[發明專利]一種離心泵軸向力的測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202011121235.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112302963B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 肖若富;靳發業;姚志峰;楊魏;陶然
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 吳歡燕

本發明實施例提供一種離心泵軸向力的測試裝置及方法，涉及檢測設備領域，測試裝置包括：泵軸、第一軸承、第二軸承和軸承套筒，泵軸沿軸承套筒的軸向設置于軸承套筒內，第一軸承和第二軸承間隔套設于泵軸的外周面；還包括：預緊蓋板和多個壓力傳感器，預緊蓋板蓋合于軸承套筒的一端的端口，預緊蓋板與第一軸承的軸承外環的一側邊相抵靠，并給與軸承外環一個軸向的預緊力；多個壓力傳感器間隔設置于第一軸承背離預緊蓋板的一側，壓力傳感器用于檢測軸承外環受到的軸向作用力。本發明實施例的離心泵軸向力的測試裝置可實現對于離心泵軸向力的實時測量，并獲取記錄軸向力數據，可為離心泵葉輪的優化設計、軸承的設計和選型提供參考依據。

技術領域

本發明涉及檢測設備領域，尤其涉及一種離心泵軸向力的測試裝置及方法。

背景技術

在離心泵正常運行過程中，因葉輪前后蓋板存在軸向的壓差，會產生軸向的作用力。如果沒有適當地平衡，這些力將作用在軸上，導致軸竄動或偏轉，并傳遞到軸承，容易導致過載，從而降低水泵的整體性能和使用壽命，嚴重時甚至危害操作人員的安全。

為了確定軸承的尺寸以及軸承可能受到的軸向力大小，就必須要知道作用在泵轉子上的軸向力大小。而通過理論計算得到的軸向力數值和實際運行情況往往是有很大差異的。因此，為設計完善的軸向力平衡機構，關鍵的一步就是通過試驗準確測量離心泵軸向力的大小。

發明內容

本發明實施例提供一種離心泵軸向力的測試裝置及方法，用以解決現有技術中通過理論計算得到的軸向力數值不準確的問題；從而為軸承的選擇提供相關技術參數，也為設計軸向力平衡機構方案提供基礎數據。

本發明實施例提供一種離心泵軸向力的測試裝置，所述測試裝置包括：泵軸、第一軸承、第二軸承和軸承套筒，所述泵軸沿所述軸承套筒的軸向設置于所述軸承套筒內，所述第一軸承和所述第二軸承間隔套設于所述泵軸的外周面；還包括：預緊蓋板和多個壓力傳感器，所述預緊蓋板蓋合于所述軸承套筒的一端的端口，所述預緊蓋板與所述第一軸承的軸承外環的一側邊相抵靠，并給與所述軸承外環一個軸向的預緊力；多個所述壓力傳感器間隔設置于所述第一軸承背離所述預緊蓋板的一側，所述壓力傳感器用于檢測所述軸承外環受到的軸向作用力。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述測試裝置還包括：傳感器固定環，所述傳感器固定環設置于多個所述壓力傳感器背離所述第一軸承的一側，多個所述壓力傳感器分別設置于所述傳感器固定環靠近所述第一軸承的一側。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述傳感器固定環間隔設置有多個安裝孔，多個所述壓力傳感器一一對應地安裝于多個所述安裝孔中；所述軸承套筒的一端的內壁徑向向內延伸形成限位部，所述傳感器固定環背離所述壓力傳感器的一側與所述限位部相抵靠。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述測試裝置還包括：傳感器墊圈，所述傳感器墊圈設置于多個所述壓力傳感器與所述第一軸承之間，所述傳感器墊圈的一側與所述軸承外環的另一側邊相抵靠，所述傳感器墊圈的另一側與多個所述壓力傳感器相抵靠。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述預緊蓋板靠近所述第一軸承的一側的外邊沿設置有第一凸楞，所述預緊蓋板通過所述第一凸楞與所述軸承外環的一側邊相抵靠。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述第一軸承與所述軸承套筒在徑向上間隙配合；所述第二軸承與所述軸承套筒在徑向上過渡配合。

根據本發明一個實施例的離心泵軸向力的測試裝置，所述測試裝置還包括：信號轉換器和信號采集系統，所述信號轉換器的信號輸入端與多個所述壓力傳感器的信號輸出端電連接，所述信號轉換器的信號輸出端與所述信號采集系統的信號輸入端電連接。

本發明實施例還提供一種離心泵軸向力的測試方法，所述離心泵軸向力的測試方法包括以下步驟：

通過多個壓力傳感器獲取泵軸靜止時軸承外環受到的靜止軸向作用力F₀；