[发明专利]一种测定往复泵泵阀阀盘运动加速度的装置

说明书

技术领域

本发明提供一套新颖、小型、实用的用于进行往复泵泵阀阀盘运动加速度测定的装置，装置可以测得往复泵泵阀阀盘的运动加速度，由此可以研究阀盘的实际运动规律和冲击力情况，验证各种泵阀无冲击理论，研究泵阀损伤机理。装置配有耐水压的加速度传感器，阀盖上配有能让传感器信号线通过而保证泵不泄漏的密封装置，并配备有自行开发的专用的泵阀运动分析系统。

背景技术

往复泵泵阀(包括阀盘和阀座)在高压流体中进行复杂的、具有某种规律的往复运动，泵阀受到一系列复杂力系的综合作用。这些复杂的力系有泵阀阀盘本身的重力、弹簧的预紧力、高压流体对泵阀的压力及冲蚀力，阀盘与阀座之间的机械作用力、导杆与导向套之间的机械摩阻力以及流体的摩擦阻力等等。由于阀盘的运动规律直接关系到泵阀的设计工作寿命，因此一直为人们所关注，出现了各种关于阀盘运动及受力的理论研究和模拟仿真分析，但到目前为止，尚没有出现成功的测试往复泵泵阀阀盘实际运动加速度的装置。

为了解决阀盘运动参数的测试问题，在实验室对往复泵在不同工况下阀盘运动的加速度进行测试，通过自主开发的阀盘运动分析系统对测得的加速度信号进行处理分析，进而研究阀盘的运动规律，其分析结果和数据可以为往复泵泵阀的设计理论及泵阀无冲击理论的验证提供依据和积累经验，为研究往复泵泵阀损伤机理提供依据，这就是本发明所提供的往复泵泵阀阀盘运动加速度测试装置的背景和意义所在。

目前往复泵泵阀阀盘的运动规律及无冲击理论等方面的研究大都基于各种假设基础上的理论分析及软件模拟仿真，缺乏试验验证，与实际状况存有差异。通过发明的阀盘加速度测试装置可对往复泵阀盘的实际运动加速度进行试验测试，从而得到真实可靠的阀盘运动加速度规律，在此基础上可完善和提出正确的泵阀设计理论和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一套新的往复泵泵阀阀盘的加速度测试装置，该装置具有结构简单、小型、应用方便的特点，既能进行泵阀阀盘的实际运动加速度的测试，又可以据此分析泵阀受力情况并对其损伤机理进行深入研究。

本发明是为了在实验室对往复泵泵阀阀盘运动规律研究而专门设计的，发明所提供的测定装置利用抗压防水的加速度传感器测试泵阀阀盘开启、关闭以及运动过程中的加速度信号变化情况，通过加速度传感器信号线将阀盘运动信号从泵缸内传到泵缸外，运用自主开发的泵阀阀盘运动分析系统处理分析所得信号。

装置有别于其它测定装置的显著特点是：

(1)目前关于泵阀阀盘运动参数的测试基本都采用在往复泵外安装传感器的方法获得，并未直接从阀盘上获得。本发明将传感器直接安装在往复泵内部的阀盘上，能够准确地测量出泵阀阀盘的实际运动加速度；

(2)选取的加速度传感器防水、抗高压、质量轻，不会给阀盘添加过大的附加重量，不影响阀盘的正常运动；

(3)泵缸盖上配有能让传感器信号线通过且保证泵不泄漏的密封装置，并配备有自行开发的泵阀阀盘运动分析系统对传感器信号进行及时的分析处理；

(4)软件部分的特征在于利用NI公司提供的I/O接口设备，使用Labwindows/CVI语言自行开发的一套对泵阀阀盘加速度信号进行测试和分析的软件系统。试验中阀盘的运动加速度由加速度传感器测得，并通过电荷放大器放大，再通过数据采集箱将传感器信号输入计算机由软件系统处理分析诊断，得到不同工况条件下阀盘的加速度运动规律，进而据此进行阀盘受力情况分析及损伤机理的研究，

附图说明

图1本发明所提出的往复泵泵阀加速度传感器装置安装简图；

图2本发明所提出的往复泵泵阀加速度传感器信号线引出密封装置剖视图；

图3本发明所提出的往复泵泵阀加速度运动信号采集系统简图；

具体实施方式

下面将结合附图进一步对这套装置进行描述。

1.测定装置结构

由图1可见，测定装置由阀座1、阀盘2、弹簧3、上导杆4、信号线密封装置螺柱5、信号线密封装置螺母6、缸盖螺栓7、缸盖8、泵头9、加速度传感器信号线10，加速度传感器11等部件所构成，其中阀盘2的工作锥面与阀座1的相应锥面配合(当阀关闭时)，这种型式的阀结构简单，阀座有效过流面积大，流经阀座的水力损失也比较小；传感器信号线10经过缸盖信号线密封装置从泵头9内腔引出；缸盖8和泵头9的通过缸盖螺栓7联结固定；阀盘上导杆4在弹簧3的内孔面中上下滑动；抗压防水式的加速度传感器11安装在阀盘2上，阀盘在流体作用下在泵头8内腔内做上下往复运动。

2.加速度传感器信号线引出密封装置