一种测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的装置及方法，包括主轴，所述主轴位于壳体内，所述主轴一端安装透平叶轮，所述主轴另外一端安装高压泵叶轮，所述主轴上开有键槽，所述键槽上可拆卸安装有键，所述壳体上安装有加速度传感器触头，所述加速度传感器触头依次与高频振动加速度传感器和计算机连接。测量时，采用加速度传感器的灵敏触头捕捉一体机在一定时间内的振动变形量，进而转化为加速度变化的时域信号，最后通过傅里叶变换来计算加速度的主频率，该主频即为一体机的轴频。本发明专利技术在此条件下提出，用于解决海水淡化高压泵和透平一体机由于结构紧凑复杂而测量轴频困难的问题。

A Device and Method for Measuring Axis Frequency of High Pressure Pump and Turbine Unit for Seawater Desalination

The invention relates to a device and method for measuring the shaft frequency of a seawater desalination high-pressure pump and turbine integrated machine, including a spindle, which is located in a shell, a turbine impeller is installed at one end of the spindle, a high-pressure pump impeller is installed at the other end of the spindle, a keyway is arranged on the spindle, keys are detachable and installed on the keyway, an acceleration sensor contact is installed on the shell, and an acceleration sensor contact is installed on the spindle. The contacts of the acceleration sensor are connected with the high frequency vibration acceleration sensor and the computer in turn. In the measurement, the sensitive contacts of the acceleration sensor are used to capture the vibration deformation of the integrated machine in a certain period of time, and then convert it into the time-domain signal of acceleration change. Finally, the main frequency of acceleration is calculated by Fourier transform, which is the axis frequency of the integrated machine. Under these conditions, the invention is proposed to solve the problem that the high-pressure pump and turbine in seawater desalination are difficult to measure the shaft frequency due to its compact and complex structure.

【技术实现步骤摘要】
一种测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的装置及方法
本专利技术涉及一种测量海水淡化高压泵和透平一体机转频的装置及方法，属于海水淡化高压泵和透平一体机试验

