本實用新型涉及臥式多級離心式水泵領域，具體涉及一種臥式離心水泵軸向力測量裝置。

背景技術：

各種旋轉機械如水泵、風機、壓縮機、汽輪機等，其葉片在旋轉工作過程中，由于介質的作用會產生軸向力。例如水泵，葉片式水泵在運行過程中，水流經(jīng)葉輪做功后，變成高壓水，在葉輪前后產生水壓差，水壓差及水動力反力是泵轉子產生軸向力的主要因素，而軸向力對軸承壽命、運行穩(wěn)定性、機械損耗都會產生不利的影響；在產品設計過程中需要考慮設置平衡軸向力的部件，如平衡孔、平衡管、背葉片、平衡鼓、平衡盤、結構對稱布置等，軸向力隨著泵流量、轉速變化而變化，如果能夠準確地測量軸向力數(shù)據(jù)，對水泵的研發(fā)過程有很大幫助。

然而，利用軸向力傳感器對軸承所承載的軸向載荷進行測試，首先，軸向力傳感器需要標定，而標定環(huán)境為實驗室，其環(huán)境相對較好，標定時不受外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)準確、可靠。其后進行旋轉機械整機裝配時，安裝軸向力傳感器于軸承座內，裝配時的環(huán)境是在裝配廠房，因為軸向力傳感器其結構有一定的特殊性，在裝配時有人員因素，工裝工具，安裝方法及環(huán)境因素等導致平整精度降低，故存在不確定因素，進而導致測試數(shù)據(jù)存在相應偏差。

發(fā)明專利《一種離心泵葉輪動態(tài)軸向力的測試裝置》，專利號為201310673676.2，公開了離心泵的軸向力測試裝置，發(fā)明專利《泵軸軸向力測試裝置》，專利號為201410138404.7，公開了磁力泵的軸向力測試裝置，然而這兩種方案都需要對泵體做特殊改造，結構復雜，并且沒有形成一個相對獨立的測試部件或測試裝置，導致使用缺乏通用性；實用新型專利《泵軸向力測試儀》，專利號為201120184174.X，公開了一種泵軸向力的測試裝置，然而該裝置只能測一個方向的軸向力，同時該種測量方法未考慮部分摩擦力，因此這種試驗方法存在一定的偏差。

除上述介紹的幾種軸向力的測量方法外，對軸向力一般采用經(jīng)驗公式進行粗略的估計，但是對于某些精度要求較高的旋轉機械來說，采用經(jīng)驗公式進行粗略的估算是不能達到使用要求的。因此，精確測量軸向力是迫切需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，針對現(xiàn)有技術在測量臥式離心水泵軸向力的不足，提出一種具有廣泛通用性，結構簡單，能夠實現(xiàn)對臥式離心水泵的軸向力的精確測量，同時該裝置可實現(xiàn)對臥式多級離心水泵軸向力的精確測量。

為解決以上問題，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

所述一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，包括三相異步電動機、連接套、單級臥式離心水泵、傳感器固定外殼、輪輻式傳感器、壓力傳遞板、軸用彈性擋圈、推力球軸承、壓力顯示器和機座。三相異步電動機和單級臥式離心水泵通過連接套同軸安裝于機座上，推力球軸承、軸用彈性擋圈、壓力傳遞板、輪輻式傳感器依次水平安裝于傳感器固定外殼的內部，而傳感器固定外殼通過螺栓固定于單級臥式離心水泵泵軸的末端，壓力顯示器與輪輻式傳感器相連接。

所述單級臥式離心水泵包括出水段、中間連接體、進水段、水輪、泵軸以及其它零部件，出水段、中間連接體、進水段、水輪均安裝于泵軸上，出水段和進水段之間由中間連接體進行連接，水輪安裝于進水段中。

