一种用于同步测试泵运行性能的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于水泵技术领域，涉及一种用于同步测试泵运行性能的装置，包括浮筏支架、减振托架、泵组、进口管路、出口管路、铸铁平台基座、水听器、压力脉动传感器、振动加速度传感器、扭矩仪、水箱、数据采集仪、隔振器和弹性吊架；所述浮筏支架固定在铸铁平台基座上，所述泵组通过地脚螺栓固定在浮筏支架上，所述进出口管路通过减振托架固定在地面上，所述高位管路通过弹性吊架固定在天花板上，所述弹性橡胶接头将泵进口和进口法兰连接。本发明专利技术的测试装置结构简单、安装方便、适用范围广、操作容易，可以进行泵的能量性能、压力脉动、振动和流动诱导噪声的同步测试与数据处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于同步测试泵运行性能的装置
本专利技术属于水泵
，特指一种用于同步测试泵运行性能的装置。
技术介绍
作为广泛应用于抽水、灌溉、消防等各个国民生活领域的重要机械，泵的能量性能方面一直是研究的重点与热点。伴随着生态文明建设的逐步推进，泵在小流量工况运行时产生较大的振动、流动诱导噪声已成为产品设计过程不可避免的突出矛盾。而如何准确地测量泵的运行性能，尽可能地避免管路等环境因素对试验结果的影响，关键在于测量装置的科学性及先进性。目前，在工程试验领域中已存在较多的测量试验台及试验方法。如中国专利文献记载的一种振动试验台用组合测试附件及静态疲劳试验方法【申请号：201410271461.2；公布号：CN104020038A】提出了一种由支撑支架、试样夹持器、传振器和桥联支架构成的试验台，扩展了试验台功能，实现了疲劳试验中载荷形式的多样化，适用于材料和结构的高周、超高周静态疲劳试验研究；一种可调式柔性振动试验台【申请号：201610480218.0；公布号：CN106197921A】设计了一种保证了振动力度和效果的柔性试验台，通过拉压弹簧的组合，可以有效地调节摇臂的振幅和频率；一种针对不同规格传动轴实车模拟振动试验台【申请号：201610710329.6；公布号：CN106226070A】利用传动轴和台架的合理布置，实现了对传动轴总成振动的测量，弥补了大多数传统汽车振动试验台无法充分地根据不同车型参数做出相应模拟试验的不足。文献《泵作透平性能试验台设计开发》设计开发了泵作透平的手动测试试验台和自动测试试验台，为测试泵作透平的水力性能提供可靠的试验依据，但是没有考虑到同步测量振动和流动诱导噪声性能。
技术实现思路
针对现有试验台存在的测量精度不足问题，本专利技术针对泵提出一种具有较高精度的运行性能试验装置。为此，首先搭建泵闭式试验台，将泵组通过浮筏支架安装在铸铁平台基座上；在泵进口管路及出口管路上安装减振托架，减振托架的高度根据管路高度可微调，与管径的接触面采用橡胶紧密连接，可以有效地吸收管路振动所产生的能量；利用弹性吊架将高位管路固定在天花板上，避免其因无固定约束而产生的振动通过管路传递到泵身测点；在泵进口和出口采用弹性接头连接，可以有效地降低管路和进出口到泵体的振动能量传递。本专利技术提供一种用于同步测试泵运行性能的装置，包括计算机、数据采集仪、浮筏支架、泵组、水箱、进口管路、出口管路、水听器、振动加速度传感器、扭矩仪、压力脉动传感器、铸铁平台基座、减振托架和弹性吊架。泵组安装于浮筏支架上方，浮筏支架安装于铸铁平台基座上；其中，所述浮筏支架包括自上而下依次连接的支撑板、隔振器和浮筏架体，所述浮筏架体固定安装在铸铁平台基座上；所述支撑板与泵组固定连接；水箱上方设有进水口，下方设有出水口，底部设有排泄阀；泵组通过进口管路连接水箱的出水口，通过出口管路连通水箱的进水口，进口管上安装有进口控制阀和进口压力变送器，出口管路上从泵出口到水箱方向依次安装有压力脉动传感器、水听器、出口压力变送器、电磁流量计和出口控制阀，且出口控制阀靠近水箱；进口压力变送器、电磁流量计、出口压力变送器、水听器和压力脉动传感器，均电性连接数据采集仪，数据采集仪和计算机连接；泵组两侧的管路通过减振托架固定支撑于地面，避免由于管路中流动诱导振动过大传递到泵身测点，提高振动测量精度；位于水箱上方的管路通过弹性吊架固定于天花板，避免由于上方管路无固定约束而可能产生的过量振动通过管路流体传递到泵身测点，提高振动测量精度。