專利名稱：一種用于電渦流測功機的渦流環(huán)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)燃機測試設(shè)備技術(shù)，涉及對電渦流測功機渦流制動器冷卻裝置的改進。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)采用水冷卻的渦流制動器分為直接冷卻型和間接冷卻型兩種。圖1所示為采用間接冷卻方式的渦流制動器中的渦流環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。它由一個渦流環(huán)1和與之同軸的冷卻環(huán)2組成，在渦流環(huán)1的外環(huán)面上有冷卻水槽3，在冷卻環(huán)2的下端有一個沿直徑方向貫通的進水口4，在冷卻環(huán)2的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出水口5，它們相對進水4的中心線對稱。這種渦流環(huán)上的冷卻水槽3是循環(huán)連接的，為了滿足冷卻水循環(huán)的需要，通常在渦流環(huán)上需要設(shè)計改變水流方向的結(jié)構(gòu)，通過切槽和焊接擋板等措施，使冷卻水槽3形成循環(huán)連接。渦流環(huán)1與冷卻環(huán)2采用在倒角處焊接連接。渦流環(huán)的外環(huán)面中間部位不能與冷卻環(huán)2的內(nèi)表面固定，為自由狀態(tài)。冷卻時，冷卻水從冷卻環(huán)2下部的進水口4進入渦流環(huán)中間的冷卻水槽3，然后分為兩路進入渦流環(huán)1的冷卻水槽中向兩側(cè)循環(huán)，最后從連接最外側(cè)冷卻水槽的上部出水口5流出。這種結(jié)構(gòu)的冷卻水流程長，冷卻效率低，使得產(chǎn)品冷卻能力較差。當(dāng)渦流環(huán)1因電渦流而產(chǎn)生高溫時，其內(nèi)環(huán)面將向內(nèi)膨出變形，容易造成轉(zhuǎn)子與電樞軛內(nèi)孔接觸摩擦、渦流環(huán)漏水等嚴(yán)重整機故障。同時，這種結(jié)構(gòu)無法更換渦流環(huán)，一旦發(fā)生故障，就要更換整套昂貴的渦流環(huán)組件，造成維修成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種冷卻能力強、整體剛度高、結(jié)構(gòu)合理的渦流環(huán)組件，以減少因渦流環(huán)抗變形能力差和冷卻不良等引起的整機故障。從而，延長產(chǎn)品使用壽命。同時，提供可以方便拆卸和維修更換的渦流環(huán)組件，以大大降低維修成本。
本實用新型的技術(shù)方案是一種用于電渦流測功機的渦流環(huán)組件，包括一個渦流環(huán)1和與之同軸的冷卻環(huán)2，在渦流環(huán)1的外環(huán)面上有冷卻水槽3，在冷卻環(huán)2的下端有一個沿直徑方向貫通的進水口4，在冷卻環(huán)2的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出水口5，它們相對進水口4的中心線對稱，其特征在于，(1)渦流環(huán)1外環(huán)面上的冷卻水槽3為相互隔離的平行槽，其數(shù)量為偶數(shù)；(2)在渦流環(huán)1與冷卻環(huán)2之間安裝著一個隔環(huán)6，其寬度與渦流環(huán)1相同，在隔環(huán)6的下端有一個沿直徑方向貫通的進口7，其外端口與冷卻環(huán)2的進水口4位置對應(yīng)，其內(nèi)端口沿隔環(huán)6的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽3；在隔環(huán)6的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出口8，其外端口與冷卻環(huán)2的兩個出水口5位置對應(yīng)，其內(nèi)端口沿隔環(huán)6的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽3；(3)隔環(huán)6的內(nèi)環(huán)面外緣與渦流環(huán)1的外環(huán)面外緣牢固焊接，隔環(huán)6的外環(huán)面與冷卻環(huán)2的內(nèi)環(huán)面緊配合，沿配合面有緊固螺釘11。
本實用新型的優(yōu)點是1、提高渦流環(huán)的整體剛度和抗變形能力，降低渦流制動器的故障率，延長了產(chǎn)品使用壽命。
2、減少流體的壓力損失，增大流量，提高產(chǎn)品的冷卻能力。
3、增大有效面積，提高產(chǎn)品機械性能。
