SG系列水力测功器使用说明书.pdf

PowerLink 普联SG系列水力测功器使 用 说 明 书长沙高新技术产业开发区湘仪动力测试仪器有限公司-1-目 录、一一_、一一、刖B二、技术规范1、主要特点2、测量性能指标3、技术参数4、特性曲线三、测功器的结构1、机体部件2、测功机构部件3、进排水部件4、校正部件5、电动排水阀部件6、自动调节装置部件7、润滑部件四、测功器的工作原理和功率计算1、工作原理2、计算（1）功率计算（2）扭矩计算五、测功器的供水系统2六、测功器的安装1、台架基础2、测功器的安装3、动力机的安装4、联接七、测功器的校正八、测功器的使用1、开机前2、开机试验3、试验结束九、测功器的维护和保养十、附表1、滚动轴承一览表2、骨架式橡胶油封(HG4-692-67)一览表3、润滑点4、联轴节联接尺寸5、SG系列测功器拉压力传感器量程配备和静校参数表3刖 三SG系列型水力测功器是我公司生产的具有国际先进水平的水力 测功器。已广泛销售国内外，深受用户好评。SG系列型水力测功器共有10个规格，均采用电动排水蝶阀控制,通过改变蝶阀的开度来改变吸收功率的大小。其制动功率范围从20kw到 3300Kw,品种齐全，可供国内外用户选用。该产品主要用来检测各种柴油机，汽油机，电动机等动力机的有效 功率，是动力机特性试验及传动机械的效率试验中不可缺少的测试设备。4二、技术规范1、主要特点 体积小、安装容易；结构简单、操作维护方便；制动力矩大；测量精度高；工作稳定可靠；磁电式测速传感器实现高精度瞬时转速测量;电控蝶阀快速负载控制；高的响应速度，适于动态试验；2、测量性能指标项 目传感器类型测量范围准确度备 注转 速磁电测速传感器3007500r/min lr/min大于 7500r/min 时，对测速轮及控 制元件另行处理。扭 矩应变式拉压力传感器与测功器量程匹配 0.2%F.S水阀位置精密电位器0-100%0.2%F.S汕门位置精密电位器0-100%0.2%F.S3、技术参数测功机型号SG20SG60SG120SG380SG520SG660最大吸收功率（千瓦）2060120380520660扭矩测量精度0.2%F.S测速精度lr/min5主轴最高转速（转/分）700090007500750050005000主轴旋转方向单向单向单向单向单向单向最大制动力矩（牛顿.米）129172525124024823150最大耗水量（升/小时）4001200240080001100013900排水最高温度（）707070707070主轴总长度448448510500600600主械园锥部分 长及锥度63,1:3063,1:3070,1:3070,1:3090,1:3090,1:30主轴中心至底 座下底面高255255300300350350测功器外形尺寸（长义宽X高）450X400X370450X400X370655X530X430640X53X460760X62X543760X62X543底座外形尺寸（长X宽X高）640X400X90640X400X90640X400X100640X400X100640X400X100760X490X120地脚螺孔位置590X340590X340580X330580X330700X420700X420测功器净重量（公斤）170170180200400435转动惯量（公斤.米2）0.0120.0120.0410.0740.500.511接上页测功机型号SG880SG1200SG1600SG1900SG3300最大吸收功率（千瓦）8801200160019003300扭矩测量精度0.2%F.S6测速精度lr/min主轴最高转速(转/分)35003000300030002500主轴旋转方向单向单向单向单向单向最大制动力矩(牛顿.