[发明专利]一种离心泵轴向力的测试装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种离心泵轴向力的测试装置及方法，涉及检测设备领域，测试装置包括：泵轴、第一轴承、第二轴承和轴承套筒，泵轴沿轴承套筒的轴向设置于轴承套筒内，第一轴承和第二轴承间隔套设于泵轴的外周面；还包括：预紧盖板和多个压力传感器，预紧盖板盖合于轴承套筒的一端的端口，预紧盖板与第一轴承的轴承外环的一侧边相抵靠，并给与轴承外环一个轴向的预紧力；多个压力传感器间隔设置于第一轴承背离预紧盖板的一侧，压力传感器用于检测轴承外环受到的轴向作用力。本发明实施例的离心泵轴向力的测试装置可实现对于离心泵轴向力的实时测量，并获取记录轴向力数据，可为离心泵叶轮的优化设计、轴承的设计和选型提供参考依据。

技术领域

本发明涉及检测设备领域，尤其涉及一种离心泵轴向力的测试装置及方法。

背景技术

在离心泵正常运行过程中，因叶轮前后盖板存在轴向的压差，会产生轴向的作用力。如果没有适当地平衡，这些力将作用在轴上，导致轴窜动或偏转，并传递到轴承，容易导致过载，从而降低水泵的整体性能和使用寿命，严重时甚至危害操作人员的安全。

为了确定轴承的尺寸以及轴承可能受到的轴向力大小，就必须要知道作用在泵转子上的轴向力大小。而通过理论计算得到的轴向力数值和实际运行情况往往是有很大差异的。因此，为设计完善的轴向力平衡机构，关键的一步就是通过试验准确测量离心泵轴向力的大小。

发明内容

本发明实施例提供一种离心泵轴向力的测试装置及方法，用以解决现有技术中通过理论计算得到的轴向力数值不准确的问题；从而为轴承的选择提供相关技术参数，也为设计轴向力平衡机构方案提供基础数据。

本发明实施例提供一种离心泵轴向力的测试装置，所述测试装置包括：泵轴、第一轴承、第二轴承和轴承套筒，所述泵轴沿所述轴承套筒的轴向设置于所述轴承套筒内，所述第一轴承和所述第二轴承间隔套设于所述泵轴的外周面；还包括：预紧盖板和多个压力传感器，所述预紧盖板盖合于所述轴承套筒的一端的端口，所述预紧盖板与所述第一轴承的轴承外环的一侧边相抵靠，并给与所述轴承外环一个轴向的预紧力；多个所述压力传感器间隔设置于所述第一轴承背离所述预紧盖板的一侧，所述压力传感器用于检测所述轴承外环受到的轴向作用力。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述测试装置还包括：传感器固定环，所述传感器固定环设置于多个所述压力传感器背离所述第一轴承的一侧，多个所述压力传感器分别设置于所述传感器固定环靠近所述第一轴承的一侧。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述传感器固定环间隔设置有多个安装孔，多个所述压力传感器一一对应地安装于多个所述安装孔中；所述轴承套筒的一端的内壁径向向内延伸形成限位部，所述传感器固定环背离所述压力传感器的一侧与所述限位部相抵靠。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述测试装置还包括：传感器垫圈，所述传感器垫圈设置于多个所述压力传感器与所述第一轴承之间，所述传感器垫圈的一侧与所述轴承外环的另一侧边相抵靠，所述传感器垫圈的另一侧与多个所述压力传感器相抵靠。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述预紧盖板靠近所述第一轴承的一侧的外边沿设置有第一凸楞，所述预紧盖板通过所述第一凸楞与所述轴承外环的一侧边相抵靠。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述第一轴承与所述轴承套筒在径向上间隙配合；所述第二轴承与所述轴承套筒在径向上过渡配合。

根据本发明一个实施例的离心泵轴向力的测试装置，所述测试装置还包括：信号转换器和信号采集系统，所述信号转换器的信号输入端与多个所述压力传感器的信号输出端电连接，所述信号转换器的信号输出端与所述信号采集系统的信号输入端电连接。

本发明实施例还提供一种离心泵轴向力的测试方法，所述离心泵轴向力的测试方法包括以下步骤：

通过多个压力传感器获取泵轴静止时轴承外环受到的静止轴向作用力F₀；