架的前端。
[0014] 風(fēng)葉測(cè)試裝置中，所述的支架前端也為中心軸的前端，均指支架連接桿懸置一端 的朝向，也是指面向風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)的一端，支架中心軸后端連接扭矩傳感器和伺服電機(jī)。在風(fēng) 葉測(cè)試裝置中，風(fēng)葉測(cè)試流量/靜壓，扭矩傳感器測(cè)試扭矩和轉(zhuǎn)速。由于支架的增加，使得 電機(jī)工況和風(fēng)洞測(cè)試工況在測(cè)試過(guò)程中處于相同情況，排除了分別測(cè)試時(shí)的不確定因素產(chǎn) 生的誤差。
[0015] 優(yōu)選的，還包括有臺(tái)面的臺(tái)架，所述臺(tái)面上固定有支架底座、傳感器支架和伺服電 機(jī)支架；臺(tái)面可沿中心軸方向移動(dòng)，也可沿縱軸方向移動(dòng)。臺(tái)架用于穩(wěn)定支架、伺服電機(jī)以 及扭矩傳感器，使三者中軸對(duì)中，能夠快速調(diào)節(jié)相對(duì)于風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái)的位置。
[0016] 優(yōu)選的，所述的臺(tái)架上可調(diào)升降結(jié)構(gòu)；臺(tái)架底端有調(diào)節(jié)滾輪，所述調(diào)節(jié)滾輪旁設(shè)有 止鎖機(jī)構(gòu)。
[0017] 本實(shí)用新型采用了一種用于風(fēng)葉測(cè)試的支架，增加了風(fēng)葉測(cè)試系統(tǒng)中與風(fēng)葉、風(fēng) 罩連接的支架，該支架能夠固定風(fēng)罩并且使風(fēng)葉繞中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得在風(fēng)葉測(cè)試過(guò)程中可以 同時(shí)對(duì)扭矩以及轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)用該支架的風(fēng)葉測(cè)試裝置能夠測(cè)量在同一環(huán)境因素下的 扭矩、轉(zhuǎn)速、流量、靜壓等，在測(cè)試過(guò)程中就可以排除誤差系數(shù)，得到與實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中相符 合的風(fēng)葉效率，增加測(cè)試準(zhǔn)確性。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果是，測(cè)試裝置能有效針對(duì)電機(jī)和風(fēng)葉效率問(wèn)題，進(jìn)行問(wèn)題 原因確認(rèn)，提高風(fēng)葉設(shè)計(jì)能力和開(kāi)發(fā)效率，減少設(shè)計(jì)時(shí)間；支架軸系對(duì)中快速、準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)風(fēng) 阻較小，保證了實(shí)驗(yàn)精度，并且通用性強(qiáng)，能夠適應(yīng)多種規(guī)格風(fēng)扇。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型用于風(fēng)葉測(cè)試的支架的示意圖；
[0020] 圖2為本實(shí)用新型支架中支臂、連接桿以及調(diào)節(jié)螺栓的連接示意圖；
[0021] 圖3為本實(shí)用新型風(fēng)葉測(cè)試裝置的示意圖；
[0022] 其中：
[0023] 1-風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái) 2-風(fēng)扇 3-支架
[0024] 31-中心軸 32-端蓋 33-連接桿
[0025] 34-緊固盤 35-支臂 36-固定桿
[0026] 37-調(diào)節(jié)螺栓 38-螺桿 39_螺紋柱
[0027] 41-扭矩傳感器 42-傳感器支架 51-伺服電機(jī)
[0028] 52-電機(jī)支架 6-臺(tái)架 61-縱向手柄