一、概述

YP系列(壓力式)水力測功機(jī), 國外在60、70年代已廣泛使用。我國在85年通過許可證貿(mào)易, 引進(jìn)了西德策爾納(zoller)公司技術(shù), 開發(fā)生產(chǎn)該型號的先進(jìn)測功機(jī)。目前該工藝技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)成熟應(yīng)用于全系列產(chǎn)品生產(chǎn)。國際上，有英國弗魯特，美國的開恩公司。另外，國內(nèi)有兩家通過仿造，也已小批量生產(chǎn)這種系列產(chǎn)品。我公司通過消化、吸收國外技術(shù)，進(jìn)行全新優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，可提供全系列產(chǎn)品。

YP系列水力測功機(jī)共有12個(gè)規(guī)格，均采用電動(dòng)排水蝶閥控制。即通過改變蝶閥的開度來改變吸收功率的大小。制動(dòng)功率范圍從20KW到5900KW，品種齊全，國內(nèi)外用戶根據(jù)自己發(fā)動(dòng)機(jī)功率范圍選擇合適的機(jī)型選購。

該產(chǎn)品主要用來檢測各種柴油機(jī)、汽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)的有效功率。是動(dòng)力機(jī)特性試驗(yàn)、傳動(dòng)機(jī)械的效率試驗(yàn)中不可缺少的測試設(shè)備。

該產(chǎn)品基本型為單方向測試，用戶如需同時(shí)雙向試驗(yàn)訂貨時(shí)請?zhí)岢鲆�求后，我公司給予專門定制。

二、技術(shù)規(guī)范

1．主要特點(diǎn)

◆體積小，安裝容易；

◆結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便；

◆制動(dòng)力矩大；

◆測量精度高；

◆工作穩(wěn)定可靠；

◆磁電式測速傳感器實(shí) 現(xiàn)高精度瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測量；

◆電控蝶閥快速負(fù)載控制；

◆響應(yīng)速度快，適于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

2．測量性能指標(biāo)

3.技術(shù)參數(shù)

本表單位：mm

4． 特性曲線

水力測功機(jī)的應(yīng)用范圍，可以從它的特性曲線上看出，見圖一（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）、（g）、（h）。特性曲線表示了測功機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下所能吸收的功率范圍。

OA曲線表示測功機(jī)在一定進(jìn)水壓力下，隨著轉(zhuǎn)速的變化所能吸收的最大功率線。

AB直線為保持測功機(jī)扭矩為最大值時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的變化，測功機(jī)所能吸收的最大功率線。

AC直線（YP20型）與BC直線為不超過測功機(jī)最大容許的排水溫度時(shí)，測功機(jī)所能吸收的最大功率限制線。

CD直線為測功機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制線。

OD曲線為測功機(jī)不充水時(shí)的制動(dòng)功率線（空氣磨擦阻力）。

曲線圖形OABCDO所包圍的區(qū)域表示了該型水力測功機(jī)所能吸收的功率范圍。這也是動(dòng)力機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)選用測功機(jī)的依據(jù)。凡動(dòng)力機(jī)的特性在曲線圖形所包圍的范圍內(nèi)，一般均能在該型水力測功機(jī)上進(jìn)行特性試驗(yàn)。

﹡用戶在選用測功機(jī)時(shí)，必須注意動(dòng)力機(jī)的測試點(diǎn)是否在該型測功機(jī)的特性曲線范圍內(nèi)，并盡量避開曲線邊緣。

﹡充水情況下最佳控制時(shí)的最小吸收功率線（蝶閥全開位置）略高于OD線，選型時(shí)應(yīng)盡量不要太靠近OD線。

三、測功機(jī)的結(jié)構(gòu)

YP型水力測功機(jī)主要由機(jī)體部件、測力機(jī)構(gòu)部件、進(jìn)排水部件、校正部件、電動(dòng)排水閥部件、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置部件和潤滑部件等組成。見圖二（a）、（b）。

1．機(jī)體部件

機(jī)體部件是測功機(jī)利用水來吸收動(dòng)力機(jī)有效轉(zhuǎn)矩的主要部件。見圖三（a）、（b）。

動(dòng)力機(jī)輸出的機(jī)械能在這里轉(zhuǎn)化為熱能，并由進(jìn)入殼體中的水吸收而排出帶走，極少部分則由測功機(jī)外殼壁散熱給空氣。

