一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法，测试装置主要包括转子部件、定子部件、管路系统。测试方法主要包括两个步骤：第一步，打开平衡孔26并关闭闸阀17，记录精密压力表A8和精密压力表B10的示值；第二步，堵死平衡孔26并打开闸阀17，使精密压力表A8和精密压力表B10的示值与第一步中相同，电磁流量计15的示值间接地等于平衡孔26的液体泄漏量。本发明专利技术结构简单实用，数据显示直观，可实现离心泵中高速旋转的叶轮平衡孔液体泄漏量的间接测量，能为准确计算叶轮机械的容积效率、轮阻损失、轴向力提供可靠的实测数据。

A testing device and method for liquid leakage of impeller balance hole of centrifugal pump

【技术实现步骤摘要】
一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法
本专利技术属于泵技术检测领域，具体涉及一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法。
技术介绍
在离心泵的叶轮上开设平衡孔，可以有效的平衡离心泵工作时由于叶轮前、后盖板液体压力差产生的轴向力，该技术被广泛应用于离心泵中。离心泵工作时叶轮出口的一部分高压液体依次经后泵腔、叶轮与后密封环之间的间隙流入平衡腔，平衡腔内的高压液体再经叶轮的平衡孔流回叶轮进口处，形成了叶轮平衡孔的泄漏量。叶轮平衡孔的泄漏量直接影响离心泵的后泵腔和平衡腔的压力分布、以及离心泵的轴向力的计算结果，准确测量叶轮平衡孔泄漏量对精确计算叶轮机械的容积效率、轮阻损失、轴向力，提高离心泵运行可靠性有重要的意义。由于叶轮随泵轴一起高速旋转，直接测量叶轮平衡孔液体泄漏量异常困难，目前尚无有效的测量方法，平衡孔液体泄漏量的计算只能依靠半理论半经验公式和数值模拟方法，但这两种方法的计算结果无法进行有效的试验验证，结论难以令人信服。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种离心泵叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法。所述的一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置主要包括转子部件、定子部件、管路系统，其中：转子部件是由泵轴、叶轮、键、圆螺母构成的。叶轮通过键安装在泵轴上，并通过泵轴的轴肩和圆螺母轴向固定。叶轮上开设有平衡孔。定子部件是由泵盖、测压软管A、测压软管B、精密压力表A、精密压力表B、后密封环、透盖构成的。泵盖通过泵盖螺栓固连在泵体上，泵盖左侧面与叶轮右侧面之间的空腔是后泵腔；后密封环以过盈配合安装在泵盖上，后密封环与叶轮之间留有一定的间隙；透盖左端通过透盖螺栓固连在泵盖右端，叶轮中部右端面、泵盖内侧面和透盖左侧面之间的空腔是平衡腔。泵盖上部水平加工有后泵腔取压孔，后泵腔取压孔与精密压力表A通过测压软管A连通，精密压力表A用于测量后泵腔液体压力；泵盖中部竖直加工有平衡腔取压孔，平衡腔取压孔与精密压力表B通过测压软管B连通，精密压力表B用于测量平衡腔液体压力。管路系统主要由长管、电磁流量计、短管、闸阀、出水管组成。长管通过螺栓和螺母固连在透盖上。电磁流量计的左端通过螺栓和螺母固连在长管右端，流量计的右端通过螺栓和螺母固连在短管左端。闸阀的左端通过螺栓和螺母固连在短管右端，闸阀的右端通过螺栓和螺母固连在出水管左端。出水管右端与外界连通，打开闸阀时，平衡腔内的液体经管路系统自左向右流到外界。所述的一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试方法主要包括两个步骤，第一步，打开平衡孔并关闭闸阀，让泵运行在某一工况（大、中、小流量）下，读取精密压力表A和精密压力表B的示值；第二步，用事先加工好的圆柱体堵死平衡孔并打开闸阀，联合调节离心泵运行工况和闸阀，使精密压力表A和精密压力表B的示值与第一步中相同，此时，电磁流量计的示值即为平衡孔的泄漏量。