屏蔽泵随转状态参数的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法及装置，该方法包括：获取屏蔽泵随转状态的预设液体流量和与预设液体流量对应的预设转动速度；基于预设液体流量和预设转动速度，确定叶轮的第一转动力矩、第一轴向力矩、第一径向力矩和屏蔽泵内部的压力分布信息；基于压力分布信息，确定屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩；基于第一轴向力矩和第二轴向力矩，确定轴承组件的第三轴向力矩；基于第一径向力矩、预设转动速度和轴承组件的特性参数，确定轴承组件的第三转动力矩；确定屏蔽泵随转状态的状态参数。该方法根据屏蔽泵的结构特点，计算随转状态参数，降低计算难度和复杂度。复杂度。复杂度。

【技术实现步骤摘要】
屏蔽泵随转状态参数的确定方法及装置


[0001]本专利技术涉及泵类设备
，尤其涉及一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法及装置。

技术介绍

[0002]普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子，这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，能够做到完全无泄漏。
[0003]屏蔽泵的驱动电机停止工作，屏蔽泵的入口所在的一侧压力大于出口所在的一侧时，屏蔽泵的叶轮会随着压差导致的流体流动而转动，称为屏蔽泵的随转状态，屏蔽泵随转状态参数的确定对屏蔽泵的结构设计和安装十分重要。
[0004]目前主要是通过建立流动压力、流动摩擦力、轴承受力等多学科多物理场一体化分析模型进行求解，屏蔽泵内部结构复杂，导致分析模型复杂、难解，不具有实用性，且计算的随转状态参数的准确度低，进而对屏蔽泵的结构设计和安装过程造成影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法及装置，用以解决现有技术中屏蔽泵随转状态参数计算复杂、准确度低的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，所述屏蔽泵包括蜗壳、叶轮、轴、轴承组件和电机转子，所述叶轮置于所述蜗壳内，所述叶轮和所述电机转子通过所述轴承组件安装于所述轴，所述蜗壳为不对称结构，所述方法包括：
[0007]获取所述屏蔽泵随转状态的预设液体流量和与所述预设液体流量对应的预设转动速度；
[0008]基于所述预设液体流量和所述预设转动速度，确定所述叶轮的第一转动力矩、第一轴向力矩、第一径向力矩和所述屏蔽泵内部的压力分布信息；
[0009]基于所述压力分布信息，确定所述屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩；
[0010]基于所述第一轴向力矩和所述第二轴向力矩，确定所述轴承组件的第三轴向力矩；
[0011]基于所述第一径向力矩、所述预设转动速度和所述轴承组件的特性参数，确定所述轴承组件的第三转动力矩；
[0012]基于所述预设转动速度、所述预设液体流量、所述第一转动力矩、所述第一轴向力矩、所述第一径向力矩、所述第二转动力矩、所述第二轴向力矩、所述第三转动力矩和所述第三轴向力矩，确定所述屏蔽泵随转状态的状态参数。
[0013]根据本专利技术提供的一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，所述基于所述压力分布
信息，确定所述屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩，包括：
[0014]基于所述压力分布信息，确定所述叶轮的安装间隙两端的第一压力值以及所述电机转子和所述轴的组件间隙两端的第二压力值；
[0015]基于所述第一压力值，确定所述叶轮的安装间隙处的第一间隙转动力矩和第一间隙轴向力矩；
[0016]基于所述第二压力值，确定所述电机转子和所述轴的组件间隙处的第二间隙转动力矩和第二间隙轴向力矩；
[0017]其中，所述第二转动力矩包括所述第一间隙转动力矩和所述第二间隙转动力矩，所述第二轴向力矩包括所述第一轴向力矩和所述第二轴向力矩。
[0018]根据本专利技术提供的一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，所述基于所述第一压力值，确定所述叶轮的安装间隙处的第一间隙转动力矩和第一间隙轴向力矩，包括：
[0019]将所述第一压力值输入至第一间隙仿真模型，获得所述第一间隙仿真模型输出的所述第一间隙转动力矩和所述第一间隙轴向力矩，所述第一间隙仿真模型基于所述叶轮的安装间隙处的几何参数进行流体力学仿真得到；
[0020]所述基于所述第二压力值，确定所述电机转子和所述轴的组件间隙处的第二间隙转动力矩和第二间隙轴向力矩，包括：
[0021]将所述第二压力值输入至第二间隙仿真模型，获得所述第二间隙仿真模型输出的所述第二间隙转动力矩和所述第二间隙轴向力矩，所述第二间隙仿真模型基于所述电机转子和所述轴的组件间隙处的几何参数进行流体力学仿真得到。
[0022]根据本专利技术提供的一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，所述轴承组件包括轴向推力轴承和径向支撑轴承，所述基于所述第一径向力矩、所述预设转动速度和所述轴承组件的特性参数，确定所述轴承组件的第三转动力矩，包括：
[0023]基于所述预设转动速度和所述轴向推力轴承的特性参数，确定所述轴向推力轴承的第一轴承转动力矩；
[0024]基于所述预设转动速度、所述第一径向力矩和所述径向支撑轴承的特性参数，确定所述径向支撑轴承的第二轴承转动力矩；
[0025]基于所述第一轴承转动力矩和所述第二轴承转动力矩，确定所述第三转动力矩。