其簡單構(gòu)造由一架于滾動(dòng)軸承上的可擺動(dòng)的外殼和架于主軸上的轉(zhuǎn)子所組成。測功機(jī)轉(zhuǎn)子安裝于主軸中間，左右側(cè)殼及左右軸承外殼分別對稱安裝于轉(zhuǎn)子兩側(cè)，轉(zhuǎn)子凹坑與左右側(cè)殼凹坑形成工作腔。外殼與左右軸承外殼連接的雙金屬軸套既起到軸襯作用，還起到了封水作用。YP880、Y1200、YP1900、YP2500、YP3300、YP5900型測功機(jī)為防止水滲漏，由間隙密封，不讓水進(jìn)入軸承，保證了軸承的使用壽命。

外殼上開有排水孔，左右軸承外殼開有進(jìn)水孔，以保證低溫水的進(jìn)入與高溫水的排出。左右軸承外殼都有一溢水管，甩水圈甩出的水經(jīng)溢水管進(jìn)入底座后排出。

主軸兩端錐部安裝有聯(lián)軸節(jié)，其中一側(cè)裝有測速齒輪，通過測速傳感器，主軸轉(zhuǎn)速可在數(shù)字顯示表顯示出來。

圖二（b）Y880-5、Y1900-S、Y3300-S水力測功機(jī)外形示意圖

1、機(jī)體部件 2、測功部件 3、潤滑部件 4、進(jìn)排水部件 5、校正部件 6、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置部件

圖三（a）YP1900機(jī)體部件結(jié)構(gòu)示意圖

1、底座  2、左右軸承座  3、主軸部件  4、聯(lián)軸節(jié)  5、軸承壓板  6、骨架油封 7、軸套  8.9、雙金屬軸套  10、左右軸承外殼  11、左右側(cè)殼  12、螺塞  13、轉(zhuǎn)子 14、外殼  15、封水圈  16、測速齒輪  17、轉(zhuǎn)速傳感器  18、溢水管  19、旋塞

圖三（b）YP1900機(jī)體部件結(jié)構(gòu)示意圖

1、底座 2、軸承座  3、聯(lián)軸節(jié)  4、主軸部件  5、軸承殼  6、外殼   7、側(cè)殼  8、轉(zhuǎn)子  9、轉(zhuǎn)速傳感器  10、測速齒輪

主要由制動(dòng)臂、拉壓力傳感器和活節(jié)螺栓等組成。機(jī)體部件所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩與制動(dòng)臂上拉壓力傳感器的反力矩相平衡，由電子數(shù)字顯示儀器顯示制動(dòng)力的大小。工作過程中為保護(hù)傳感器，在一端活節(jié)螺栓處加裝有尼龍圈或橡膠圈，起到緩沖作用，同時(shí)為防止運(yùn)輸中傳感器受振動(dòng)后損壞，設(shè)有支撐固定保護(hù)裝置，在使用中須松開固定傳感器的螺栓，把活動(dòng)板拉向一邊，無活動(dòng)板的只要旋去螺栓即可。

圖四（a）YP20、YP60、YP120、YP250、YP380、YP520、YP660

測力機(jī)構(gòu)部件示意圖

1、制動(dòng)臂  2、拉壓力傳感器  3、活節(jié)螺栓  4、支承座  5、保護(hù)罩  6、活動(dòng)板

7、螺栓

圖四（b）YP1900測力機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖

1、制動(dòng)臂      2、固定螺栓       3、活節(jié)螺栓       4、拉壓力傳感器

YP880、YP1200、YP1900、YP2500、YP3300、YP5900型測功機(jī)的進(jìn)水部件由進(jìn)水閥部件、進(jìn)水管等組成。排水部件由排水蝶閥、排水彎管、排水執(zhí)行器等組成。