如此，便实现了离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试，具体地：第一步中，在打开平衡孔并关闭闸阀的条件下，从叶轮流出的一部分高压液体依次经后泵腔、后密封环与叶轮之间的间隙流入平衡腔，平衡腔内的液体再经过叶轮上的平衡孔流回叶轮的进口处，形成了叶轮平衡孔的泄漏量，测量并记录精密压力表A和精密压力表B的示值。当精密压力表A和精密压力表B示值的差值一定时，液体流过由后密封环与叶轮形成的间隙的泄漏量是一定的。因由后密封环与叶轮形成的间隙、平衡腔、叶轮的平衡孔是联通的，由流体力学的连续性方程可知，液体流过由后密封环与叶轮形成的间隙的泄漏量等于叶轮平衡孔的泄漏量。第二步中，首先关停离心泵，将离心泵的叶轮拆下，用事先加工好的圆柱体堵死叶轮的平衡孔，重新将叶轮组装到离心泵上；然后打开闸阀，重新启动离心泵，此时从叶轮流出的一部分高压液体依次经后泵腔、后密封环与叶轮之间的间隙流入平衡腔，平衡腔内的液体再经过管路系统引至外界。联合调节离心泵运行工况和闸阀，使精密压力表A和精密压力表B的示值分别与第一步中的示值相同，测量并记录电磁流量计的示值，电磁流量计的示值为液体流过后密封环与叶轮之间间隙的泄漏量。一方面，由于在第一步和第二步中，精密压力表A与精密压力表B的示值均相同，则后密封环与叶轮之间间隙的进、出口液体压力差相等，液体流过后密封环与叶轮之间间隙的泄漏量也是相等的。另一方面，由于在第一步中，根据流体力学连续性方程可知，液体流过后密封环与叶轮之间间隙的泄漏量等于液体流过叶轮的平衡孔的泄漏量，同时由于后密封环与叶轮之间间隙的进、出口压力差相等，液体流过后密封环与叶轮之间间隙的泄漏量相等，所以电磁流量计的示值就是液体流过平衡孔的泄漏量。通过该方法，就实现了离心泵的叶轮平衡孔的液体泄漏量的间接测量。本专利技术的有益效果是：1、在打开平衡孔并关闭闸阀和堵死平衡孔并打开闸阀两种情况下，基于后密封环与叶轮之间间隙的进、出口压力差相等，且液体流过后密封环与叶轮之间间隙的泄漏量相等，实现了叶轮平衡孔液体泄漏量的间接测量，解决了离心泵中高速旋转叶轮平衡孔液体泄漏量的测试难题。2、本专利技术不但可以测量离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量，还可测量后密封环与叶轮之间间隙的液体泄漏量。3、本专利技术结构简单实用，数据显示直观，能为准确计算叶轮机械的容积效率、轮阻损失、轴向力提供可靠的实测数据。附图说明图1是本专利技术的离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法的示意图。包括的主要零件有：1.泵轴2.泵体3.叶轮4.后泵腔5.泵盖6.泵盖螺栓7.后泵腔取压孔8.精密压力表A9.测压软管A10.精密压力表B11.测压软管B12.平衡腔取压孔13.透盖14.长管15.电磁流量计16.短管17.闸阀18.出水管19.螺母20.螺栓21.透盖螺栓22.平衡腔23.圆螺母24.键25.后密封环26.平衡孔说明：本专利技术所涉及的泵动力输入装置省略。具体实施方式下面，结合附图1对本专利技术做进一步说明：如图1所示，所述的一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置，主要包括转子部件、定子部件、出水管路系统。如图1所示，转子部件是由泵轴1、叶轮3、键24、圆螺母23构成的。叶轮3安装在泵轴1及泵轴的键24上，并通过泵轴1的轴肩和圆螺母23轴向固定。叶轮3上开设有平衡孔26。平衡孔26的数目通常与叶轮3的叶片数目相同；叶轮3上的平衡孔26可用事先加工好的圆柱体堵死。如图1所示，所述的定子部件是由泵盖5、测压软管A9、测压软管B11、精密压力表A8、精密压力表B10、后密封环25、透盖13构成的。泵盖5通过泵盖螺栓6固连在泵体2上，泵盖5左侧面与叶轮3右侧面之间的空腔是后泵腔4；后密封环25以过盈配合安装在泵盖5上，后密封环25与叶轮3之间留有一定的间隙；透盖13左端通过透盖螺栓21固连在泵盖5右端，叶轮3中部右端面、泵盖5内侧面和透盖13左侧面之间的空腔是平衡腔22。