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专利号: 2018109782680
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于,包括:

架体,包括带有工作平台的试验平台支座以及安装在工作平台上的位置调整装置,其中位置调整装置的固定件铺装在工作平台上,固定件上配装可沿固定件轴向滑动的移动件,用于调整动力传输系统以及水翼试验样件测试系统安装位置;

动力传输系统,包括驱动装置、扭矩信号采集单元和力传递单元,驱动装置、扭矩信号采集单元同轴安装在位置调整装置的移动件上,并且驱动装置的动力输出端与扭矩信号采集单元的动力输入端相连,扭矩信号采集单元的动力输出端通过力传递单元与水翼试验样件测试装置的输入轴相连,用于将驱动装置的旋转驱动力传输至水翼试验样件测试系统的输入单元;

水翼试验样件测试系统,包括用于密封的密封筒组件、用于安装水翼试验样件的试验筒组件以及用于向试验筒组件内腔引入水的引水单元,所述密封筒组件的顶部和底部均设有可与其内腔连通的出水口;所述密封筒组件的一端部分别与所述力传递单元的动力输出端密封转动连接,另一端与引水单元密封固接;试验筒组件置于密封筒组件内腔,并固装在伸入密封筒组件内腔的力传递单元端部;引水单元轴向设有用于供水的贯通孔,且贯通孔的进水端与供水系统管路连通,出水端贯穿密封筒组件后通入试验筒组件密封转动连接,保证试验筒组件在力传递单元带动下可绕其自身中心轴周向旋转;

供水系统,包括水泵、第一进水管、第二进水管以及第一出水管、第二出水管和水槽,所述第一进水管的进水端与水槽连通,第一进水管的出水端与水泵进水端连通,第二进水管的进水端与水泵的出水端管路连通,第二进水管的出水端与输出单元的贯通孔连通;所述第一出水管的进水端、第二出水管的进水端分别与密封筒组件顶部出水口、底部出水口连通,所述第一出水管的出水端、第二出水管的出水端引入水槽内。

2.如权利要求1所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述位置调整装置包括导轨、丝杆和导轨平台,导轨作为固定件沿动力传输系统轴向铺装在工作平台上;丝杆架装在导轨上方,并且保持丝杆与工作平台转动连接,丝杆的外端部配装一用于控制丝杆转动的把手;导轨平台作为移动件与丝杆螺接,顶部安装动力传输系统,底部与导轨滑动连接,使得导轨平台可在丝杆的转动驱动下沿导轨轴向滑动。

3.如权利要求2所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述驱动装置包括电机、电机支座,所述扭矩信号采集单元包括扭矩信号耦合器以及扭矩信号耦合器支座,所述电机支座、所述扭矩信号耦合器支座分别固装在导轨平台上,所述电机固装在电机支座上,所述扭矩信号耦合器固装在扭矩信号耦合器支座上;所述电机的输出轴通过第一联轴器与所述扭矩信号耦合器的输入端相连;所述扭矩信号耦合器的输出端与所述所述力传递单元的输入端相连。

4.如权利要求3所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述力传递单元为行星齿轮机构,包括作为太阳轮的输入齿轮轴、行星小齿轮、齿圈以及行星齿轮支架,所述输入齿轮轴的光杆输入端通过第二联轴器与所述扭矩信号耦合器的输出端相连接,输入齿轮轴的齿轮输出端与行星小齿轮啮合,行星小齿轮通过行星齿轮支架安装在密封筒组件上,并保持行星小齿轮的外齿轮同时与齿圈的内齿轮、输入齿轮轴的外齿轮啮合;齿圈置于密封筒组件内腔,并且一端部与密封筒组件密封转动连接,另一端与试验筒组件密封固接。

5.如权利要求4所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述行星齿轮支架包括行星齿轮轴、第一轴承、顶座、底座、支撑筒、轴用弹性挡圈与孔用弹性挡圈,所述行星齿轮轴为阶梯轴,并且行星齿轮轴的第二段套上所述的轴用弹性挡圈,第四段套上所述的孔用弹性挡圈,都用于轴的固定与定位,所述的行星齿轮轴的第三段安装第一轴承,所述的行星齿轮轴的两端与所述的顶座与底座固接,所述的的支撑筒通过双头螺栓与螺母支撑在所述的顶座与底座之间。

6.如权利要求3所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述密封筒组件包括密封筒左端盖、密封筒右端盖、密封筒筒体以及固定装置,所述密封筒筒体的两端部分别密封固装所述密封筒左端盖和所述密封筒右端,三者围成用于容纳试验筒组件的内腔,所述密封筒筒体顶部设有顶部用于与第二出水管连通的出水口和带有封堵螺栓的排气口,底部设有用于与第一出水管连通的出水口;所述密封筒左端盖、密封筒右端盖上设有用于安装引水装置、力传递单元的安装通孔;所述密封筒组件底部通过固定装置与试验平台支座或导轨平台拆卸式连接。

7.如权利要求3所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述试验筒组件同轴设置在密封筒组件内腔,包括水翼试验样件、试验筒左端盖和试验筒右端盖,所述水翼试验样件两端部分别密封固接试验筒左端盖和试验筒右端盖,试验筒右端盖与从密封腔右端盖安装通孔内伸入密封筒组件内腔的齿圈固接,试验筒左端盖与从密封腔左端盖安装通孔内伸入密封筒组件内腔的引水单元密封转动连接,保持引水单元的出水口与试验腔组件的内腔连通;所述水翼试验样件为两端敞口的圆柱筒结构,并且圆柱筒的筒体上设有若干可与其内腔连通的通孔;所述水翼试验样件一端通过沉头螺钉与所述的试验筒右端盖固接,所述的水翼试验样件另一端通过齿形结构与所述的试验筒左端盖固接。

8.如权利要求3所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:所述引水单元为带有轴向的贯通孔的引水轴,所述引水轴设置在密封筒左端盖和试验筒左端盖之间,所述引水轴的内端部与所述试验筒左端盖的安装孔密封转动连接、外端部与所述密封筒左端盖密封固定连接后,并且引水轴的外端与第二进水管的出水口管路连通,并保持引水轴的贯通孔与第二进水管的出水口相连通,用于将储水装置内的水引入试验筒组件内。

9.如权利要求8所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:第二进水管、第一出水管以及第二出水管上均设有控制阀,其中所述第二进水管上还设有流量计、压力表。

10.如权利要求7所述的一种可实现射流的水翼表面流体阻力测试装置,其特征在于:

所述齿圈外壁与密封筒右端盖的安装通孔内壁间隙配合,并且间隙处增设用于密封的磁流体密封结构,包括极靴、永久磁铁和磁流体,整个磁流体密封结构安装在在所述的密封筒右端盖与所述的齿圈之间间隙内,所述的永久磁铁紧套所述的密封筒右端盖上的安装通孔内,所述的两个极靴分列在所述的永久磁铁两侧,并且所述磁流体密封结构通过所述的磁流体在所述的密封筒右端盖和齿圈之间形成环形密封间隙,所述的孔用弹性挡圈与调整垫片嵌在所述的极靴外壁上,防止极靴与安装通孔之间泄漏。