專利名稱：泵軸向力測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬測試儀器，主要涉及離心泵軸向力測試儀器的結(jié)構(gòu)及其功用，本發(fā)明不改變離心泵的結(jié)構(gòu)，就可方便安裝，動態(tài)進行軸向力旳測試，實時或遠程顯示、監(jiān)控。也可應(yīng)用于其它類似機械設(shè)備軸向力旳測試。
背景技術(shù)：
一.新產(chǎn)品試制需進行軸向力的測試離心泵運行轉(zhuǎn)子作用有隨工況變化的軸向力，此軸向力的存在特別是軸向力較大時，使轉(zhuǎn)子與定子接觸，或零件損壞，甚至造成事故，因此必須平衡或消除作用于轉(zhuǎn)子上的不平衡軸向力。平衡軸向力的結(jié)構(gòu)方式各不相同，但不外乎水力平衡如有平衡盤機構(gòu)的多級泵；水力平衡加止推軸承如葉輪對稱排列或有平衡鼓的多級泵；止推軸承平衡如小功率的單、多級泵。由于泵運行工況的變化，結(jié)構(gòu)的不同，及其它各種因素軸向力的計算，特別多級泵軸向力的計算，與泵實際運行的軸向力差別較大，使泵運行可靠性差，因此泵的樣機除進行性能參數(shù)測試外，需進行不平衡軸向力的實際測試，對泵的可靠性作出評定或為改進設(shè)計提供依據(jù)。二.產(chǎn)品改進需進行軸向力的測試為適應(yīng)礦井輸送含一定濃度固體顆粒的污水，發(fā)展了取消平衡盤的葉輪對稱布置旳多級泵，泵的無故障工作時間得到了提高，泵運行初期泵中間密封套間隙磨損較小，轉(zhuǎn)子的軸向力基本平衡，殘余軸向力由泵轉(zhuǎn)子的止推(角接觸)軸承承擔；泵運行中后期泵中間密封套間隙磨損增大，密封套間隙兩端作用有約為泵總揚程一半的壓差，泄漏的高壓污水作用于低壓側(cè)末級葉輪后蓋板，使不平衡軸向力隨著間隙的增大迅速增加，軸承頻繁損壞， 泵的無故障工作時間迅速下降。為此進行了當中間密封套間隙磨損增大到允許的最大間隙時，軸向力能基本平衡及葉輪不對稱布置時，軸向力也基本平衡的改進，并在申報的《節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵》專利中作了說明，改進理論上可行，實際效果如何必須進行多種方案的對此試驗，測試軸承承擔殘余軸向力的大小，因此進行軸向力的測試成為關(guān)鍵。三.現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)只檢索到專利200520078341. 7《泵用測定軸向力裝置》提出了測定軸向力裝置的結(jié)構(gòu)及使用但存在如下不足1.安裝測定軸向力裝置需對泵軸承體進行改造或更換，使用不方便。2.測定軸向力裝置不是直接測作用于轉(zhuǎn)子上的軸向力，而是通過轉(zhuǎn)子軸向往復(fù)運動5-7毫米(有平衡盤的多級泵)，使四條輪幅及貼在其上對稱的8個應(yīng)變片變形，應(yīng)變片橋式電路連接并有引出線引出(應(yīng)有控制顯示柜)，即測量輪幅變形轉(zhuǎn)換為剪應(yīng)力來間接測的載荷(軸向力)數(shù)值，累積誤差較大。3.對于采用止推軸承定位并承擔轉(zhuǎn)子旳不平衡軸向力的多級及單級泵，其葉輪的對中性由止推軸承定位，泵運行不允許轉(zhuǎn)子軸向位移，無法監(jiān)控和測定軸向力。4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)控制環(huán)節(jié)多，造價高，適用于實驗室搞研究，不利于實際推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本著實現(xiàn)同樣的功能結(jié)構(gòu)越簡單越可靠的原則，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，動態(tài)直接測試泵運行軸向力的大小及方向，測試數(shù)據(jù)準確并實時或遠程顯示監(jiān)控。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用泵運行作用于轉(zhuǎn)子上的軸向力，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移的機械傳動，轉(zhuǎn)化為推動活塞執(zhí)行的液壓傳動，使油缸內(nèi)壓力升高，與油缸連通的壓力表實時顯示軸向力的數(shù)值或通過壓力繼電器遠程顯示監(jiān)控。