[发明专利]一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置

说明书

本发明公开了一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置，在推进器本体内设置测量轴，并在测量轴内设置推力扭矩传感器，测量轴带动推进器本体上的叶片旋转的同时受到推进器本体的推力及扭矩作用，并发生弹性形变，推力扭矩传感器检测测量轴的变形量并将其转化成电信号，实现了无轴泵喷推进器本体的性能数据收集；本发明将测量轴与推进器本体集成在一起，可避免导管推力测量支架对导管绕流的影响，不会破坏导管外壁形状，也不存在多传感器测力时相互之间的干扰。

技术领域

本发明涉及一种水动力性能试验装置，尤其涉及一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置。

背景技术

无轴泵喷推进器是一种能够广泛应用于鱼雷、潜艇等水下航行体的推进器，其具有高效率、抗空化、低噪声、结构紧凑等众多优点，战略意义显著，是目前推进器领域研究的重点和热点。

无轴泵喷推进器将转子与叶轮集成于一体，由集成电机直接驱动转子并带动叶轮旋转产生推力，取消了传动轴系，因此无轴泵喷推进器在运行时不会产生由传动轴系引起的振动噪声，但同时对无轴泵喷推进器水动力性能试验推力和扭矩的测量造成了不便。

传统推进器水动力性能试验中，将动力仪与驱动轴系连接，以测量驱动轴系传递出的推力和扭矩数据，因此无轴泵喷推进器无法直接采用传统的测量方法对其推力和扭矩进行测量；另外，进行传统推进器水动力性能试验的动力仪其量程和结构通常只适用于直径在200mm以内的推进器缩比模型，无法用于大尺度无轴泵喷推进器的水动力性能试验。

因此，亟需一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置来解决现有的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置，能够准确有效地测量无轴泵喷推进器在系泊或者有来流等工况下的推力和扭矩，并可用于大尺度无轴泵喷推进器、机械式泵喷、导管桨等推进器的水动力性能测试。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置，包括推进器本体、贯穿并安装于所述推进器本体上的测量轴和安装在所述测量轴内部的推力扭矩传感器；所述测量轴在受到所述推进器本体的推力及扭矩作用下发生弹性形变，所述推力扭矩传感器检测变形量并将其转化成电信号，进而实现所述推进器本体的性能数据收集。

进一步的，所述测量轴为一端设置有中心孔的多段阶梯转轴，所述推力扭矩传感器固定设置在所述中心孔内。

更进一步的，所述推进器本体包括设置在所述测量轴的中间位置且与所述测量轴固定连接的叶轮组件，所述叶轮组件与所述测量轴同步转动。

所述推进器本体还包括分别设置在所述叶轮组件两侧并转动安装在所述测量轴上的后导管组件和前导管组件。

所述后导管组件处于靠近所述中心孔的一侧，且与所述前导管组件彼此互相固定连接。

所述后导管组件其径向方向通过水润滑轴承安装在所述测量轴上，轴向上允许在所述测量轴上窜动。

所述前导管组件通过深沟球轴承及轴向定位件在径向和轴向方向上安装在所述测量轴上。

所述前导管组件上背离所述叶轮组件的一侧固定安装有前导流罩，所述前导流罩的前端为半圆球形。

在所述后导管组件上背离所述叶轮组件的一侧固定安装有薄壁圆柱形的后导流罩。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明所述的无轴泵喷推进器水动力性能测试装置，在推进器本体内设置测量轴，并在测量轴内设置推力扭矩传感器，通过测量轴带动推进器本体上的叶片旋转的同时受到推进器本体的推力及扭矩作用继而发生弹性形变，推力扭矩传感器检测到测量轴的变形量并将其转化成电信号，实现了无轴泵喷推进器本体的性能数据收集；