4、樣機試制過程充分說明了改進方案的可行性和良好的加工工藝性。
5、樣機試驗結(jié)果說明大大降低了水路系統(tǒng)的壓力損失，產(chǎn)品冷卻能力可提高3～4倍；渦流環(huán)的剛度大大提高，抗熱變形的能力提高4倍以上。


圖1是現(xiàn)有的渦流環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型渦流環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型渦流環(huán)組件中渦流環(huán)1環(huán)面上冷卻水槽示意圖。其中圖3a是整體環(huán)面圖；圖3b是從下端進水口方向著的視圖；圖3c是從上端出水口看的視圖。
圖4是本實用新型渦流環(huán)組件中隔環(huán)6和渦流環(huán)1焊接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是隔環(huán)6的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖5a是沿隔環(huán)6環(huán)面中心剖切的剖視圖；圖5b是圖5a的c向視圖；圖5c是圖5a中D-D剖面的剖視圖。
圖6是在對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制的樣機渦流環(huán)組件的流量和壓力之間的關(guān)系圖。水道的壓力損失為國內(nèi)最小值。例如，在單環(huán)流量為4m3/h時，對應(yīng)的壓力為0.015MPa。
圖7是渦流環(huán)組件的局部視圖，顯示了隔環(huán)6與冷卻環(huán)2的連接形式。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步詳細(xì)說明。參見圖2，本實用新型的渦流環(huán)組件，包括一個渦流環(huán)1和與之同軸的冷卻環(huán)2，在渦流環(huán)1的外環(huán)面上有冷卻水槽3，在冷卻環(huán)2的下端有一個沿直徑方向貫通的進水口4，在冷卻環(huán)2的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出水口5，它們相對進水口4的中心線對稱，其主要改進是第一、渦流環(huán)1外環(huán)面上的冷卻水槽3為相互隔離的平行槽，其數(shù)量為2至10個。圖3中是4個冷卻水槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，冷卻水槽相互不連通，是并行水道，縮短了冷卻水的流程，減少了流體壓力損失。圖3是渦流環(huán)上冷卻水槽的結(jié)構(gòu)和流向圖。圖3a顯示了冷卻水槽的排列情況，它們是并行的流道。圖3b是從下面進水的方向看去，水分為兩個方向向上流。圖3c是從上面出水的方向看去，兩個方向上來的水在此處從出口流出。
第二、在渦流環(huán)1與冷卻環(huán)2之間安裝著一個隔環(huán)6，其寬度與渦流環(huán)1相同。在隔環(huán)6的下端有一個沿直徑方向貫通的進口7，其外端口與冷卻環(huán)2的進水口4位置對應(yīng)，其內(nèi)端口沿隔環(huán)6的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽3。在隔環(huán)6的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出口8，其外端口與冷卻環(huán)2的兩個出水口5位置對應(yīng)，其內(nèi)端口沿隔環(huán)6的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽3。
第三、隔環(huán)6的內(nèi)環(huán)面外緣與渦流環(huán)1的外環(huán)面外緣牢固焊接，隔環(huán)6的外環(huán)面與冷卻環(huán)2的內(nèi)環(huán)面緊配合，沿配合面有緊固螺釘11。請參見圖4和圖7。隔環(huán)6與渦流環(huán)1焊接為整體，增大了冷卻水槽的密封性，同時也增大了渦流環(huán)1的剛性。而隔環(huán)6與冷卻環(huán)2采用緊配合并在配合面加緊固螺釘?shù)目刹鹦哆B接方式。當(dāng)渦流環(huán)1出現(xiàn)問題需要修理時，可以方便地拆卸下來維修或者更換。