[0026]根据本专利技术提供的一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，在所述确定所述轴承组件的第三轴向力矩之后，确定所述屏蔽泵随转状态的状态参数之前，所述方法还包括：
[0027]确定所述屏蔽泵处于倾斜状态，基于所述第三轴向力矩、所述第一径向力矩、所述预设转动速度和所述轴承组件的特性参数，确定所述第三转动力矩。
[0028]根据本专利技术提供的一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，所述基于所述预设转动速度、所述预设液体流量、所述第一转动力矩、所述第一轴向力矩、所述第一径向力矩、所述第二转动力矩、所述第二轴向力矩、所述第三转动力矩和所述第三轴向力矩，确定所述屏蔽泵随转状态的状态参数，包括：
[0029]获取所述第一转动力矩随所述预设转动速度变化的第一拟合曲线，并获取所述第二转动力矩和所述第三转动力矩之和随所述预设转动速度变化的第二拟合曲线；
[0030]基于所述第一拟合曲线和所述第二拟合曲线交点处的预设转动速度所对应的所述预设液体流量、所述第一转动力矩、所述第一轴向力矩、所述第一径向力矩、所述第二转
动力矩、所述第二轴向力矩、所述第三转动力矩和所述第三轴向力矩，确定所述屏蔽泵随转状态的计算状态参数，所述计算状态参数包括所述屏蔽泵的计算压差参数；
[0031]获取所述计算压差参数随所述预设液体流量变化的第三拟合曲线；
[0032]基于所述第三拟合曲线和所述屏蔽泵随转状态的实际压差值，确定所述屏蔽泵随转状态的实际状态参数。
[0033]本专利技术还提供一种屏蔽泵随转状态参数的确定装置，包括：
[0034]所述屏蔽泵包括蜗壳、叶轮、轴、轴承组件和电机转子，所述叶轮置于所述蜗壳内，所述叶轮和所述电机转子通过所述轴承组件安装于所述轴，所述蜗壳为不对称结构，所述装置包括：
[0035]获取模块，用于获取所述屏蔽泵随转状态的预设液体流量和与所述预设液体流量对应的预设转动速度；
[0036]第一处理模块，用于基于所述预设液体流量和所述预设转动速度，确定所述叶轮的第一转动力矩、第一轴向力矩、第一径向力矩和所述屏蔽泵内部的压力分布信息；
[0037]第二处理模块，用于基于所述压力分布信息，确定所述屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽泵随转状态参数的确定方法，其特征在于，所述屏蔽泵包括蜗壳、叶轮、轴、轴承组件和电机转子，所述叶轮置于所述蜗壳内，所述叶轮和所述电机转子通过所述轴承组件安装于所述轴，所述蜗壳为不对称结构，所述方法包括：获取所述屏蔽泵随转状态的预设液体流量和与所述预设液体流量对应的预设转动速度；基于所述预设液体流量和所述预设转动速度，确定所述叶轮的第一转动力矩、第一轴向力矩、第一径向力矩和所述屏蔽泵内部的压力分布信息；基于所述压力分布信息，确定所述屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩；基于所述第一轴向力矩和所述第二轴向力矩，确定所述轴承组件的第三轴向力矩；基于所述第一径向力矩、所述预设转动速度和所述轴承组件的特性参数，确定所述轴承组件的第三转动力矩；基于所述预设转动速度、所述预设液体流量、所述第一转动力矩、所述第一轴向力矩、所述第一径向力矩、所述第二转动力矩、所述第二轴向力矩、所述第三转动力矩和所述第三轴向力矩，确定所述屏蔽泵随转状态的状态参数。2.根据权利要求1所述的屏蔽泵随转状态参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述压力分布信息，确定所述屏蔽泵内部间隙处的第二转动力矩和第二轴向力矩，包括：基于所述压力分布信息，确定所述叶轮的安装间隙两端的第一压力值以及所述电机转子和所述轴的组件间隙两端的第二压力值；基于所述第一压力值，确定所述叶轮的安装间隙处的第一间隙转动力矩和第一间隙轴向力矩；基于所述第二压力值，确定所述电机转子和所述轴的组件间隙处的第二间隙转动力矩和第二间隙轴向力矩；其中，所述第二转动力矩包括所述第一间隙转动力矩和所述第二间隙转动力矩，所述第二轴向力矩包括所述第一轴向力矩和所述第二轴向力矩。3.根据权利要求2所述的屏蔽泵随转状态参数的确定方法，其特征在于，所述基于所述第一压力值，确定所述叶轮的安装间隙处的第一间隙转动力矩和第一间隙轴向力矩，包括：将所述第一压力值输入至第一间隙仿真模型，获得所述第一间隙仿真模型输出的所述第一间隙转动力矩和所述第一间隙轴向力矩，所述第一间隙仿真模型基于所述叶轮的安装间隙处的几何参数进行流体力学仿真得到；所述基于所述第二压力值，确定所述电机转子和所述轴的组件间隙处的第二间隙转动力矩和第二间隙轴向力矩，包括：将所述第二压力值输入至第二间隙仿真模型，获得所述第二间隙仿真模型输出的所述第二间隙转动力矩和所述第二间隙轴向力矩，所述第二间隙仿真模型基于所述电机转子和所述轴的组件间隙处的几何参数进行流体力学仿真得到。4.根据权利要求1所述的屏蔽泵随转状态参数的确定方法，其特征在于，所述轴承组件包括轴向推力轴承和径向支撑轴承，所述基于所述第一径向力矩、所述预设转动速度和所述轴承组件的特性参数，确定所述轴承组件的第三转动力矩，包括：基于所述预设转动速度和所述轴向推力轴承的特性参数，确定所述轴向推力轴承的第
一轴承转动力矩；基于所述预设转动速度、所述第一径向力矩和所述径向支撑轴承的特性参数，确定所述径向支撑轴承的第二轴承转动力矩；基于所述第一轴承转动力矩和所述第二轴承转动力矩，确定所述第三转动力矩。5.根据权利要求1所述的屏蔽泵随转状态参数的确...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟金澜，马灿，王瑞奇，邹振海，柯志武，赵振兴，李邦明，柯汉兵，李勇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：