泵组包括泵，进口法兰，出口法兰，蜗壳，底座和联轴器，联轴器安装于泵和电机之间，所述联轴器上安装有扭矩仪；泵组的进口处，出口处，蜗壳和底座均安装有振动加速度传感器；振动加速度传感器和扭矩仪均电性连接数据采集仪。压力脉动传感器位于泵组出口处，与泵出口的距离为2倍出口管路直径，且传感器中探针应布置与测压点周围壁面齐平，一方面安装简便，另一方面可以避免测得的压力脉动信息中丢失高频成分。出口压力变送器位于泵组出口处，与泵出口的距离为8倍出口管路直径。水听器位于泵组出口处，与泵出口的距离为4倍出口管路直径，且传感器探头与测点周围壁面齐平，一方面避免内置式安装可能测得的流动诱导噪声中包含水听器表面的湍流脉动压力引起的“伪声”而导致测量误差偏大，另一方面也可避免管道容腔式安装导致的噪声测量范围偏小情况。所述的一种用于同步测试泵运行性能的装置，各个工况下泵的扬程H由泵进出口压力变送器测量得到，各个工况下泵的功率P由扭矩法计算得到，各个工况下泵的流量Q由泵出口管路系统上的电磁流量计测量得到，各个工况下泵的效率η由公式h＝(ρgQH)/P计算得到，其中ρ为水的密度，g为重力加速度，g＝9.8m/s2，各个工况下泵的压力脉动信号由压力脉动传感器测量得到，各个工况下泵的振动信号由振动加速度传感器测量得到，各个工况下泵的流动诱导噪声信号由水听器测量得到。所述浮筏支架的高度h2的计算公式如下:h2＝k1h1式中，k1为浮筏有效系数，取值为1.2～1.4；h1为泵组高度，mm。所述隔振器承受额定载荷F的计算公式如下：F＝k2(m1g+m2g+Fz)式中，k2为承重系数，取值范围为1.3～1.6；m1为泵的质量，kg；m2为电机质量，kg；Fz为关死点工况下泵所受的最大轴向力，N。所述弹性吊架设计尺寸的计算公式如下：d3＝k3d2l3＝k4d3式中：k3为管径放大系数；k4为扩张系数；d2为上方管路直径，mm；d3为弹性吊架管径，mm；l3为天花板上各支撑点距离，mm。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供了一种同步测试泵能量性能、压力脉动、振动和流动诱导噪声等运行性能的装置，可以同步准确地测量泵的运行性能；(2)本专利技术中，泵通过浮筏支架固定在铸铁平台基座上，减振托架通过橡胶等阻尼材料有效地隔绝了管路传递到泵本身的振动，通过弹性支架将高位管路固定在水箱上方天花板上，可以有效地固定管路，避免高位管路因无固定支撑而产生的过量振动，避免因管道系统内的流动诱导振动传递到泵身测点，提高测量精度；(3)本专利技术中，压力脉动传感器和水听器的安装均采用齐平式安装方法，可有效避免测量范围缩小，丢失高频成分，也可以避免测得的信号中包含其他误差成分，有效地提高了压力脉动和噪声的测量精度。附图说明图1是泵测试装置示意图；图2是图1所示浮筏支架的安装示意图；图3是本专利技术具体实施例中泵出口的压力脉动数值计算与试验结果对比；图4是本专利技术具体实施例中泵出口附近流动诱导噪声的数值计算与试验结果对比；图5是本专利技术具体实施例中泵底座测点振动数值计算与试验结果对比；图中：1计算机，2数据采集仪，3浮筏支架，301支撑板，302隔振器，303浮筏架体，4泵组，401泵，402进口法兰，403出口法兰，404蜗壳，405底座，406联轴器，5水箱，6进口管路，601进口控制阀，602进口压力变送器，7出口管路，701出口控制阀，702电磁流量计，703出口压力变送器，8水听器，9振动加速度传感器，10扭矩仪，11压力脉动传感器，12铸铁平台基座，13减振托架，14弹性吊架。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：本专利技术以船用立式泵为例进行说明，但本专利技术的保护范围不限于此，亦可应用到其它类型泵。