本發(fā)明的有益效果1.設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測試準確。2.動態(tài)測試軸向力的大小和方向并實時或遠程顯示監(jiān)控。3.測試范圍廣，轉(zhuǎn)子軸向定位或移動的單級和多級泵的軸向力都能動態(tài)測試。4.結(jié)構(gòu)尺寸小工藝好、制造容易造價低、適用性強、有利于推廣應(yīng)用。


圖1是泵軸向力測試儀結(jié)構(gòu)2是泵軸向力測試儀裝在泵軸承內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)3是泵軸向力測試儀裝在泵軸承外側(cè)結(jié)構(gòu)4是泵軸向力測試儀同時裝在泵軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)結(jié)構(gòu)圖
具體實施例方式一 .泵軸向力測試儀結(jié)構(gòu)見圖1主要由油缸體(1)、調(diào)壓蓋O)、活塞(3)、壓力表或壓力繼電器(9)、壓力表接管 (8)、及加油或放氣堵頭G)、密封圈(5)、(6)、(7)等組成，壓力表或壓力繼電器與油缸通過壓力表接管相通。二.泵軸向力的測試實例1、泵軸向力測試儀裝在泵軸承內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)見圖21. 1.泵軸向力測試儀的安裝圖示雙點畫線為泵軸承體采用成對角接觸軸承的結(jié)構(gòu)，實線為軸向力測試儀，缸體(1)取代原左軸承壓蓋的位置并用原雙頭螺栓(L)緊固；活塞(3)代替原左軸承壓蓋的作用，定位軸承(Z)外圈，轉(zhuǎn)動調(diào)壓蓋( 使缸(Q)腔內(nèi)油壓力升高，推動活塞右移壓緊軸承外圈；此時與Q腔相通的壓力表(9)顯示一個低壓力值(如0. OlMPa)。1.2.泵軸向力的測試軸向力測試儀安裝完畢后開泵運行，若作用于轉(zhuǎn)子殘余軸向力的方向指向左，則轉(zhuǎn)子帶動軸承向左運動，軸承外圈壓緊活塞使缸(Q)腔內(nèi)油壓力升高，此時與Q腔相通的壓力表(9)顯示一個表壓值，表的讀數(shù)即為泵在該工況運行，作用于轉(zhuǎn)子的殘余軸向力的顯示值，該顯示值乘以活塞有效面積即為殘余軸向力的實測值，也即軸承承擔的殘余軸向力值，若壓力表的讀數(shù)無變化或稍許降低，說明轉(zhuǎn)子作用的殘余軸向力的方向指向右(一般泵結(jié)構(gòu)確定后軸向力的方向也基本確定了)，軸向力值的測試采用實例2。
實例2、泵軸向力測試儀裝在泵軸承外側(cè)結(jié)構(gòu)見圖3泵軸向力測試儀的安裝與軸向力的測試方法和實例1相同，軸向力的方向指向右，軸向力的大、小由壓力表的讀數(shù)確定。上述實例1、實例2用于泵采用水力平衡加止推軸承平衡軸向力并定位轉(zhuǎn)子的單、 多級泵，如葉輪雙密封環(huán)加平衡孔或葉輪對置(對稱或非對稱)排列或有平衡鼓等，及止推軸承平衡如小功率的單、多級泵；對于葉輪順序排列采用平衡盤結(jié)構(gòu)完全水力平衡軸向力的多級泵，泵運行轉(zhuǎn)子軸向往復(fù)竄動，由平衡盤動態(tài)平衡軸向力，泵采用圓柱滾子軸承，其軸向力的測試見實例3。實例3、軸向力測試儀同時裝在泵軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)結(jié)構(gòu)見圖43. 1.泵軸向力測試儀的安裝在軸承內(nèi)側(cè)的測試儀(N)安裝同實例1，在軸承外側(cè)的測試儀為方便安裝，增加兩塊聯(lián)接板(Bi)、(B2)用螺栓(Li)、(L2)、(L3)聯(lián)接，使測試儀與軸承體(1)固定，取代原右軸承壓蓋的位置?；钊? 空心軸端面與軸承(Z)之間加定位套(T)代替原右軸承壓蓋的作用，定位軸承外圈。3.2.泵軸向力的測試3. 2. 1.