[发明专利]屏蔽泵的轴向力测试系统及方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别涉及屏蔽泵的轴向力测试系统及方法。

背景技术

屏蔽泵轴向力是否平衡影响到屏蔽泵能否安全可靠运行。轴向力由推力盘与滑动轴承的轴向端面摩擦副承担，轴向力过大，造成轴承磨损加剧，轴向间隙变大，使屏蔽泵轴承的使用寿命急速降低，甚至导致电泵无法正常运行，造成事故。屏蔽泵发生停机故障，大部分原因都是由于轴向力没有得到有效的平衡或石墨轴承损坏。因而对屏蔽泵轴向力准确、高效的计算，并且有效的将轴向力进行平衡，对于屏蔽泵的使用寿命以及安全可靠的运行有着重要的意义。

发明内容

发明目的：

本发明目的在于提供一种屏蔽泵的轴向力测试系统及方法，其目的是为了解决运用传统方法不能有效的进行屏蔽泵轴向力测量的问题。该测试系统及方法可靠、稳定，能够得到全工况下的轴向力大小，通过测量屏蔽泵全工况下的盖板力、动反力与屏蔽泵推力轴承所承载的总轴向力进行比较分析，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。

技术方案：

一种屏蔽泵的轴向力测试系统，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；检测装置为镶嵌在泵体前端的第一压电传感器、镶嵌在前轴承座的第二压电传感器、安装在泵体进出口位置的流量计、以及镶嵌在支撑架上的第三压电传感器。

泵体前端与盖板通过螺栓连接。

第一压电传感器为16个，16个第一压电传感器均匀镶嵌在泵体前端断面轴向位置。

第二压电传感器为16个，16个第二压电传感器均匀镶嵌在前轴承座轴向位置上。

支撑架为2个，通过螺栓固定在推力轴承前后两侧，第三压电传感器为16个，布置在每个支撑架轴向位置上。

流量计为2个，分别安装在泵体进口和出口位置。

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，数据收集系统通过推力轴承后侧支撑架压电传感器数据线和推力轴承前侧支撑架压电传感器数据线连接第三压电传感器，通过前轴承座压电传感器数据线连接第二压电传感器，通过泵体前端压电传感器数据线连接第一压电传感器。

上述屏蔽泵的轴向力测试系统测试轴向力的方法，步骤如下：

a.启动屏蔽电机泵，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和第二压电传感器测量计算得到为A1，动反力通过流量计测量计算得到为A2，推力轴承所承受的轴向力通过第三压电传感器，测得轴向力为A3；