參見圖4和圖5a，為了進一步增加渦流環(huán)1的剛性，在所說的隔環(huán)6的環(huán)面中心有2～6個沿圓周均布的貫通長槽9，在圖5a中有4個長槽9。當(dāng)冷卻水槽3的數(shù)量為偶數(shù)時，這些長槽9與渦流環(huán)1環(huán)面上冷卻水槽3的中心槽壁對應(yīng)；當(dāng)冷卻水槽3的數(shù)量為奇數(shù)時；長槽9與渦流環(huán)1環(huán)面上靠近中心的冷卻水槽3的槽壁對應(yīng)。長槽9的寬度小于冷卻水槽3槽壁的寬度，通過焊接將長槽9與冷卻水槽3的槽壁牢固焊接為一體。焊接后通過加工可使這些長槽與隔環(huán)6的表面保持齊平。這種結(jié)構(gòu)使渦流環(huán)1的環(huán)面中心有更強的剛性，大大減小了因環(huán)面向內(nèi)膨出變形導(dǎo)致轉(zhuǎn)子掃膛故障的可能性，提高了渦流環(huán)的使用壽命。
參見圖5b和圖5c，為了使隔環(huán)6的兩個出口8之間的部分也得到冷卻，在所說的隔環(huán)6的兩個出口8的內(nèi)端口之間開有1～6條平行的連通槽10，冷卻水可在這些連通槽內(nèi)流動。圖5b顯示了連通槽的形狀，圖5c顯示了連通槽的深度。
圖6是在對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制的樣機渦流環(huán)組件的流量和壓力之間的關(guān)系圖。水道的壓力損失為國內(nèi)最小值。例如，在單環(huán)流量為4m3/h時，對應(yīng)的壓力只有0.015MPa。
權(quán)利要求1.一種用于電渦流測功機的渦流環(huán)組件，包括一個渦流環(huán)[1]和與之同軸的冷卻環(huán)[2]，在渦流環(huán)[1]的外環(huán)面上有冷卻水槽[3]，在冷卻環(huán)[2]的下端有一個沿直徑方向貫通的進水口[4]，在冷卻環(huán)[2]的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出水口[5]，它們相對進水口[4]的中心線對稱，其特征在于，(1)渦流環(huán)[1]外環(huán)面上的冷卻水槽[3]為相互隔離的平行槽，其數(shù)量為偶數(shù)；(2)在渦流環(huán)[1]與冷卻環(huán)[2]之間安裝著一個隔環(huán)[6]，其寬度與渦流環(huán)[1]相同，在隔環(huán)[6]的下端有一個沿直徑方向貫通的進口[7]，其外端口與冷卻環(huán)[2]的進水口[4]位置對應(yīng)，其內(nèi)端口沿隔環(huán)[6]的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽[3]；在隔環(huán)[6]的上端有兩個相鄰近的、沿直徑方向貫通的出口[8]，其外端口與冷卻環(huán)[2]的兩個出水口[5]位置對應(yīng)并且口徑相同，其內(nèi)端口沿隔環(huán)[6]的寬度方向擴展，覆蓋所有的冷卻水槽[3]；(3)隔環(huán)[6]的內(nèi)環(huán)面外緣與渦流環(huán)[1]的外環(huán)面外緣牢固焊接，隔環(huán)[6]的外環(huán)面與冷卻環(huán)[2]的內(nèi)環(huán)面緊配合，沿配合面有緊固螺釘[11]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流環(huán)組件，其特征在于，在所說的隔環(huán)[6]的環(huán)面中心有2～6個沿圓周均布的貫通長槽[9]，這些長槽[9]與渦流環(huán)[1]環(huán)面上冷卻水槽[3]的槽壁對應(yīng)，長槽[9]的寬度小于冷卻水槽[3]槽壁的寬度，通過焊接將長槽[9]與冷卻水槽[3]的槽壁牢固焊接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦流環(huán)組件，其特征在于，在所說的隔環(huán)[6]的兩個出口[8]的內(nèi)端口之間有1～6條平行的連通槽[10]。
專利摘要本實用新型為一種用于電渦流測功機的渦流環(huán)組件，屬于內(nèi)燃機測試設(shè)備技術(shù)，涉及對電渦流測功機渦流制動器冷卻裝置的改進。它包括渦流環(huán)1和冷卻環(huán)2，其特征在于，渦流環(huán)1上的冷卻水槽3為平行槽，在渦流環(huán)1與冷卻環(huán)2之間有隔環(huán)6，隔環(huán)6與渦流環(huán)1牢固焊接，隔環(huán)6與冷卻環(huán)2緊配合，沿配合面有緊固螺絲。本實用新型大大降低了水路系統(tǒng)的壓力損失，產(chǎn)品冷卻能力可提高3～4倍；渦流環(huán)的剛度大大提高，抗熱變形的能力提高4倍以上。
文檔編號G01M15/00GK2689209SQ20042000479
公開日2005年3月30日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月1日
發(fā)明者孫麗, 唐明清, 張鵬 申請人:洛陽南峰機電設(shè)備制造有限公司