[发明专利]一种离心泵径向力测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种离心泵径向力测量装置及测量方法，属于离心泵径向力测量技术领域。包括：测力机构，用于测量离心泵转子旋转时的瞬态力信号；所述测力机构包括套设在轴承外的轴承座，轴承座与所述轴承间预留一间隙，间隙内设置有若干个测力传感器，使得离心泵转子旋转时，离心泵转子由所述若干个测力传感器支撑；键相测量装置，用于测量离心泵转子旋转时的泵转子键相信息；数据采集系统，用于采集和分析所述测力机构测得的瞬态力信号和所述键相测量装置测得的泵转子键相信息。本发明提供了离心泵径向力测量装置及测量方法，解决现有技术中离心泵运行时的动态径向力的测量不准确、及测量困难的问题，具有结构简单，加工方便的优点。

技术领域

本发明涉及离心泵径向力测量技术领域，特别是涉及一种离心泵径向力测量装置及测量方法。

背景技术

离心泵作为一种通用机械，被广泛应用于石油、化工、农业灌溉、市政工程等领域，同时也在国防、航空航天、核电等领域发挥了重要作用。随着技术水平的提高，离心泵不断向大型化、高速化发展，其应用领域还将进一步拓宽。但伴随泵向大型化、高速化发展，其径向力也成几何级数增长，对泵的安全可靠运行带来了极大挑战。离心泵的径向力产生原因复杂，有转子质量不平衡及安装不对中导致的径向力，也有泵运行时流场的非对称分布导致的水力诱导径向力。径向力是泵转子系统的横向载荷，过大的径向力将导致泵产生强烈的振动，使得泵轴承、机械密封等使用寿命降低，甚至导致泵轴断裂。准确计算、测量离心泵的径向力，是合理选择轴承及平衡径向力的前提。但由于泵转子高速旋转，其径向力大小、方向均随叶轮旋转动态变化，理论计算准确性较差。因此设计一种能准确测量离心泵运行时的动态径向力的测量装置及测量方法具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种离心泵径向力测量装置，克服上述技术缺陷，解决现有技术中离心泵运行时的动态径向力的测量不准确、及测量困难的问题，具有结构简单，加工方便的优点。

本发明的另一个目的是要提供一种离心泵径向力测量方法，能够准确计算、测量离心泵的径向力。

特别地，本发明提供了一种离心泵径向力测量装置，包括：

测力机构，用于测量离心泵转子旋转时的瞬态力信号；所述测力机构包括套设在轴承外的轴承座，所述轴承座与所述轴承间预留一间隙，所述间隙内设置有若干个测力传感器，使得离心泵转子旋转时，所述离心泵转子由所述若干个测力传感器支撑；

键相测量装置，用于测量离心泵转子旋转时的泵转子键相信息；所述键相测量装置包括设置在离心泵泵体的霍尔感应器和设置在离心泵叶轮前盖板的永磁铁；

数据采集系统，分别与所述测力机构和所述键相测量装置通过线路连接；所述数据采集系统用于采集和分析所述测力机构测得的瞬态力信号和所述键相测量装置测得的泵转子键相信息。

可选地，所述轴承座沿其圆周处均布若干个通孔，所述若干个测力传感器一一对应安装在所述若干个通孔内；所述测力传感器的一端抵靠于所述轴承的外表面，所述测力传感器的另一端通过压紧螺栓安装于所述通孔内。

可选地，所述压紧螺栓通过压盖和螺栓安装于所述轴承座上，所述压紧螺栓还设置有锁紧螺母；所述测力传感器由所述压紧螺栓压紧施加预紧力。

可选地，所述轴承座或所述压盖上设有用于穿设测力传感器输出电缆的导线孔。

可选地，所述测力传感器为微型测力传感器。

可选地，所述霍尔感应器安装在离心泵泵体加工的螺纹通孔处。

本发明还提供了一种离心泵径向力的测量方法，采用如前所述的离心泵径向力测量装置进行测量；包括以下步骤：

数据采集系统同步采集测力机构和键相测量装置在离心泵转子空转时瞬态力信号和泵转子键相信息，获得离心泵转子空转时径向力动态特性，分析离心泵转子质量偏心及安装状况；