米)57008000100001720033400最大耗水量(升/小时)1850025200305003630063000排水最高温度()7070707070主轴总长度8021160116012961440主轴园锥部分 长及锥度100,1:30163,1:10163,1：10192,1:30170,1:30主轴中心至底座 下底面高650700700760840测功器外形尺寸(长义宽义高)1078X845X9051155X1162X9951155X1162X9951598.5X1310X11351452X1558X1310底座外形尺寸(长X宽X高)760X490X1201155X1030X3401155X1030X3401060X820X3101476X120X260地脚螺孔位置990X650680X930680X9301350X10741421X1116(X690)测功器净重量(公斤)9502300230029003300转动惯量(公斤.米2)0.7213347.1本表长度单位:毫米4、特性曲线水力测功器的应用范围，可以从它的特性曲线上看出，见图一(a),(3b),(c),(d),(e),(f),(g),(h),(i)o特性曲线表示了测功器在不同转速下所能吸收的功 率范围。0A曲线表示测功器在一定的进水压力下,随着转速的变化所能吸收的最大功率线。AB直线为保持测功顺扭矩为最大值时，随着转速的变化，测功器所能吸收的最大 功率线。7AC直线（SG20型）与BC直线为不超过测功器最大容许的排水温度时，测功器所 能吸收的最大功率限制线。CD直线为测功器最高转速限制线。0D曲线为测功器不充水时的制动功率线（空气磨擦阻力）。曲线图形OACDO（SG20型）与OABCDO所包围的区域表示了该型水力测功器所 能吸收的功率范围。这也是动力机性能试验时选用测功器的依据。凡动力机的特性在曲 线图形所包围的范围内，一般均能在该型水力测功器上进行特性试验。*川户在选川测功器时，必须注意动力机的测试点是否在该测功器的特性曲线范围 内，并尽可能避开曲线边缘。*充水情况下最佳控制时的最小吸收功率线（蝶阀全开位置）略高于0D线，选型 时应尽量不要太靠近0D线。8图一（。）SG20水力测功器特性曲线9图一（b）SG60水力测功器特性曲线10图一（C）SGI20水力测功器特性曲线图11图一SG380水力测功器特性曲线12图一SG520水力测功器特性曲线图1315图一(i)SGI200水力测功器特性曲线图16B C图一(i)SGI 600水力测功器特性曲线图17图一(i)SGI 900水力测功器特性曲线图1819465图二(a)SG20、SG60、SG380、SG520、SG660水力测功器外形示意图】、润滑部件2、进水部件3、机体部件4、测力机构件5、电动排水阀部件6、校正部件2065进水口进水口底座溢水口 排水口图二(b)SG880、SG1900、SG3300、水力测功器外形示意图1、机体部件2、测力部件3、润滑部件4、进排水部件5、校正部件6、自动调节装置部件2111621500图二（c）SG1200、SG1600水力测功机外形示意图-22-G660机体部件结构示意图承压板6、骨架油封7、轴套4、校正部件(静校部件)校正部件用来作测功器静校之川，见图六。它主要由校正臂，吊勾部件、吊杆、托盘及祛码等组成。测功器主轴中心到静校臂三角刀口距离L值及祛码总重W见下表。L及W值型 号臂长 L(mm)0.125祛码总重W(kg)SG20973.813.5SG60973.818SG120973.855SG380973.8130SG5201000260SG6601000330SG880973.8600SG12001500520SG16001500680SG19001947.5+0.30900SG33001947.5+0.301750335、电动排水阀部件电动排水阀部件用来自动控制排水阀的阀片开度位置，调整测功器的内腔压力，使水环厚度随之产生变化而改变工况，即改变吸收负荷的大小，见图七。主要由壳体、力矩电机、行星齿轮副、蝶阀、电位器等组成。与电控柜配套，可 实现隔室操纵阀门开度。