屏蔽泵的轴向力测试系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106907337B(45)授权公告日2018.05.25(21)申请号201710327560.1审查员徐建华(22)申请日2017.05.10(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN106907337A(43)申请公布日2017.06.30(73)专利权人沈阳工业大学地址110870辽宁省沈阳市经济技术开发区沈辽西路111号专利权人沈阳鼓风机集团股份有限公司(72)发明人赵晶孙丹郝国帅王世杰(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115代理人周楠宋铁军(51)Int.Cl.F04D15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称屏蔽泵的轴向力测试系统及方法(57)摘要本发明提供一种立式屏蔽泵的轴向力测试系统及方法，测试系统包括泵体、叶轮、前端盖、转子、定子、推力轴承和检测装置，泵体前端与盖板固定连接；叶轮、前轴承座和前端盖设置在泵体内；泵体内壁与叶轮之间存在间隙；前轴承座与前端盖固定连接，前端盖与前轴承座之间存在间隙；叶轮与转子同轴固定，转子外部设有定子，转子与定子通过屏蔽套隔开；推力轴承设置在转子与屏蔽泵后端中间，推力轴承两侧安装有支撑架。本发明可实现屏蔽泵的轴向力的测量，为屏蔽泵轴向力平衡装置的选择与设计提供了有效可靠的依据。CN106907337BCN106907337B权利要求书1/2页1.一种屏蔽泵的轴向力测试系统，包括泵体（2）、叶轮（3）、前端盖（5）、转子（6）、定子（7）、推力轴承（10）和检测装置，其特征在于：泵体（2）前端与盖板（1）固定连接；叶轮（3）、前轴承座（4）和前端盖（5）设置在泵体（2）内；泵体（2）内壁与叶轮（3）之间存在间隙；前轴承座（4）与前端盖（5）固定连接，前端盖（5）与前轴承座（4）之间存在间隙；叶轮（3）与转子（6）同轴固定，转子（6）外部设有定子（7），转子（6）与定子（7）通过屏蔽套（8）隔开；推力轴承（10）设置在转子（6）与屏蔽泵后端中间，推力轴承（10）两侧安装有支撑架（9）；检测装置为镶嵌在泵体（2）前端的第一压电传感器（11）、镶嵌在前轴承座（4）的第二压电传感器（12）、安装在泵体（2）进出口位置的流量计（14）、以及镶嵌在支撑架（9）上的第三压电传感器（13）。2.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：泵体（2）前端与盖板（1）通过螺栓连接。3.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：第一压电传感器（11）为16个，16个第一压电传感器（11）均匀镶嵌在泵体（2）前端断面轴向位置。4.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：第二压电传感器（12）为16个，16个第二压电传感器均匀镶嵌在前轴承座（4）轴向位置上。5.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：支撑架（9）为2个，通过螺栓固定在推力轴承（10）前后两侧，在每个支撑架（9）的轴向位置上，布置第三压电传感器（13）16个。6.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：流量计（14）为2个，分别安装在泵体（2）进口和出口位置。7.根据权利要求1所述的屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：测试系统还包括用于收集压电传感器的测量值的数据收集系统（17），数据收集系统（17）通过推力轴承后侧支撑架压电传感器数据线（15）和推力轴承前侧支撑架压电传感器数据线（16）连接第三压电传感器（13），通过前轴承座压电传感器数据线（18）连接第二压电传感器（12），通过泵体前端压电传感器数据线（19）连接第一压电传感器（11）。8.根据权利要求1所述屏蔽泵的轴向力测试系统测试轴向力的方法，其特征在于：该方法步骤如下：a.启动屏蔽泵，在屏蔽电机达到额定转速之前，推力轴承承受由于叶轮前后盖板不对称产生的盖板力，指向叶轮吸入口方向以及液体流经叶轮后，速度大小和方向产生变化而形成的动反力，指向叶轮后部；盖板力通过第一压电传感器（11）和第二压电传感器（12）测量计算得到为A1，动反力通过流量计（14）测量计算得到为A2，推力轴承所承受的轴向力通过第三压电传感器（13），测得轴向力为A3；b.屏蔽泵正常运转，屏蔽电机达到额定转速，运转过程中推力轴承承受由于叶轮前后盖板不对称产生的盖板力，指向叶轮吸入口方向以及液体流经叶轮后速度大小和方向产生变化而形成的动反力，指向叶轮后部；盖板力通过第一压电传感器（11）和第二压电传感器（12）测量计算得到为B1，动反力通过流量计（14）测量计算得到为B2，推力轴承所承受的轴向力通过第三压电传感器（13），测得轴向力为B3；c.关闭屏蔽泵，产生惰转现象，推力轴承承受由于叶轮前后盖板不对称产生的盖板力，指