泵盖5上部水平加工有后泵腔取压孔7，后泵腔取压孔7与精密压力表A8通过测压软管A9连通，精密压力表A8用于测量后泵腔4液体压力；泵盖5中部竖直加工有平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法，其特征在于：所述的离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置主要包括转子部件、定子部件和管路系统；转子部件是由泵轴（1）、叶轮（3）、键（24）、圆螺母（23）构成，叶轮（3）通过键安装在泵轴（1）上，并通过泵轴（1）的轴肩和圆螺母（23）轴向固定，叶轮（3）上开设有平衡孔（26）；定子部件是由泵盖（5）、测压软管A（9）、测压软管B（11）、精密压力表A（8）、精密压力表B（10）、后密封环（25）、透盖（13）构成，泵盖（5）通过泵盖螺栓（6）固连在泵体（2）上，泵盖（5）左侧面与叶轮（3）右侧面之间的空腔是后泵腔（4），后密封环（25）以过盈配合安装在泵盖（5）上，后密封环（25）与叶轮（3）之间留有一定的间隙，透盖（13）左端通过透盖螺栓（21）固连在泵盖（5）右端，叶轮（3）中部右端面、泵盖（5）内侧面和透盖（13）左侧面之间的空腔是平衡腔（22），泵盖（5）上部水平加工有后泵腔取压孔（7），后泵腔取压孔（7）与精密压力表A（8）通过测压软管A（9）连通，泵盖（5）中部竖直加工有平衡腔取压孔（12），平衡腔取压孔（12）与精密压力表B（10）通过测压软管B（11）连通；管路系统主要由长管（14）、电磁流量计（15）、短管（16）、闸阀（17）、出水管（18）组成，长管（14）通过螺栓（20）和螺母（19）固连在透盖（13）上，电磁流量计（15）的左端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在长管（14）右端，电磁流量计（15）的右端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在短管（16）左端，闸阀（17）的左端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在短管（16）右端，闸阀（17）的右端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在出水管（18）左端，出水管（18）右端与外界连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置及方法，其特征在于：所述的离心泵的叶轮平衡孔液体泄漏量的测试装置主要包括转子部件、定子部件和管路系统；转子部件是由泵轴（1）、叶轮（3）、键（24）、圆螺母（23）构成，叶轮（3）通过键安装在泵轴（1）上，并通过泵轴（1）的轴肩和圆螺母（23）轴向固定，叶轮（3）上开设有平衡孔（26）；定子部件是由泵盖（5）、测压软管A（9）、测压软管B（11）、精密压力表A（8）、精密压力表B（10）、后密封环（25）、透盖（13）构成，泵盖（5）通过泵盖螺栓（6）固连在泵体（2）上，泵盖（5）左侧面与叶轮（3）右侧面之间的空腔是后泵腔（4），后密封环（25）以过盈配合安装在泵盖（5）上，后密封环（25）与叶轮（3）之间留有一定的间隙，透盖（13）左端通过透盖螺栓（21）固连在泵盖（5）右端，叶轮（3）中部右端面、泵盖（5）内侧面和透盖（13）左侧面之间的空腔是平衡腔（22），泵盖（5）上部水平加工有后泵腔取压孔（7），后泵腔取压孔（7）与精密压力表A（8）通过测压软管A（9）连通，泵盖（5）中部竖直加工有平衡腔取压孔（12），平衡腔取压孔（12）与精密压力表B（10）通过测压软管B（11）连通；管路系统主要由长管（14）、电磁流量计（15）、短管（16）、闸阀（17）、出水管（18）组成，长管（14）通过螺栓（20）和螺母（19）固连在透盖（13）上，电磁流量计（15）的左端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在长管（14）右端，电磁流量计（15）的右端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在短管（16）左端，闸阀（17）的左端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在短管（16）右端，闸阀（17）的右端通过螺栓（20）和螺母（19）固连在出水管（18）左端，出...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾继来，刘在伦，白学宗，
申请(专利权)人：兰州理工大学，曾继来，
类型：发明
国别省市：甘肃;62