SG20、SG60、SG120、SG380、SG520、SG660型水力测功器均采用此种形式来控制 排水蝶阀。1 2 3 4 5图七DPF电动力排水阀部件示意图1、电位器2、力矩电机3、行星副4、壳体5、蝶阀6、自动调节装置部件自动调节装置是通过排水执行器来控制排水蝶阀的阀片开度位置，调整测功器内 腔压力来改变吸收负荷的大小，见图八。主要由排水执行器，排水蝶阀，支承板，齿 轮副等组成。34SG880、SG1900、SG3300型水力测功器均采用此种形式来控制排水蝶阀。图八自动调节装置部件示意图1、排水执行器 2、3、齿轮副（或同步齿形带）4、角铁 5、排水蝶阀6、支承板7、润滑部件润滑部件主要川于测功器滚动轴承润滑。SG20、SG60、SG120、SG380、SG520、SG660、SG1200、SG1600 型水力测功器润滑 部件均采川脂润滑，其位置见图二（a）。可川压力加油器（油轮）直接加注ZL45-2锂 基润滑脂，具体要求见十 附表4。SG880、SG1900.SG3300型水力测功器润滑部件见图二（b）,根据川户要求及不同 工况可分别采川油雾润滑，滴油润滑及泵油润滑。（1）油雾润滑当测功器在中高速工作时，可采用油雾润滑。油雾润滑主要由气源，减压阀、油 雾器，气管等组成。单台测功器可采川V-01/10压缩机作为气源。测功器在开动之前，必须首先保证 油雾系统工作正常。油雾润滑详见油雾润滑装置说明书。35（2）滴油润滑当测功器在偏低转速工作时，可采用滴油润滑方式，而不需要采用油雾润滑或泵 油润滑。如SG1900-S型水力测功器的工作转速在2200r/min以下；Y3300-S型水力测功器 的工作转速在1800r/min以下时，均可采川滴油润滑。（3）泵油润滑当测功器在偏高转速工况下，为了不使轴承温度上升过高，可采川泵油润滑。泵油润滑主要由泵站与进出油路系统等组成。泵油润滑必须先启动泵站，使测功器的轴承得到润滑，才能开动测功器主机，加 水进行试验。泵油进油压力可通过LI-10节流阀调节，压力控制在0.010.05MPa范 围内。建议只要满足工况，压力尽可能偏低些，以减小泄漏。四、测功器的工作原理动力机通过联轴节带动测功器主轴上的转子组件同步旋转，搅动了工作腔的水。由于转子旋转所产生离心力及转子凹坑的作用，水在侧壳与转子凹坑之间产生强烈的 水涡流，它给外壳一转动力矩，使动力机的转矩由转子传给外壳，装在外壳壳体上的 动力臂将随着转动一角度，从而将制动力矩传给与制动臂连接的拉压力传感器，通过 电子数显装置显示其制动力矩的大小。测功器通过电动排水阀控制蝶阀开度，或通过自动调节装置控制排水执行器，由排 水执行器控制蝶阀开度，以改变测功器工作腔内水的压力大小来改变吸收功率的大小。同时测功器的转速可由转速传感器测得，在电子显示仪器上显示出来。由于是压力控制式水力测功器，又是通过改变蝶阀开度来调整工作腔压力的，整 个过程必须是自动闭环控制系统，故压力式测功器必须配备具有自动控制功能的电控 柜才能运行工作。36五、测功器的供水系统测功器供水可用循环供水系统。采用高位稳压水箱供水或低位稳压水箱加管道泵 增压供水。一般北方室内水箱采用低位稳压水箱加管道泵的形式（见图八）。测功器进水口处进水压力可大于0.05MPa,一般为0.050.15MPa,当测功器在满 水线上工作时，要求供水压力高些；低于满水线工作时，水压可低些。供水压力应保持 稳定，压力波动的范围为5KPa。测功器工作时，供水压力的高低，直接影响测功器侧 壳与转子凹坑工作腔的气蚀程度。测功器工作过程中，进水不能间断。进水量大约在每千瓦小时20公升左右，排水 温度不能超过70一般经济排水温度在5560之间。循环供水系统主要由散热水池，水泵，稳压水箱，进、排水连接管路，水压表，阀 门等组成。水池的容积或考虑散热和测量最大功率的耗水循环量，并有一定的富余量 以补偿循环过程中水的耗散，在条件许可的情况下，建议尽量加大水池容积。水箱的 容积应考虑最大耗水量时的稳压供水（耗水量见技术参数表）。