圖五（a）Y1900進(jìn)排水部件示意圖

1、溢水管 2、透氣管 3、進(jìn)水部件（5、彎管 6、管道 7、支架）4、排水部件（8、支架 9、管道 10、彎頭）

圖五（b）Y880-S、Y1900-S、Y3300-S進(jìn)排水部件示意圖

1、溢水管 2、進(jìn)水部件 3、排水執(zhí)行器 4、排水蝶閥 5、排水彎管

4、  校正部件（靜校部件）

校正部件用來作為測功機(jī)靜校之用，見圖六。

它主要由校正臂、吊勾部件、吊桿、托盤及砝碼等組成。

測功機(jī)主軸中心到靜校臂三角刀口距離L值及砝碼總重量W見下表。

L及W值

圖六  校正部件示意圖

1、校正臂   2、吊勾部件    3、吊桿    4、托盤   5、砝碼

YP60、YP120、YP250、YP380、YP520、YP660型水力測功機(jī)均采用此種形式來控制排水蝶閥。

圖七 DPF電動(dòng)排水閥部件示意力圖

1、電位器    2、力矩電機(jī)   3、行星副    4、殼體   5、蝶閥

圖八  自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置部件示意圖

1、排水執(zhí)行器  2.3、齒輪副（同步齒形帶）  4、角鐵  5、排水蝶閥  6、支承板

主要由排水執(zhí)行器、排水蝶閥、支承板、齒輪副等組成。

YP880、YP1200、YP1900、YP2500、YP3300、YP5900型水力測功機(jī)均采用此種形式來控制排水蝶閥。

YP880、YP1200、YP1900型測功機(jī)配我廠生產(chǎn)的YZ60A排水執(zhí)行器，YP2500、YP3300、YP5900型測功機(jī)配YZ20排水執(zhí)行器。

L---計(jì)算臂長為0.9549(米)

循環(huán)供水系統(tǒng)主要由散熱水池、水泵、穩(wěn)壓水箱、進(jìn)排水連接管路、水壓表、閥門等組成。水池的容積應(yīng)考慮散熱和測量最大功率的耗水量，并有一定的富余量以補(bǔ)償循環(huán)過程中水的耗散，在條件許可的情況下，建議盡量加大水池容積。水箱的容積應(yīng)考慮最大耗水量時(shí)的穩(wěn)壓供水（耗水量見技術(shù)參數(shù)表）。在水泵供水大于測功機(jī)的最大功率的耗水量時(shí)，穩(wěn)壓水箱的容積可推薦為2～5 M3 左右，耗水量小的可取較小值，耗水量大的可取較大值。水池的容積一般為水箱容積的5倍左右。有條件的話，可盡量大一些。

進(jìn)、排水管口徑應(yīng)適應(yīng)測功機(jī)進(jìn)排水口口徑的要求。

進(jìn)水管路上應(yīng)串接一只閘閥和一只水壓表。閘閥用于調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力，對于固定的發(fā)動(dòng)機(jī)型，一般一次調(diào)定后就不再動(dòng)了，故該閘閥可裝在任何方便的位置，而測功機(jī)進(jìn)水管上的球閥則用于啟閉供水。

排水管路一般取比進(jìn)水管路更大的通徑。排水管可用陶土管通向水池，使之循環(huán)。若用戶水源豐富亦可排入下水道。排水管路應(yīng)注意兩個(gè)問題，一是排水不能與溢水管相串通，以防排水壓力過高向溢水管反向灌水；二是排水管道如不通暢，會造成背壓過大，影響測功機(jī)正常測試。因此，管路安排應(yīng)盡可能短且彎頭要少。

循環(huán)水經(jīng)除垢器后作為測功機(jī)進(jìn)水，將減少測功機(jī)內(nèi)水垢的形成。如無水質(zhì)處理設(shè)備，允許用自來水或清潔的河水，但不得有泥沙等雜質(zhì)混入。不宜使用海水。可根據(jù)不同地區(qū)的水的PH值是否偏高而考慮是否需要安裝除垢器。

圖九 供水系統(tǒng)示意圖

圖十 水力測功機(jī)安裝地基圖

安裝地基尺寸、進(jìn)排水口徑及位置見表。

YP型水力測功機(jī)安裝地基尺寸及測功機(jī)底座溢排水口位置一覽表

YP型水力測功機(jī)進(jìn)排水口徑及位置一覽表

本表未注單位：毫米。