[發明專利]密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201710764919.1
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107505108B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 朱祖超;張振杰;翟璐璐;池忠煌;崔寶玲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M13/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明提供一種密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置及方法，包括實驗臺主體裝置、口環加載及測量裝置和循環管路系統，其中口環加載及測量裝置包括動態加載測量裝置和靜態加載測量裝置；動態加載測量裝置包括依次連接的激振器組件、力傳感器組件和激振器探針組件，以及位于口環定子上的加速度傳感器組件和正對口環轉子的位移傳感器組件，其中激振器探針組件與口環定子相接觸；靜態加載測量裝置包括依次相連的加載連桿、彈簧罩、力傳感器Ⅲ、滑輪和氣動加載裝置，其中加載連桿與口環定子相連。本發明不但可對待測口環密封進行動態激勵力加載，也可對其進行靜態加載，從而彌補了所缺失的靜態加載裝置所測試的參數，使測試參數更全面。

技術領域

本發明涉及一種離心泵口環測試裝置及方法，具體涉及一種密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置及方法。

背景技術

隨著工業的發展，高壓及大功率密度要求下的離心泵轉子系統不斷向著多級、高轉速發展，此類高壓多級離心泵中存在多組葉輪密封口環、級間密封、平衡鼓等環形密封結構，其主要作用是維持壓差，減少泄漏。在“洛馬金效應”的影響下，環形密封內流體激振力對離心泵轉子系統的固有頻率、振動、響應等動力學特性與動力學行為有著重要影響。

1965年，J.S.Alford提出流體切向速度是影響航空發動機轉子系統共振的主要因素，并提出了Thomas-Alford激振力計算模型。

高壓多級離心泵作為流體輸送核心裝置，在航天、石油化工、核電等行業受到廣泛應用。在此類裝置，特別是高壓多級離心泵中，由于平衡壓力及密封的需要，存在大量如密封口環、級間密封及平衡鼓等環流密封結構。隨著工業的迅猛發展，用戶及設計人員對離心泵水力性能及動力學性能的要求也不斷提高，目前廣泛應用于離心泵中的光滑液體環流密封的密封性能及動為學性能正面臨巨大挑戰。

現今緊缺高壓大功率多級離心泵內的葉輪密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置，即高壓大功率條件下密封口環流體靜態載荷及動態激振力測試裝置。

發明內容

本發明的要解決的技術問題是提供能夠對待測口環進行動態激振力加載的同時也能進行靜態加載的一種密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置，以及采用該裝置對密封口環動靜態激振力作用特性參數的測試方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種密封口環動靜態激振力作用特性參數測試裝置；

所述測試裝置包括實驗臺主體裝置、口環加載及測量裝置和循環管路系統；

所述實驗臺主體裝置包括機架和與驅動電機組件相連的主軸，所述主軸的中段套裝有與主軸固定相連的口環轉子；在主軸上分別設有左軸承組件和右軸承組件；左軸承組件和右軸承組件分別位于口環轉子的左右兩側；

所述左軸承組件由滾動軸承Ⅰ和左軸承座組成，滾動軸承Ⅰ與主軸轉動相連；所述左軸承座上設有與循環管路系統相連的進水口；所述右軸承組件由滾動軸承Ⅱ和右軸承座組成，滾動軸承Ⅱ與主軸轉動相連；所述右軸承座上設有與循環管路系統相連的出水口；在滾動軸承Ⅰ和口環轉子之間設置緊貼滾動軸承Ⅰ的擋油盤Ⅰ，在滾動軸承Ⅱ和口環轉子之間設置緊貼滾動軸承Ⅱ的擋油盤Ⅱ；

所述口環轉子的外表面套裝有口環定子，其中口環定子分別與左軸承座和右軸承座固定相連；所述口環轉子與口環定子間隙配合；在口環轉子的外表面還套裝有與口環轉子間隙配合的密封組件Ⅰ和密封組件Ⅱ，所述口環定子通過密封組件Ⅰ與左軸承座密封相連，所述口環定子通過密封組件Ⅱ與右軸承座密封相連；

所述口環轉子、密封組件Ⅰ、左軸承座和擋油盤Ⅰ圍合形成左側腔體；所述口環轉子、密封組件Ⅱ、右軸承座和擋油盤Ⅱ圍合形成右側腔體；所述進水口與左側腔體相連通，出水口與右側腔體相連通，左側腔體通過口環轉子與口環定子之間的間隙與右側腔體相連通；

所述口環加載測量裝置包括動態加載測量裝置和靜態加載測量裝置；