在水泵供水大于测功器 的最大功率的耗水量时，稳压水箱的容积可推荐为25M3左右，耗水量小的可取较小 值，耗水量大的可取较大值。水池的容积一般为水箱容积的5倍左右，有条件的话，可尽量大一些。进、排水管口径应适应测功器进排水口口径的要求。进水管路上应审接一只闸阀和一只水压表，闸阀川于调节进水压力，对于固定的 发动机型，一般一次调定后就不动了，故该闸阀可装在任何方便的位置，而测功器进 水管上的球阀则用于启闭供水。排水管路一般取比进水管路更大的通径，排水管可川陶土管，通向水池，使之循 环。若川户水源丰富亦可排入下水道。排水管路应注意二个问题，一是排水不能与溢 水管相通，以防排水压力过高反向灌水；二是排水管道如不通畅，造成背压过大，影 响测功器正常测试，因此，管路安排应尽可能短且弯头要少。循环水经除垢后作为测功器的进水，将减少测功器内水垢的形成。如无水质处理 设备，允许川自来水或清洁的河水，但不得有泥砂等杂物混入，海水是不宜使用的。可根据不同地区的水的PH值是否偏高而考虑是否需要安装除垢器。37图九供水系统示意图六、测功器的安装1、台架基础试验台台架基础川于安装测功器和发动机。基础设计好坏将对试验质量产生很大 影响，在台架基础设计时，应注意考虑以下几方面。(1)、试验台应靠近有水源的一边，基础与墙壁距离不少于15米，并应注意使测 功器离开墙壁距离留有校正臂的安装位置。整个试验室要求通风好,光线足，照明设备 符合规定要求。(2)、台架基础应有足够的质量，以使试验台的振动降至最低限度。地基基础川高于90号混凝土浇注，配料按体积为1份水泥，2.5份黄沙，4份石 子。基础的浇注应考虑到被测对象，使安装好的测功器能试验各种型号的动力机。基 础上的地脚螺栓位置可按图十施工。(图十为水力测功器安装地基图)38(3)、应采取有效的隔振措施，减少试验台振动能量向外界传递。简单的办法是在 混凝土基础下面垫一层黄沙，并在基础四周开200毫米宽，800毫米深的防震槽，用木 屑或炉渣充填，沥青盖顶。(4)、地下埋设线管应在浇注混凝土前进行，动力机排气管如安装在地下时，则应 和线管相距0.5米以上。2、测功器的安装在紧固地脚螺栓前需川水平仪校正测功器在两个互相垂直方向的水平，其安装精 度为1/1000,以保证测功器的灵敏度和正确性。3、动力机的安装动力机应按动力机安装要求进行。对一些常变换动力机型的台架，动力机最好安 装在三个自由度均可变位的附件支架上(我公司有此产品供应)，使安装和调整更方便。发动机安装油门执行器时，要确保发动机调速手柄行程在油门执行器行程之内。4、联接测功器与动力机连接，应采川万向联轴器或弹性联轴器。当使川刚性联接时，应 特别注意二轴安装的同轴度，一般要求同轴度在6 0.05毫米以内。无论哪种连接方式，要尽可能减少作川于测功器上的附加力矩和轴向力，以免引 起发热或发生设备人身事故，无法正常测试。建议在靠近测功器端加装一辅助支座，为一种较好的方法。在出厂试验中，测功器作为负载，不考虑功率的损失，或者说，测试精度要求不 太高的情况下，小型动力机与测功器的连接，采用皮带柔性传动或胎型弹性联轴器也 是可行的。3940安装地基尺寸、进排水口径及位置见表。SG系列水力测功器安装地基尺寸及测功器底座溢排水口位置一览型号ABCDEFGHJKNSZXLMWgSG20150014004002570090064039034059025904-M16X500335无无SG60150014005002575090064039034059025904-M16X520335SG1201600150050030750900640390330580301004-M16X540340SG3801600150050030750900640390330580301004-M16X540340SG52017501600600308501050760490420700351204-M20X570400SG66017501600600