平衡盤與平衡環(huán)間隙不同數(shù)值時軸向力的測試調(diào)整軸承外側(cè)測試儀的調(diào)壓蓋O)向左移動，使外側(cè)油缸(1)內(nèi)(Q)腔壓力升高， 推動活塞(3)向左移動，與活塞C3)聯(lián)接的定位套(T)與軸承(Z)外圈端面壓緊，即C2尺寸此時等于零(Cl不等于零)，此時泵平衡盤與平衡環(huán)緊密接觸；然后再調(diào)整調(diào)壓蓋(2)，向右移動0.05毫米(或轉(zhuǎn)子竄量內(nèi)其它尺寸)由百分表(B)控制尺寸，此時油缸(1)內(nèi)(Q) 腔壓力由連通的壓力表(9)顯示為零；作好上述準備工作后開泵運行，轉(zhuǎn)子在軸向力的作用下向右移動，與轉(zhuǎn)子固聯(lián)的軸承壓緊與活塞C3)聯(lián)接的定位套(T)，使得活塞右移0. 05毫米，油缸內(nèi)(Q)腔壓力升高，由連通的壓力表(9)的讀數(shù)顯示，該顯示值乘以活塞有效面積即為平衡盤與平衡環(huán)間隙0.05毫米時的軸向力實測值。按上述方法可測得轉(zhuǎn)子竄量內(nèi)平衡盤與平衡環(huán)間隙不同數(shù)值時軸向力值。3. 2. 2.若去掉平衡盤調(diào)整Cl等于C2且Cl加C2小于轉(zhuǎn)子的總竄量，可測得葉輪對中時，作用于轉(zhuǎn)子的軸向力值和葉輪非對中時，作用于轉(zhuǎn)子的最大軸向力值。
權(quán)利要求
1.泵軸向力測試儀包括有油缸體(1)、調(diào)壓蓋( 、活塞C3)、壓力表或壓力繼電器(9)、 壓力表接管(8)、及加油或放氣堵頭0)、密封圈(5)、(6)、(7)，其特征在于壓力表或壓力繼電器(9)與油缸體(1)內(nèi)腔(Q)通過壓力表接管(8)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的泵軸向力測試儀裝在泵軸承內(nèi)側(cè)，其特征在于缸體(1)取代原左軸承壓蓋的位置并用原雙頭螺栓(L)緊固；活塞(3)代替原左軸承壓蓋的作用，定位軸承(Z)外圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的泵軸向力測試儀裝在泵軸承外側(cè)，其特征在于紅體⑴取代原右軸承壓蓋的位置并用原雙頭螺栓(L)緊固；活塞(3)代替原右軸承壓蓋的作用，定位軸承(Z)外圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵軸向力測試儀裝在泵軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)，其特征在于裝在軸承內(nèi)側(cè)的測試儀(N)其特征同權(quán)利要求2 ；裝在軸承外側(cè)的測試儀其特征增加兩塊聯(lián)接板(Bi)、(B2)并用螺栓(Li)、(L2)、(L3)聯(lián)接，使測試儀與軸承體(1)固定，取代原右軸承壓蓋的位置，活塞(3)空心軸端面與軸承(Z)之間加定位套(T)，代替原右軸承壓蓋的作用定位軸承外圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4，所述的泵軸向力測試儀裝在泵軸承內(nèi)側(cè)和外側(cè)，其特征在于軸承 (Z)由成對角接觸軸承或深溝球軸承代替原圓柱滾子軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泵軸向力測試儀。本發(fā)明主要用于離心泵軸向力的測試，也可用于其它類似機械設(shè)備軸向力旳測試，利用泵運行作用于轉(zhuǎn)子的軸向力，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移的機械傳動，轉(zhuǎn)化為推動活塞執(zhí)行的液壓傳動，使油缸內(nèi)壓力升高，與油缸連通的壓力表實時動態(tài)顯示軸向力的大小及方向或通過壓力繼電器遠程顯示監(jiān)控。本發(fā)明設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測試數(shù)據(jù)準確。
文檔編號F04D15/00GK102182695SQ201110147320
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者張春海, 楊紅兵, 王新義, 荊鎖祥, 鄧紅杰 申請人:新鄉(xiāng)泵廠有限責任公司, 荊鎖祥