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于同步测试泵运行性能的装置，其特征在于，包括计算机(1)、数据采集仪(2)、浮筏支架(3)、泵组(4)、水箱(5)、进口管路(6)、进口压力变送器(602)、出口管路(7)、电磁流量计(702)、出口压力变送器(703)、水听器(8)、振动加速度传感器(9)、扭矩仪(10)、压力脉动传感器(11)、铸铁平台基座(12)；泵组(4)安装于浮筏支架(3)上方，浮筏支架(3)安装于铸铁平台基座(12)上；其中，所述浮筏支架(3)包括自上而下依次连接的支撑板(301)、隔振器(302)和浮筏架体(303)，所述浮筏架体(303)固定安装在铸铁平台基座(12)上；所述支撑板(301)与泵组(4)固定连接；水箱(5)上方设有进水口，下方设有出水口，底部设有排泄阀；泵组(4)通过进口管路(6)连接水箱(5)的出水口，通过出口管路(7)连通水箱(5)的进水口，进口管路(6)上安装有进口控制阀(601)和进口压力变送器(602)，出口管路(7)上从泵出口到水箱(5)方向依次安装有压力脉动传感器(11)、水听器(8)、出口压力变送器(703)、电磁流量计(702)和出口控制阀(701)，且出口控制阀(701)靠近水箱(5)；泵组(4)包括泵(401)，进口法兰(402)，出口法兰(403)，蜗壳(404)，底座(405)和联轴器(406)，联轴器(406)安装于泵(401)和电机之间，所述联轴器上安装有扭矩仪(10)；泵组(4)的进口处，出口处，蜗壳和底座均安装有振动加速度传感器(9)；进口压力变送器(602)、电磁流量计(702)、出口压力变送器(703)、水听器(8)、振动加速度传感器(9)、扭矩仪(10)和压力脉动传感器(11)均电性连接数据采集仪(2)，数据采集仪(2)和计算机(1)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于同步测试泵运行性能的装置，其特征在于，包括计算机(1)、数据采集仪(2)、浮筏支架(3)、泵组(4)、水箱(5)、进口管路(6)、进口压力变送器(602)、出口管路(7)、电磁流量计(702)、出口压力变送器(703)、水听器(8)、振动加速度传感器(9)、扭矩仪(10)、压力脉动传感器(11)、铸铁平台基座(12)；泵组(4)安装于浮筏支架(3)上方，浮筏支架(3)安装于铸铁平台基座(12)上；其中，所述浮筏支架(3)包括自上而下依次连接的支撑板(301)、隔振器(302)和浮筏架体(303)，所述浮筏架体(303)固定安装在铸铁平台基座(12)上；所述支撑板(301)与泵组(4)固定连接；水箱(5)上方设有进水口，下方设有出水口，底部设有排泄阀；泵组(4)通过进口管路(6)连接水箱(5)的出水口，通过出口管路(7)连通水箱(5)的进水口，进口管路(6)上安装有进口控制阀(601)和进口压力变送器(602)，出口管路(7)上从泵出口到水箱(5)方向依次安装有压力脉动传感器(11)、水听器(8)、出口压力变送器(703)、电磁流量计(702)和出口控制阀(701)，且出口控制阀(701)靠近水箱(5)；泵组(4)包括泵(401)，进口法兰(402)，出口法兰(403)，蜗壳(404)，底座(405)和联轴器(406)，联轴器(406)安装于泵(401)和电机之间，所述联轴器上安装有扭矩仪(10)；泵组(4)的进口处，出口处，蜗壳和底座均安装有振动加速度传感器(9)；进口压力变送器(602)、电磁流量计(702)、出口压力变送器(703)、水听器(8)、振动加速度传感器(9)、扭矩仪(10)和压力脉动传感器(11)均电性连接数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，李钰，刘厚林，谈明高，王勇，董亮，张子旭，芦鑫，景玉成，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32