308501050760490420700351204-M20X570400SG88020001800120035116014001060820650990853104-M22X800/384351SG1200SG1600见外形安装图SG190024502180130063160018761476120010741350632604-M30/0无SG330025602250150069165619591559125669011161421702604-M30X1200/0无P型水力测功器进排水口径及位置一览表型号进水口径排水口径XYQSG20G1 gi74 143143SG60G1 gi74 143143SG120gi74 gi74 165165SG380gi74 gi74 162162SG520ZG2 ZG2 221221SG660ZG2 ZG2 221221SG880ZG2 4)540354SG1900ZG3 85151581SG3300ZG5 6130203669本表未注单，立：毫米41七、测功器的校正测功器均以静态校正为依据。静校臂一般设计制作为973.8毫米，祛码盘上放100 牛顿祛码，相应显示97.38Nm,200牛显示194.76Nm.。由于结构原因，如臂长放大或缩小一定的倍数值，则显示值也相应放大或缩小同 样的倍数。校正步骤：1、校正测功器水平。安装时测功器底座在相互垂直的二个水平方向上的水平度主 l/1000o2、将测功器与发动机联轴节分开，拆除配重块，装上校正臂，挂上祛码盘。新安装 的测功器应注意松开传感器保护装置上的螺栓，活动板拉向一边。3、接通电控柜电源，预热30分钟。4、加祛码前应操作电控柜仪表，使扭矩显示值为零。5、在祛码盘上加标准祛码，一次性加到满量程重量的80%左右，并操作二次仪表（详 见电控说明书），使负荷显示值与所加祛码的重量相对应。卸下所加的祛码，负荷 表应回零（误差应在许可范围内）。6、按次序进行加减载试验（逐渐加满量程，再依次减载到零），使祛码值与数显值逐 点对应呈线性关系，反复调整直至达到规定精度。否则应查出超差原因，排除后,再重新以上操作。当测试范围较小时，为了达到较高校正精度，可以仅在此范围 内校正。7、校正完毕，拆除校正臂，重新装上配重块，将二次仪表扭矩显示重新调至为零。并将测功器与发动机联轴节联接好。新安装好的测功器，一般需进行校正，测功器经长期搁置、测功器使川半年左右 或在使用中发现有异常情况时，都需进行测功器的挂祛码静态校正。42八、测功器的使用1、开机前(1)松开传感器保护装置的螺栓，使定子呈自由状态。(2)检查联轴节与主轴的联接情况。(3)检查动力机与测功器的同轴度。(4)检查进、出水管道系统的联接及流通情况。(5)外表擦洗干净，各润滑点加注润滑油，并转动主轴，检查转子与其它部件是 否有碰撞和转动不灵活等现象。(6)静态校正符合要求。(7)全开排水蝶阀(负荷最小位置)。2、开机试验(1)开动动力机带动测功器主轴以同一转速旋转，待动力机运转正常后，即可进 行试验。(2)全开进水阀，调节排水蝶阀开度大小，直到与动力机的工况相一致。(3)在做发动机外特性，调速特性，负荷特性及其它特性试验时，可选择与测功 器配套的电控拒控制的恒位置、恒扭矩、转速平方特性、恒转速四种控制方 式。(4)对于某些发动机,有时在一固定的测功器供水压力下不能满足全部工况点的 试验要求，这可在不同的试验工况下适当调节供水压力。3、试验结束(1)关闭进水阀(2)全开排水阀。(3)发动机在低速下运行几分钟后停机。(4)旋紧传感器保护装置，使定子呈现锁住状态，传感器不受力。(5)切断与电控柜相连的电源。(6)停止润滑系统供油。(7)如较长时间不做试验，需把测功器底部放水阀打开，放去积水，有条件可旋 开外壳上端螺塞(除Y1900-S外)川压缩空气吹尽积水，螺塞位置见图三(a)、(b)o43使用中为防止轴承进水，请务必记住！先开机、后放水；先关水，后停机的 原则。