[實(shí)用新型]用于測試離心泵前蓋板間隙激振力特性的實(shí)驗臺裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820724814.3
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN208283051U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐濤;翟璐璐;崔寶玲;陳海雨
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本實(shí)用新型提供一種用于測試離心泵前蓋板間隙激振力特性的實(shí)驗臺裝置，被用于檢測前蓋板：包括殼體、主軸和基座，殼體和前蓋板均套設(shè)在主軸上，殼體和前蓋板之間存在間隙，形成測量環(huán)路；所述測量環(huán)路與引流管連接，基座頂部滑動設(shè)置有工作臺和推進(jìn)塊，工作臺和推進(jìn)塊固定連接，工作臺頂部設(shè)有墊片，殼體位于墊片頂部，推進(jìn)塊上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔與螺桿配合使用，螺桿與閥門固定連接。本實(shí)用新型所設(shè)計的實(shí)驗臺裝置只需要拆裝前蓋板以及與前蓋板相連的主軸套裝部件，不僅拆裝簡單便利，并且不會在拆裝過程中損壞其他部件，極大程度的提高了實(shí)驗效率、縮短了實(shí)驗周期，同時也提高了實(shí)驗精度，減小其他因素造成的實(shí)驗誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械實(shí)驗的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測試離心泵前蓋板間隙激振力特性的實(shí)驗臺裝置。

背景技術(shù)

離心泵在航空航天、船舶、石油化工等領(lǐng)域起到了極其重要的作用，而由于其振動引發(fā)的問題越發(fā)突出，動態(tài)性能的優(yōu)劣顯得日益關(guān)鍵，并且離心泵內(nèi)因流體激振引起的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動的問題較為棘手，因此離心泵振動及軸系轉(zhuǎn)子動力學(xué)問題越來越受到重視。另外離心泵在傳輸流體介質(zhì)的同時，也受到泵內(nèi)流體對葉輪的激勵作用，這些作用力作為泵轉(zhuǎn)子的外部激勵，影響著泵轉(zhuǎn)子的動力學(xué)響應(yīng)，甚至穩(wěn)定性工作。其中由旋轉(zhuǎn)葉輪的前蓋板和固定泵殼之間的間隙激振力對離心泵振動及軸系動力特性有重要影響。然而現(xiàn)有研究大多關(guān)注離心泵葉輪的內(nèi)部流場分布，而對流體激振力以及流體激振力對離心泵的動態(tài)特性的影響研究相對較少。

目前針對間隙激振力特性的主要研究方法有數(shù)值模擬及實(shí)驗兩種方法，其中數(shù)值研究又以用攝動法解整體流動編程及CFD數(shù)值模擬為主，但是以上兩種數(shù)值分析方法都是從宏觀角度出發(fā)，基于連續(xù)介質(zhì)的假設(shè)簡化求解Navier-Stokes方程。

Childs結(jié)合Hirs的簡化N-S方程的整體流動潤滑方程根據(jù)攝動法提出有限長理論對密封間隙動特性進(jìn)行求解。這種方法對于轉(zhuǎn)子邊界條件的處理以及間隙內(nèi)流動的壓力分布是比較準(zhǔn)確的。其原理是簡化間隙腔體內(nèi)的流動形式，通過攝動法解連續(xù)性及動量方程，最終求得動特性參數(shù)。但這種方法需要消耗大量的時間去編譯代碼，而且不易求解。近幾年，隨著計算機(jī)商務(wù)CFD軟件如：FLUENT、CFX等飛速發(fā)展，越來越多的人開始用CFD求解。應(yīng)用CFD技術(shù)來研究流體激振力系數(shù)的動力學(xué)特性，對密封內(nèi)流場進(jìn)行模擬或應(yīng)用流體激振力解析模型對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行非線性力學(xué)行為研究。雖然CFD技術(shù)能很好的模擬密封腔室內(nèi)的流場，對于計算密封泄漏量也有很好的精度，但是要進(jìn)一步研究流場對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)影響尚存在一定困難。而應(yīng)用流體激振力的解析模型可以很好的研究密封中流體激振對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性影響，但是解析模型中含有很多實(shí)驗參數(shù)和經(jīng)驗系數(shù)。只能根據(jù)相似性原理設(shè)計轉(zhuǎn)子密封實(shí)驗臺進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測試，實(shí)驗條件對測試結(jié)果影響很大。

用攝動法解整體流動模型，需要花費(fèi)大量的時間編程，而且，對于復(fù)雜的模型，有一定的局限性。而現(xiàn)有的CFD軟件在模擬轉(zhuǎn)子時需要畫網(wǎng)格，而且在計算時需要花費(fèi)大量的時間進(jìn)行仿真計算。

綜上所述，現(xiàn)有的研究主要基于攝動法和CFD，針對離心泵前蓋板間隙流場下轉(zhuǎn)子動力學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗臺較少，且工況單一，不足以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型與泄漏流的影響。

因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種高效的用于測試離心泵前蓋板間隙激振力特性的實(shí)驗臺裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于測試離心泵前蓋板間隙激振力特性的實(shí)驗臺裝置，被用于檢測前蓋板：包括殼體、主軸和基座；

所述殼體和前蓋板均套設(shè)在主軸上；所述殼體和前蓋板之間存在間隙，形成測量環(huán)路；所述測量環(huán)路與引流管連接；

所述基座頂部滑動設(shè)置有工作臺和推進(jìn)塊，工作臺和推進(jìn)塊固定連接；所述工作臺頂部設(shè)有墊片，殼體位于墊片頂部；所述推進(jìn)塊上設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔與螺桿配合使用，螺桿與閥門固定連接。