[发明专利]船用泵摇摆条件下的性能测试装置有效
申请号: | 201610029493.0 | 申请日: | 2016-01-15 |
公开(公告)号: | CN105545765B | 公开(公告)日: | 2017-05-03 |
发明(设计)人: | 刘厚林;陈新响;谈明高;王勇;王凯;董亮;吴贤芳;代翠 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | F04D15/00 | 分类号: | F04D15/00;F04B51/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 船用泵 摇摆 条件下 性能 测试 装置 | ||
技术领域
本发明涉及流体机械实验领域,特指用于船用泵倾斜和摇摆条件下的外特性、振动、噪声和压力脉动研究的试验装置。
背景技术
舰船摇摆是指舰船绕轴线所作的周期性角位移运动。舰船是水上的浮动体,无论是航行还是停泊时,都会随着风浪产生摇摆和倾斜。
在海洋条件下,船体在风、海浪等因素的作用下会产生摇摆,而船用泵及其管道内的介质会产生附加加速度,附加惯性力,使得工质产生周期性波动,影响流动的非定常特性或者动态响应特性,同时摇摆环境下船用泵运行时的受力变化也同样会导致水力机械水力性能降低,同时加剧振动和噪声等。研制并运用船用泵摇摆试验装置,可以在实验室中将船用泵随舰船摇摆的姿态和运动真实的表现出来,通过试验确定船用泵在倾斜和摇摆环境中使用的适应性;同时以陆地试验取代海上试验,大大降低了试验成本,缩短了研制周期。
目前,各发达国家都投入了大量的人力物力从事各种摇摆试验台的研制。美国海军水面作战中心Carderock分部研制了电液驱动的摇摆台,日本Toyota和德国Benz汽车公司研制的汽车驾驶仿真器等。我国摇摆台研制起步较晚,但发展比较迅速。南京电子技术研究所设计了某舰载雷达大型摇摆试验台,为雷达天线系统提供一个模拟舰体的试验台;北理工、哈工大等院校也研制了飞机模拟器运动平台,以及上海2010世博会上展出了地震模拟台等。这些摇摆台是集机械、液压、控制技术和传感器检测技术于一体的综合性测试设备,虽然可以实现多自由度运动模拟,但是结构复杂,造价非常高,操作使用困难,且出现故障难以排查,故不易推广使用。
因此,很有必要针对船用泵这一特定类型泵提出一种简单易行的摇摆试验装置。为此,首先设计一由轴承支撑的摇摆台,把船用泵安装在摇摆台上,通过电机驱动其运行,利用仪表、传感器对其性能进行实时监测,即可得出在倾斜和摇摆条件下船用泵的性能变化,以研究船用泵在倾斜和摇摆环境中使用的适应性。该装置已加工出实物,并运行良好。目前尚无针对船用泵摇摆试验装置的专利公布。本发明以在舰船上应用较多的船用立式离心泵为例进行说明,本发明亦可应用到其它类型泵。
发明内容
本发明提供一种用于船用泵倾斜和摇摆条件下的外特性、振动、噪声和压力脉动研究的试验装置。
本发明通过以下技术方案来实现:船用泵摇摆条件下的性能测试装置,包括计算机、数据采集仪、变频控制柜、摇摆台、船用泵、水箱、进口管路、出口管路、水听器、加速度传感器、压力传感器和水泥座;
所述摇摆台包括摇摆架、驱动电机、减速器、飞轮、连杆、销、支架、定位刻度板、轴承、支撑板、弹簧、摇摆台底座和螺栓孔;所述飞轮包括飞轮盘和销孔,所述销孔设于飞轮盘上不同半径处;所述摇摆架由飞轮连杆机构带动,动力由驱动电机经由联轴器连接减速器输入;所述摇摆架的底部平台上开有螺栓孔,用于安装固定船用泵;所述连杆通过销和销孔配合连接飞轮和摇摆架;通过改变飞轮上销孔的位置调节摇摆架的最大摆角;所述驱动电机和减速器由支架支撑固定在摇摆台底座上;所述支撑板通过轴承连接安装在摇摆架两侧,并固定在所述摇摆台底座上;所述弹簧安装于摇摆架与底座之间,可提供最大摆角下的回复力并能缓冲冲击;所述定位刻度板上开有孔并刻有角度数值,达到某一角度时可插入销子定位;所述摇摆台底座用于支撑摇摆台及与水泥座连接固定;
所述船用泵包括蜗壳、底座、进口法兰、出口法兰和电机线缆;所述蜗壳上开螺纹孔,用于连接所述压力传感器,所述压力传感器通过数据线连接所述数据采集仪;所述蜗壳上装有所述加速度传感器,所述进出口法兰处和所述底座四角各装1个所述加速度传感器,所述加速度传感器通过数据线连接所述数据采集仪;所述电机线缆一端与所述船用泵连接,另一端与所述变频控制柜连接;
所述水箱包括箱体、进排水管路、出水接头、回水孔和水箱平台;所述箱体下部有两个螺纹接头,一个为所述出水接头,另一个接所述进排水管路,所述出水接头与泵进口管连接,所述进排水管路其接头尽量靠近箱体下部;所述回水孔与出口管路连接,用于所述出口管路回水;所述水箱平台支撑所述水箱,并保持进口管路水平;
所述进口管路包括进口管、进口控制阀、进口压力变送器和进口取压孔及接头;所述进口管包括第一进口管段、第二进口管段和进口波纹软管,所述进口波纹软管连接所述船用泵的进口法兰;所述第二进口管上设有所述进口取压孔及接头;所述进口取压孔及接头与进口压力变送器的一端连接,所述进口压力变送器的另一端与所述数据采集仪的输入端连接;
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