一种离心泵转子流动诱导振动的测量方法.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(10)授权公告号CNCN102889216102889216B(45)授权公告日2014.11.05(21)申请号201210350436.4(22)申请日2012.09.05(73)专利权人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人裴吉袁寿其王文杰袁建平司乔瑞阳君(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人李弘于晓霞(51)Int.Cl.F04D15/00(2006.01)审查员阳大清权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种离心泵转子流动诱导振动的测量方法(57)摘要一种针对离心泵转子流动诱导振动的瞬态非接触测量和分析方法，通过在蜗壳上靠近叶轮口环位置两个相互垂直的方向上安装经过校准的趋近式电涡量传感器，实现在泵无水运行状态下，对叶轮振动轨迹进行测量以及在泵带水正常运行状态下对转子振动进行测量。通过将各相位上带水运行振动幅值与不带水运行振动幅值相减，得到仅由流体诱导的振动信号。将两个垂直方向上分别测得的振动曲线转化为平面上的振动轨迹，并计算得出二维平面上各时刻的振动相位，可直观分析转子在径向方向的振动。CN102889216BCN102896BCN102889216B权利要求书1/1页1.一种离心泵转子流动诱导振动的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)对待测离心泵的安装和实验回路的调整；(B)利用校准机构对两个电涡量传感器分别进行静态测量校准；(C)在蜗壳上靠近叶轮口环位置两个相互垂直的方向上安装趋近式电涡量传感器，同时，在转轴处安装电感应开关传感器；(D)对数据采集系统进行调试，并对采集的数据进行调理；(E)在泵无水运行状态下，对叶轮振动轨迹进行测量；(F)在泵带水正常运行状态下对转子振动进行测量；(G)进行信号滤波以及输出电压值和实际测量距离值的换算；(H)将多个周期的测量信号进行相平均计算；(I)将各相位上带水运行振动幅值与不带水运行振动幅值相减；(J)将两个垂直方向上分别测得的振动曲线转化为平面上的振动轨迹，并计算得出二维平面上各时刻的振动相位。2.根据权利要求1中所述的一种离心泵转子流动诱导振动的测量方法，其特征在于，所述步骤(I)的作用是消除了由机械原因引起的转子振动，从而得到仅由流体诱导的振动信号，其中，所述机械原因包括叶轮口环处圆周加工的不精确、泵的轴承间隙、叶轮质量的不对称。3.根据权利要求1中所述的测量方法，步骤(B)中的校准机构包括：距离测量仪(1)；底座(2)；基座(3)；螺纹杆(4)；校准用圆盘(5)；传感器固定座(6)；电涡量传感器(7)；其中，距离测量仪(1)用于控制螺纹杆(4)和校准用圆盘(5)的伸长距离，以精确控制校准用圆盘(5)与电涡量传感器(7)的距离；同时，电涡量传感器(7)固定在传感器固定座(6)处；校准用圆盘(5)选用与待测离心泵叶轮转子相同的材料。2CN102889216B说明书1/3页一种离心泵转子流动诱导振动的测量方法技术领域[0001]本发明属于与泵类机械转子振动相关的技术领域，特指由泵内部复杂的非定常流动诱导的结构振动现象。背景技术[0002]泵是重要的能量转换装置和流体输送设备，其中离心泵应用最为广泛。离心泵不仅应用在石油、化工、水利等工农业领域，而且是航空、舰船、潜艇等高技术领域的关键设备。离心泵在运行过程中会不可避免地产生振动，振动会影响离心泵运行的稳定性和安全性，并影响机器寿命。泵是重大工程的关键设备，尽可能地减小振动可以提高泵机组运行的可靠性，并可以降低重大事故的发生率，从而保证人身安全，避免国民财产遭受损失，具有重要的社会意义和经济意义。目前，由于泵内部复杂流动产生的周期性载荷是导致振动的不可忽视的因素，并且更加难以控制，简单地利用机械减振方法不能很好的消除，流动诱导振动现象已经成为工程实际中亟待解决的问题，尤其在在隐蔽性很高的舰船和潜艇等国防设备领域。因此，为了深入分析离心泵转子流动诱导振动特性，有必要对该振动信号进行瞬态的测量、采集和分析。为了解决这一问题，并能够对泵转子进行非接触测量，新的测量系统和数据处理分析方法被提出。[0003]经检索，关于泵类机械振动测量的专利有：潜油电泵振动测试装置，申请号：200420074343；离心泵振动信号采集装置，申请号：200620029173；离心泵振动故障融合诊断方法及振动信号采集装置，申请号：200610017089。目前这些专利中，振动测量主要集中于泵壳体振动信号的采集，这种采集局限于泵的静止结构，虽然测量相对方便简单，但不能准确反映泵转子振动的特性。同时，所采集的信号不能直接获得单纯由流动现象诱导的振动，而是包含了如机械原因产生的振动，因此，信号复