技术介绍
海水淡化高压泵和透平一体机是海水淡化中一种应用十分广泛的装置，是非常重要的能量回收装置。其工作原理是液力透平直接驱动工作机（高压泵）或辅助工作机(高压泵)工作，高压泵将海水的压力提高到一定程度从而使海水通过淡化膜将海水淡化，部分高压水返回至透平驱动透平运转。可见海水淡化高压泵和透平一体机结构的合理性对一体机的运行性能和稳定性影响较大。一体机的主轴被包裹在高压泵、透平和泵壳内部，因而测量一体机主轴的轴频具有很大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据转子动力学特性，基于现有的海水淡化高压泵和透平一体机的结构，提供一种测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的装置及方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，包括主轴，所述主轴位于壳体内，所述主轴一端安装透平叶轮，所述主轴另外一端安装高压泵叶轮，所述主轴上开有键槽，所述键槽上可拆卸安装有键，所述壳体上安装有加速度传感器触头，所述加速度传感器触头依次与高频振动加速度传感器和计算机连接。上述方案中，所述键槽的底部设有螺纹孔，所述键通过内六角螺钉固定安装在所述键槽上。上述方案中，所述主轴通过轴套安装在所述壳体内。本专利技术还提供一种利用测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置进行测量的方法，包括如下步骤：S1：拆下主轴，从主轴的键槽中拧开六角螺栓，取出键，启动海水淡化高压泵和透平一体机，此时海水淡化高压泵和透平一体机运行时由于主轴轴心和质心不重合而使得主轴发生偏心运动，产生不平衡力，从而产生横向振动，使得海水淡化高压泵和透平一体机整体产生振动；S2：启动安装在壳体上的加速度传感器触头，加速度传感器触头捕捉到海水淡化高压泵和透平一体机的振动信号，并将振动信号传递给高频振动加速度传感器，高频振动加速度传感器中的敏感元件根据振动信号发生变形，并将变形量通过电路以加速度信号的方式反馈给计算机，计算机对采集的加速度信号进行傅里叶变换，得到海水淡化高压泵和透平一体机振动的频谱图，其中频谱图中的主频即为海水淡化高压泵和透平一体机的轴频；S3：待测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的振动信号采集结束后，将取出的键装回到轴上，并用内六角螺栓将键紧紧固定在轴上，使一体机保持平稳运行。上述方案中，拆下主轴之前，先启动海水淡化高压泵和透平一体机，观察其运转状态，确保海水淡化高压泵和透平一体机能够保持在平稳运行的状态。本专利技术的有益效果：本专利技术通过在轴的偏心侧加工键槽的方式迫使轴发生偏心运转，进而引发一体机振动，充分利用转子动力学强迫振动的特性，即物体的受迫振动达到稳定状态时，其振动频率等于周期性驱动力的频率（或为激振力频率的倍数）。将一体机在一定时间内的振动变形量通过加速度传感器转换成加速度随时间变化的信号，进而通过傅里叶变换，将加速度的时域信号转换为频域信号，其主频即为一体机主轴的转频。附图说明图1是海水淡化高压泵和透平一体机结构示意图。图2是海水淡化高压泵和透平一体机的轴系结构示意图。图3是键的机构示意图。图4是高频振动加速度传感器安装结构示意图。图中，1.透平叶轮，2.壳体，3.主轴，4.高压泵叶轮，5.键槽，6.内六角螺钉，7.键，8.高频振动加速度传感器，9.计算机，10.加速度传感器触头，11.轴套。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，包括主轴3，所述主轴3通过轴套11安装在所述壳体2内。所述主轴3一端安装透平叶轮1，所述主轴3另外一端安装高压泵叶轮4，所述主轴3上开有键槽5，所述键槽5的底部设有螺纹孔，所述键7通过内六角螺钉6固定安装在所述键槽5上。如图4所示，所述壳体2上安装有加速度传感器触头10，所述加速度传感器触头10依次与高频振动加速度传感器8和计算机9连接。本实施例涉及的一种利用测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置进行测量的方法，包括如下步骤：S1：先启动海水淡化高压泵和透平一体机，观察其运转状态，确保海水淡化高压泵和透平一体机能够保持在平稳运行的状态。关闭海水淡化高压泵和透平一体机，拆下主轴3，从主轴3的键槽5中拧开六角螺栓6，取出键7，启动海水淡化高压泵和透平一体机，此时海水淡化高压泵和透平一体机运行时由于主轴轴心和质心不重合而使得主轴3发生偏心运动，产生不平衡力，从而产生横向振动，使得海水淡化高压泵和透平一体机整体产生振动；S2：启动安装在壳体2上的加速度传感器触头10，加速度传感器触头10捕捉到海水淡化高压泵和透平一体机的振动信号，并将振动信号传递给高频振动加速度传感器8，高频振动加速度传感器8中的敏感元件根据振动信号发生变形，并将变形量通过电路以加速度信号的方式反馈给计算机9，计算机9对采集的加速度信号进行傅里叶变换，得到海水淡化高压泵和透平一体机振动的频谱图，其中频谱图中的主频即为海水淡化高压泵和透平一体机的轴频；S3：待测量海水淡化高压泵和透平一体机轴频的振动信号采集结束后，将取出的键7装回到轴3上，并用内六角螺栓6将键7紧紧固定在轴3上，使一体机保持平稳运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，包括主轴(3)，所述主轴(3)位于壳体(2)内，所述主轴(3)一端安装透平叶轮(1)，所述主轴(3)另外一端安装高压泵叶轮(4)，其特征在于，所述主轴(3)上开有键槽(5)，所述键槽(5)上可拆卸安装有键(7)，所述壳体(2)上安装有加速度传感器触头(10)，所述加速度传感器触头(10)依次与高频振动加速度传感器(8)和计算机(9)连接。

【技术特征摘要】
1.一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，包括主轴(3)，所述主轴(3)位于壳体(2)内，所述主轴(3)一端安装透平叶轮(1)，所述主轴(3)另外一端安装高压泵叶轮(4)，其特征在于，所述主轴(3)上开有键槽(5)，所述键槽(5)上可拆卸安装有键(7)，所述壳体(2)上安装有加速度传感器触头(10)，所述加速度传感器触头(10)依次与高频振动加速度传感器(8)和计算机(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，其特征在于，所述键槽(5)的底部设有螺纹孔，所述键(7)通过内六角螺钉(6)固定安装在所述键槽(5)上。3.根据权利要求1或2所述的一种测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置，其特征在于，所述主轴(3)通过轴套(11)安装在所述壳体(2)内。4.一种利用测量海水淡化高压泵和透平一体机主轴轴频的装置进行测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：拆下主轴（3），从主轴（3）的键槽（5）中拧开六角螺栓（6），取出键（7），启动海水淡化高压泵和透平一体机，此时海水淡化高压泵和透平一体机运...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁炳，张德胜，赵睿杰，黄俊，高雄发，沈熙，金永鑫，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32