立式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)发明专利申请(10)申请公布号CN105465003A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201511004634.5(22)申请日2015.12.28(71)申请人沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司地址110869辽宁省沈阳市经济技术开发区开发大路16号甲申请人沈阳工业大学(72)发明人仲作文赵晶符伟纪永刚布存丽郗文超王世杰(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)F04D29/046(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称立式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，测试系统包括泵壳、叶轮、上部飞轮组件、转子、定子、径向轴承、推力轴承、下部飞轮组件、检测装置，上部飞轮组件和下部飞轮组件与转子连接，转子通过轴承与泵壳连接，检测装置为若干压电陶瓷式传感器，压电陶瓷式传感器镶嵌在推力轴承的推力瓦块内。本发明可实现立式屏蔽泵的轴向力的测量，为立式屏蔽泵的轴向推力轴承的设计与优化及使用寿命的预测提供参考数据。CN105465003ACN105465003A权利要求书1/1页1.一种立式屏蔽泵的轴向力测试系统，包括支撑架（1）、泵壳（2）、叶轮（3）、上部飞轮组件（5）、下部飞轮组件（11）、转子（7）和检测装置，其特征在于：泵壳（2）的上端与支撑架（1）连接，叶轮（3）、上部飞轮组件（5）和下部飞轮组件（11）设置在泵壳（2）内，叶轮（3）、上部飞轮组件（5）和下部飞轮组件（11）与泵壳（2）内壁之间具有间隙；上部飞轮组件（5）和下部飞轮组件（11）及上部径向轴承（6）和下部径向轴承（9）分别设置在转子（7）的两端；转子（7）的两端分别通过上部径向轴承（6）和下部径向轴承（9）与泵壳（2）的内壁连接；转子（7）外部设有定子部件（8）；下部径向轴承（9）与下部飞轮组件（11）之间设有推力轴承（10），检测装置为设置在推力轴承（10）内的压电陶瓷式传感器（13）。2.根据权利要求1所述的立式屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：压电陶瓷式传感器（13）镶嵌在推力轴承（10）的推力瓦块（12）上。3.根据权利要求2所述的立式屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：压电陶瓷式传感器（13）为8个，8个压电陶瓷式传感器（13）镶嵌在推力轴承（10）的8个推力瓦块（12）内。4.根据权利要求1所述的立式屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：上部飞轮组件（5）和下部飞轮组件（11）通过键与转子（7）连接。5.根据权利要求1所述的立式屏蔽泵的轴向力测试系统，其特征在于：泵壳（2）的上端通过法兰盘与支撑架（1）悬挂式连接。6.根据权利要求1所述的立式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对压电陶瓷式传感器的测量值进行收集的数据收集系统，数据收集系统与压电陶瓷式传感器（13）连接。7.一种用权利要求1所述立式屏蔽泵的轴向力测试系统进行轴向力测试的方法，其特征在于：该方法步骤如下：a.转子部件静止时，压电陶瓷式传感器镶嵌在推力轴承的推力瓦块上，推力轴承受到了转子部件的重力作用力，该重力作用力传递到压电陶瓷式传感器上，从而测量出静止情况下推力轴承所受到的轴向力G1，G1为静止时推力轴承所承受的轴向力；b.启动屏蔽式电动机，在屏蔽式电动机转速达到额定转速前，屏蔽式电动机驱动转子部件旋转，旋转过程中，推力轴承在受到转子部件的重力作用力的同时，还受到了浮力、叶轮前后盖板压力差而产生的指向叶轮吸入口的轴向力和液体流经叶轮进口与出口方向发生变化引起的作用在叶轮上的动反力；推力轴承所受的轴向力通过压电陶瓷式传感器，从而测量出推力轴承所受到的轴向力G2，G2为泵启动时推力轴承所承受的轴向作用力；c.立式屏蔽泵正常运行时，泵的转速为1500rpm，在运行过程中，推力轴承在受到转子部件的重力作用力的同时，还受到了浮力、叶轮前后盖板压力差而产生的指向叶轮吸入口的轴向力和液体流经叶轮进口与出口方向发生变化引起的作用在叶轮上的动反力；推力轴承所受的轴向力通过压电陶瓷式传感器，从而测量出推力轴承所受到的轴向力G3，G3为泵运行时所述推力轴承所承受的轴向作用力；d.关闭屏蔽式电动机，上部飞轮组件与下部飞轮组件共同驱动转子旋转，并且产生惰转现象，在旋转过程中，推力轴承在受到转子部件的重力作用力的同时，还受到了浮力、叶轮前后盖板压力差而产生的指向叶轮吸入口的轴向力和液体流经叶轮进口与出口方向发生变化引起的作用在叶轮上的动反力；推力轴承所受的轴向力通过压电陶瓷式传感器，从而测量出推力轴承所受到的轴向力G4，G4为泵失电时所述推力轴承所承受的轴向作用力。2CN1054