[实用新型]油封径向力动态测量仪

说明书

本实用新型涉及一种测量角速度的仪器。

目前测量油封密封唇口在工作状态下之径向力普遍采用的是英国乔治安格斯公司的Aungus    pondage装置，其工作原理为空气载荷传感器两半轴法测量。还有美国通用摩托公司发明的G·M·R·Sealector装置，它的工作原理是通过测量油封唇口离开轴时所需要的空气压力来计算油封的径向力，它们的不足之处都是在静态条件下来测量油封径向力的，而静态下度量的径向力数值与实际工作状态的数值有很大的差异。

鉴于上述现有技术中的不足之处本实用新型的目的在于提供一种与实际工作状态相似的动态下度量径向力的装置。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种用于测量油封密封唇口在工作状态下之径向力的油封径向力动态测量仪，其特征在于与无级变速系统变换器相连的电动机其竖直转动轴通过连轴器与端部固定有转盘的传动轴相连，转盘上径向设有若干凸起的条形导向键，每条导向键上竖直设有底部与导向键相匹配的凹形键槽的离心滑块，其内外两竖直面均为圆弧面，集聚在一起可组成一个空心圆柱，在其外部与之同轴但有一定间隙的水平环形盘垫板位于转盘上方，并由支座固定不动，另在滑块组的外部设报警电路的接点，其与轴线的距离等于油封工作半径。导向键的截面最好为矩形。离心滑块最好为六个，报警电路最好为声光控制电路。

本实用新型主要是由动力、离心和报警机构组成的。其中动力机构主要包括有：无级变速变换器、电动机和连轴器。离心机构主要包括有：转盘、离心滑块、支座、垫板和压板。报警机构主要包括有：声光控制电路板、两个可动电接点、灯泡及音响装置。

无级变速变换器系采用大功率晶体管变换器与电动机相连以驱动电动机的无级变速系统。其变速原理是均匀改变交流电机定子供电频率，则可以平滑地改变电机的同步转速。这可由交流电机的转速公式得出，即N＝ (60f)/(P) （1－S）其中N为电动机的转速、f为定子供电频率、P为磁极对数、S为转差率。变换器本身带有测速装置和数显装置，能自动显示调节频率，或者利用可与微机相连的插孔速度传感器可利用变频器以f表之将其输进计 算机内。该变速系统可平滑变速，变速比高达100以上，且变速精度高。电动机的转轴呈竖直状态，并通过连轴器带动传动轴同步旋转。转轴的端部固定有离心机构的转盘，其可以采用连接件紧固或者是以键槽形式连接。该转盘为水平圆板，表面上设有最好是与之连为一体的若干径向凸起的条形导向键，其截面形状有多种最好是矩形，其数目最好为六个均匀排布。每条导向键的上面都设有一个竖直的滑块，其底部最好是过中心线设有与凸起导向键相匹配的径向键槽，两者配合不仅能使转盘带动滑块旋转，而且又使滑块在离心力的作用下沿导向键径向滑动。该滑块内外两竖直面均为圆弧面，集聚在一起可组成一个空心圆柱，被测油封的唇口即套在其外柱面上。可根据不同质量配制几组滑块，以供测量时选择。油封的下端面置于转盘上方的水平环形垫板上，其内环直径稍大于被测油封的工作直径，垫板的外环与固定的支座相连。该垫板最好是几个环形板搭接在一起，使垫板的内径可变以扩大测量范围。在油封的上端面设置几个水平压板最好为三个，其伸向轴心的一端稍超过密封环外环并压住它，使之在测量中不发生位移，也不影响密封环唇口的扩张。该压板由连接件也固定在支座上，最好是在支座的顶端。该支座可以是框架结构，也可以是圆筒形结构，它们底部都设有外沿翻边，由连接件固定在相对转盘固定不动的物体上，例如可以固定在本仪器置有动力系统的壳体上。该壳体内还设有报警系统即报警电路，最好是声光控制电路，它是由声光控制电路板、灯泡、音响装置，组成的简单电路。其位置可调的两个电接点置于压板上或由磁力表座固定在工作台面上，与中心线之距离等于被测油封之工作半径。当滑块通过调节无级变速系统滑到与两接点同时接触时，上述电路即被金属滑块导通，音响装置与灯泡同时工作，提醒人们记录此时的数据f值。通过N＝ (60f)/(P) （1－S）（P、S为电动机固有的参数）计算出电动机的转速N，再由N通过公式W＝ (πN)/30 换算出角速度W，然后代入φ_法＝－mw²r式子中，该动力学公式中，φ_法为法向惯性力即离心力，m为离心元件即滑块组的质量，r为离心元件之离心半径，它可以从滑块的重心算起，整个滑块可看作质量为m作用于重心上的质点。经人工或计算机计算出滑块总的离心力，其数值就是油封径向力的大小。本实用新型是利用动力学旋转物体产生的离心力来平衡油封的径向力，从而实现油封径向力的度量。