所述的連接套，其鍵槽長度大于三相異步電動機的鍵槽長度和水泵泵軸的鍵槽長度之和，保證單級臥式離心水泵的泵軸可在軸向力的作用下水平自由竄動。

所述的一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，其工作原理如下：啟動三相異步電動機，通過連接套驅動 單級臥式離心水泵泵軸的旋轉，在泵軸的驅動下，水輪將水從進水段引入，經(jīng)過中間連接體由出水段排除，由于水輪進水口與出水口壓力的不同，造成水輪的軸向力指向水輪進水口，由于水輪固定于泵軸上，而連接套通過鍵槽可軸向自由竄動，因此將驅使泵軸向水輪的進水口竄動，通過安裝于單級臥式離心水泵泵軸末端的推力球軸承、軸用彈性擋圈和壓力傳遞板將軸向壓力傳遞給輪輻式傳感器，最終通過壓力顯示器動態(tài)顯示軸向力的大小。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，整機水平安裝于機座上，在測量軸向力的過程中不需要考慮設備自重的影響；其次，三相異步電動機與單級臥式離心水泵之間通過連接套進行連接，水泵的泵軸在軸向力的作用下，可以水平自由移動，泵軸與連接套之間的摩擦力可忽略不計，有效地提高了軸向力的測量精度；最后，本實用新型中采用的是單級臥式離心水泵，可在保證其它設備不變的情況下，通過更換離心水泵的級數(shù)進行測多級臥式離心水泵軸向力的測量，操作簡單方便。

附圖說明

圖1為本實用新型一種臥式離心水泵軸向力測量裝置示意圖；

圖中標記為：1：三相異步電動機；2：連接套；3：泵軸；4：單級臥式離心水泵；5：出水段；6：中間連接體；7：進水段；8：傳感器固定外殼；9：壓力顯示器；10：輪輻式傳感器；11：壓力傳遞板；12：軸用彈性擋圈；13：推力球軸承；14：水輪；15：機座。

具體實施方式

以下結合附圖1，對本實用新型的一個實施例作進一步描述：

所述一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，包括三相異步電動機1、連接套2、單級臥式離心水泵4、傳感器固定外殼8、輪輻式傳感器10、壓力傳遞板11、軸用彈性擋圈12、推力球軸承13、壓力顯示器9和機座15。三相異步電動機1和單級臥式離心水泵4通過連接套2同軸安裝于機座15上，推力球軸承13、軸用彈性擋圈12、壓力傳遞板11、輪輻式傳感器10依次水平安裝于傳感器固定外殼8的內部，而傳感器固定外殼8通過螺栓固定于單級臥式離心水泵4泵軸3的末端，壓力顯示器9與輪輻式傳感器10相連接。

所述單級臥式離心水泵4，包括出水段5、中間連接體6、進水段7、水輪14、泵軸3以及其它零部件，出水段5、中間連接體6、進水段7、水輪14均安裝于泵軸3上，出水段5和進水段7之間由中間連接體6進行連接，水輪14安裝于進水段7中。

所述的連接套2，其鍵槽長度大于三相異步電動機1的鍵槽長度和水泵泵軸3的鍵槽長度之和，保證單級臥式離心水泵4的泵軸3可在軸向力的作用下水平自由竄動。

所述的一種臥式離心水泵軸向力測量裝置，其工作原理如下：啟動三相異步電動機1，通過連接套2驅動單級臥式離心水泵4泵軸3的旋轉，在泵軸3的驅動下，水輪14將水從進水段7引入，經(jīng)過中間連接體6由出水段5排除，由于水輪14進水口與出水口壓力的不同，造成水輪14的軸向力指向水輪14進水口，由于水輪14固定于泵軸3上，而連接套2通過鍵槽可軸向自由竄動，因此將驅使泵軸3向水輪14的進水口竄動，通過安裝于單級臥式離心水泵4泵軸3末端的推力球軸承13、軸用彈性擋圈12和壓力傳遞板11將軸向壓力傳遞給輪輻式傳感器10，最終通過壓力顯示器9動態(tài)顯示軸向力的大小。