保证测功器在转动状态下进水，但又应防止测功器在无水状态下连续运转时 间过长而烧坏密封部件。九、测功器的维修和保养1、安装和使川应派专人负贡，使川人员必须对测功器使川方法充分了解。2、测功器到厂后要作一次全面检查。使用时如离出厂巳期较长的话，必须对运动 部分作检查保养。3、连接动力机和水力测功器时，不能发生冲撞。4、在试验过程中，如发生强烈的振动，应立即停止试验，检查原因，排除故障，以保证测功器运转平稳。5、在气温低于+5时，供水系统应做好防冻工作。6、各润滑点按规定时间、规定的润滑剂进行润滑。见十、附表。7、试验完毕，应把排水阀打开，使测功器内部的水放尽，并川抹布擦去表面及底 座上的积水，减少锈蚀。8、定期检查调整磁电测速传感器与测速齿轮间的间隙为。二0.51.0mm,防止松动 而损坏测速头。见图三（a）序号16、15与图三（b）序号9、10o9、测功器使川半年后或发现静校精度达不到要求，需重新进行静态校正。10、在拆装检修测功器的时候，请川户一定要注意，测功器左右端零件不能相混,因为左右端均有调整垫片，而调整垫片都是通过联轴节轴向压紧对主轴轴承进行轴向 固定的，必要时需由制造方进行检修。H、联轴节安装时一定要与主轴轴端记号线对准位置，左右不允许调错，联轴 节的固定是通过专川液压装拆工具，使联轴节径向扩张，同时轴向压紧的方法进行的,各种测功器的联轴节的压入量也均有不同，故不具备一定条件的川户不能轻易装拆。（一般用户订贷时可加订液压装拆工具）12、测功器修理后，即使原装零部件经拆装后，也必须重新进行静态校正。每 台测功器出厂已做好平衡及机电联调工作，因此，即时使相同型号的测功器零件也不宜 互换。441、润滑点测功器机体部件主轴上左右单列向心球轴承与排水阀上的轴承每次运转500小时川 压力加油器（油枪）加注ZL45-2锂基润滑脂（2号航空润滑脂）一次。油封处每运 转8小时加注同样的润滑脂一次。其余轴承处加注锂基润滑脂，润滑周期为一年。2、联轴节联接尺寸图。图十一、为联轴节联接尺寸图45SG测功器联轴节联接尺寸一览表型号ABCDEFGHMSG20d)120d)101.50.074)75h6032.83 据小好-0.039中8-0,0642.314656-4)13C12 设曲)SG606120(l)101.50.074)75h6632.83 二潴:小。二-0.0390 35-0.0642.314656-413C12 设簿)SG1204)15O4)130+0.07d)90h6652.58 搬A RR _。,042-0.0722.51672.56川3c12a建）SG3806150(I)1300.074)90h6652.58 嬲小哈-0.042-0.0722.51672.56-4)13C12(嬲)SG5204)225(l)1960.0924)140h6071.87%粽x-ic-0.0480 75.0 078420948-4)16SG660622561960.092(M40h6“71.87 瑞x-ic-0.0486 75.0 078420948-616 黑SG8804)2856245 0.092d)175h6106.5 嬲(D110 二潴 I6291468-d)21C1 2(%褶)SG1900640063400.115(l)210h66143.33 比骋61501骋63725012-4)25C1 0(:器)SG33006350d)3050.115d)225h64)174.66 1缁。1 80-Q；27083021512-4)25C10(北蝴)SG1200d)29062500.10始60力4(1)1255381808-M20SG16006290(i)250+0.100160 力 461255381808-M20-46-址：湖南省长沙市高新区麓谷科技园麓景路2号长沙生产力发展中心邮编：410205电话：[phone]传真：[phone]网址：www.xy de E-MAIL:xydc网络实名：湘仪，湘仪动测-47-