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专利号: 2018111490869
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:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置,其特征在于,该装置包括动力

传输装置、供水装置、试验样件测试装置以及辅助装置,所述的试验样件测试装置套设在所述的动力传输装置的转动轴上,其包括射流壁面测试装置和非光滑壁面测试装置,所述的供水装置为所述的试验样件测试装置提供介质水,所述的辅助装置用于提供支撑平台,用于支撑和固定所述的动力传输装置、供水装置和试验样件测试装置;

所述的动力传输装置包括第一电机(1)、第一扭矩信号耦合器(3)、动力轴(33)、密封筒装置、试验样件支撑架(41)、输出轴(50)、第二扭矩信号耦合器(7),所述的第一电机(1)的输出轴与所述的第一扭矩信号耦合器(3)的一端固定连接,所述的第一扭矩信号耦合器(3)的另一端与所述的动力轴(33)的一端固定连接,所述的动力轴(33)穿过所述的密封筒装置、试验样件支撑架(41)的一个端面,且所述的试验样件支撑架(41)位于所述的密封筒装置内,所述的输出轴(50)的轴线与所述的动力轴(33)、所述的第一电机(1)的输出轴的轴线共线,所述的输出轴(50)的一端依次穿过所述的试验样件支撑架(41)、密封筒装置,另一端与所述的第二扭矩信号耦合器(7)固定连接;

所述的密封筒装置的顶端开设进水口、排气口,底端和侧面均开设有出水口,所述的试验样件支撑架(41)也为圆筒状,其在上端、下端、左端面和右端面均开设有孔;

所述的供水装置包括第二电机(20)、泵(18)、第一进水管(23)、第二进水管(17)、压力计(16)、流量计(9)、第一球阀(8)、第一出水管(24)、第二出水管(25)、第二球阀(27)、第三球阀(26)、水槽(22),所述的第二电机(20)与所述的泵(18)相连,所述的第一进水管(23)和第二进水管(17)的一端分别连接在所述的泵(18)的进水口和出水口,所述的第一进水管(23)的另一端伸入所述的水槽(22)中,所述的压力计(16)、流量计(9)和第一球阀(8)依次安装在所述的第二进水管(17)上,所述的第二进水管(17)的另一端与所述的密封筒装置顶端的进水口连接,所述的第一出水管(24)和第二出水管(25)的一端分别与所述的密封筒装置的底端、侧面的出水口连接,另一端均伸入所述的水槽(22)内,同时在所述的第一出水管(24)上安装第二球阀(27),在所述的第二出水管(25)上安装第三球阀(26);

所述的密封筒装置由左端盖(38)、密封筒(39)和右端盖(45)组成,所述的左端盖(38)和右端盖(45)朝向密封筒(39)的端面上均设置有环形凸起,分别用于抵接所述的试验样件支撑架(41)和盖板压紧装置(47);

所述的射流壁面测试装置为套设在所述的试验样件支撑架(41)外周的形状为圆筒的

射流壁面试验样件(40),所述的射流壁面试验样件(40)沿周向和轴向均匀开设有若干射流孔;

所述的非光滑壁面测试装置包括一侧非光滑壁面试验样件(44)和盖板压紧装置(47),所述的非光滑壁面试验样件(44)为带有非光滑壁面的盖板,所述的非光滑壁面试验样件(44)位于所述的试验样件支撑架(41)的右端面与所述的密封筒装置的右端的内侧面之间,套设在所述的输出轴(50)上,且可沿轴向滑动,所述的非光滑壁面试验样件(44)的直径大于所述的试验样件支撑架(41)右端面的开孔的分布直径;所述的盖板压紧装置包括右端固定盖(47‑1)、分离弹簧钩(47‑2)、膜片弹簧(47‑3)、内钢丝支承圈(47‑4)、外钢丝支承圈(47‑5)、铆钉(47‑6)、止推轴承(47‑7)、止推螺栓(47‑8)和止推轴承支座(47‑9),所述的固定盖(47‑1)固定在所述的试验样件支撑架(41)的右端面上,且其中部也套设在所述的输出轴(50)上,所述的非光滑壁面试验样件(44)、分离弹簧钩(47‑2)、膜片弹簧(47‑3)、内钢丝支承圈(47‑4)和外钢丝支承圈(47‑5)均位于其内部,所述的固定盖(47‑1)的右端开设有通孔,所述的膜片弹簧(47‑3)为有一定锥度、中心部分均匀开设有多个径向槽的圆锥形弹簧片,其通过中部开设的孔套设在所述的输出轴(50)上,其左端抵接在所述的非光滑壁面试验样件(44)的右端面上,所述的铆钉(47‑6)穿过所述的膜片弹簧(47‑3)的径向槽固定在所述的固定盖(47‑1)的通孔,所述的内钢丝支承圈(47‑4)与外钢丝支承圈(47‑5)套在多个所述的铆钉(47‑6)上,分布在所述的膜片弹簧(47‑3)的两侧,所述的分离弹簧钩(47‑2)固定在所述的非光滑壁面试验样件(44)端面上,其右端有一个环形钩,与所述的非光滑壁面试验样件(44)一起抵住所述的膜片弹簧(47‑3)的外端,所述的止推轴承支座(47‑9)的左端面与所述的膜片弹簧(47‑3)的右端接触,所述的止推轴承(47‑7)套在所述的止推轴承支座(47‑9)内孔中,所述的止推轴承支座(47‑9)右端套在所述的右端盖(45)的左端面环形凸起处,两个所述的止推螺栓(47‑8)穿过所述的右端盖(45)与所述的止推轴承支座(47‑9)接触。

2.根据权利要求1所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置,其特征在于,所述的辅助装置包括试验平台(31)、第一支座(32)、扭矩信号耦合器支座(11)、滚轮平台(13)、第二支座(21)、第一肋板(30)、第二肋板(29)、进水管支撑架(12)、限位挡板(14),所述的第一支座(32)、滚轮平台(13)、第二支座(21)、第一肋板(30)均固定在所述的试验平台(31)上,所述的第一电机(1)和第一扭矩信号耦合器(3)均固定在所述的第一支座(32)上,所述的密封筒装置支撑在所述的第一肋板(30)上,所述的第二扭矩信号耦合器(7)固定在所述的扭矩信号耦合器支座(11)上,所述的扭矩信号耦合器支座(11)固定在所述的滚轮平台(13)上,所述的试验平台(31)上开设有两条导轨(15),所述的滚轮平台(13)可沿两条导轨(15)前后滑动;所述的密封筒装置的右端支撑在所述的第二肋板(29)上,所述的泵(18)和第二电机(20)固定在所述的第二支座(21)上,所述的进水管支撑架(12)上端固定支撑所述的第二进水管(17),下端固定在所述的试验平台(31)上,所述的限位挡板(14)位于所述的导轨(15)的一端,与所述的试验平台(31)固定。

3.根据权利要求1所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置,其特征在于,所述的输出轴(50)为空心轴。

4.根据权利要求1所述的基于不同环境下的不同结构壁面减阻测试装置,其特征在于,所述的密封筒装置由左端盖(38)与所述的试验样件支撑架(41)之间、所述的密封筒装置的右端盖(45)与所述的盖板压紧装置(47)之间、所述的非光滑壁面试验样件(44)与所述的固定盖(47‑1)内端之间的密封均采用磁流体密封结构(46)。