[发明专利]清水设计工况下基于压力脉动疏浚泥泵汽蚀性能测量系统

说明书

本申请属于疏浚泥泵领域，涉及清水设计工况下基于压力脉动疏浚泥泵汽蚀性能测量系统，包括平台基座、水池、进口管路、出口管路、泥泵泵组、进口控制阀、出口控制阀、联轴器、减速机、轴功率仪、电机、压力脉动传感器、真空泵、数据采集仪、托架、电磁流量计、进口压力传感器、出口压力传感器；所述泥泵泵组通过地脚螺栓进行固定，所述进出口管路通过减震托架进行固定，进、出口管路与泥泵采用法兰连结，泵与减速器通过联轴器进行连接。本申请的测试装置易于安装、适用性较强，便于操作，可以进行泥泵的汽蚀性能、压力脉动、能量性能等同步测试与数据处理。

技术领域

本申请属于疏浚泥泵、流体力学等跨技术领域。

背景技术

疏浚泥泵是耙吸挖泥船和绞吸挖泥船等疏浚工程船舶的关键输送设备之一，它的运行稳定性对疏浚船舶的疏浚效率有着非常重要的影响。疏浚泥泵主要为离心式泥泵、叶轮与泵壳之间的动静干涉使得泥泵内的压力随着时间不断的变化，形成压力脉动，而泥泵汽蚀造成的流动失稳、泥泵的偏工况运行等因素会加剧压力脉动，较大的压力脉动可能进一步加剧局部空化的产生，甚者会引发共振，这无论对疏浚船舶自身结构的稳定，还是对船舶的疏浚效能都有着直接的影响。目前，疏浚工程中，很难精确判断泥泵汽蚀是否发生。因此，随着疏浚智能化新时代的到来，对泥泵而言，关键在于准确测量泥泵的汽蚀性能。

目前，对工程试验研究中已存在较多的测量试验装置及试验方法，如：

中国专利文献记载的《一种用于同步测试泵运行性能的装置》(申请号：201810499713.5)，提出了一种由泵组、振动加速度传感器、压力脉动传感器等构成的能够不同步测量泥泵能量性能与压力脉动特性的试验装置；

中国专利文献记载的《一种离心泵流场-压力脉动耦合测量实验系统》(申请号：201821087754.5)通过高速摄影及压力脉动测量，获取离心泵的内部流动特性与压力脉动特性，了解离心泵内部流动与压力脉动之间的内在联系；

但是以上试验装置都没有考虑到汽蚀性能与压力脉动之间的关系。

发明内容

针对现有试验台不足，本申请首次从汽蚀性能与压力脉动之间的关系入手进行研究，为此公开了以下三个技术方案：

技术方案一

一种疏浚泥泵汽蚀-压力脉动同步测试装置，其特征在于，

包括泵组(3)、平台基座(4)，泵组(3)安装于平台基座(4)上。

包括管路支架系统，管路支架系统包括进口管路(5)、出口管路(6)、进口控制阀(11)、出口控制阀(12)、水池(13)、托架(15)；进口管路(5)、泵组(3)、出口管路(6)、水池(13)四者接通成循环关系，进口控制阀(11)、出口控制阀(12)分别安装于进口管路(5)、出口管路(6)用于控制通断；同时，进口管路(5)、出口管路(6)通过托架(15)固定,进、出口位置低于水池(13)水面，托架(15)固定于平台基座(4)上。

包括测量传感系统，测量传感系统包括进口压力传感器(7)、出口压力传感器(8)、压力脉动传感器(9)，进口压力传感器(7)、出口压力传感器(8)分别安装于进口管路(5)、出口管路(6)上用于采集压力数据，压力数据提供给数据处理设备，数据处理设备对汽蚀前、后压力数据进行对比分析以研究疏浚泵的汽蚀特性。

进一步的，泵组(3)包括泵壳(301)、叶轮(302)、前盖(303)、后盖(304)、泵轴(305)、底座(306)、轴承箱(307)、润滑油站(308)，泵壳(301)设置于前盖(303)、后盖(304)之间，叶轮(302)设置于泵壳(301)内，叶轮(302)通过泵轴(305)驱动，泵轴(305)由轴承箱(307)驱动，轴承箱(307)连接润滑油站(308)获得动力源；泵轴(305)连接于由联轴器一(309)、联轴器二构成的两级联轴器，由联轴器二(310)通过减速机311作为输出与负载连接。