一種潛液泵的軸向力測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及泵的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于潛液泵的軸向力測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]潛液泵作為一種被廣泛運(yùn)用的通用機(jī)械，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著非常重要的作用，在泵運(yùn)行過(guò)程中由于葉輪前、后蓋板不對(duì)稱、液體流經(jīng)葉輪后流動(dòng)方向變化、潛液泵立式布置時(shí)的轉(zhuǎn)子重量、軸臺(tái)、軸端等結(jié)構(gòu)因素往往會(huì)產(chǎn)生軸向力，該力將拉動(dòng)轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)，加快了軸承的磨損與老化，當(dāng)軸向力較大時(shí)，甚至?xí)沟眯D(zhuǎn)件與靜止件相互摩擦，造成轉(zhuǎn)子部分的嚴(yán)重磨損，產(chǎn)生較大的振動(dòng)與噪聲，影響了泵的安全運(yùn)行。
[0003]潛液泵主要由水泵與潛水電機(jī)組成，現(xiàn)有的軸向力的估算公式得到的理論值與實(shí)際值存在較大差異，對(duì)于潛液泵，由于電機(jī)密封與水泵直聯(lián)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法很難直接測(cè)量其軸向力，軸向力的不確定性直接影響軸承的選型，使得計(jì)算得到的軸承的理論壽命不夠準(zhǔn)確，在實(shí)際生產(chǎn)中由于軸承破壞造成的故障屢見(jiàn)不鮮，因此，很有必要針對(duì)潛液泵這一特定類型泵提出一種可行的軸向力測(cè)量裝置。
[0004]經(jīng)檢索，目前尚無(wú)針對(duì)潛液泵軸向力測(cè)量的專利公布，僅有少數(shù)專利提出軸向力的各種平衡方法?！兑环N用于多級(jí)直聯(lián)離心泵的軸向力測(cè)量裝置》申請(qǐng)?zhí)?201320097795.3提出了一種用于多級(jí)直聯(lián)離心泵的軸向力測(cè)量裝置，但其主要針對(duì)普通直聯(lián)離心泵，在電機(jī)軸后部設(shè)置了一測(cè)量裝置測(cè)量軸向力，對(duì)潛液泵密封的潛水電機(jī)并不適用，無(wú)法測(cè)量潛液泵的軸向力，且拆除了電機(jī)冷卻風(fēng)扇，不適合長(zhǎng)期運(yùn)行?！峨x心泵軸向力測(cè)試方法的研宄》(建筑機(jī)械2010年第23期)總結(jié)提出了多種直接間接的測(cè)量方法，但潛液泵電機(jī)密封，軸向空間小，不能安裝相應(yīng)的測(cè)量裝置，且需對(duì)泵本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，影響了泵的性能。因此并不適用于潛液泵軸向力的測(cè)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于測(cè)量潛液泵軸向力的測(cè)量裝置，通過(guò)在潛液泵底座下方處安裝測(cè)力裝置，無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的測(cè)試用泵，從而可以準(zhǔn)確的直接測(cè)量潛液泵的軸向力，克服了現(xiàn)有的潛液泵軸向力測(cè)試的困難，為潛液泵中軸承的選型以及使用壽命的估算提供可靠的數(shù)據(jù)支持，使得潛液泵能夠長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0007]一種潛液泵的軸向力測(cè)量裝置，包括支架系統(tǒng)、測(cè)量裝置、力傳導(dǎo)裝置，支架系統(tǒng)包括吊架和底座，所述吊架的上端固定在潛液泵底座上、下端固定在底座上，所述力傳導(dǎo)裝置包括延長(zhǎng)母軸、軸承座、推力球軸承，所述延長(zhǎng)母軸的上端與潛液泵主軸連接，下端與推力球軸承的上環(huán)連接，推力球軸承的下環(huán)裝在軸承座上；所述測(cè)量裝置包括拉壓力傳感器、信號(hào)采集和顯示模塊，所述拉壓力傳感器設(shè)置在軸承座與吊架之間、且與信號(hào)采集和顯示模塊電聯(lián)接。
[0008]優(yōu)選地，所述延長(zhǎng)母軸的上端為螺母狀、與潛液泵主軸之間通過(guò)螺紋連接；延長(zhǎng)母軸的下端具有軸肩。
[0009]優(yōu)選地，所述吊架為一底面中間位置開(kāi)孔的圓盆型結(jié)構(gòu)，所述圓盆型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口處具有一法蘭，延長(zhǎng)母軸從底面上的孔中穿過(guò)。
[0010]優(yōu)選地，所述拉壓力傳感器下端通過(guò)螺母與軸承座連接，上端通過(guò)螺母與吊架連接。
[0011]優(yōu)選地，延長(zhǎng)母軸與潛液泵主軸的同心度為0.01mm。
[0012]在本實(shí)用新型的中，因?yàn)檎麄€(gè)軸向力測(cè)量裝置安裝在原潛液泵底座下方，所以當(dāng)延長(zhǎng)母軸穿過(guò)原潛液泵底座，而延長(zhǎng)母軸徑向尺寸又很小時(shí)，整個(gè)軸向力測(cè)量裝置對(duì)潛液泵進(jìn)水的影響便可忽略不計(jì)。本實(shí)用新型針對(duì)液下泵的特殊結(jié)構(gòu)，直接在泵進(jìn)口端安放測(cè)量裝置，不僅能夠準(zhǔn)確測(cè)得液下泵軸向力的實(shí)際值，而且不會(huì)破壞電機(jī)防水性、無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)測(cè)試用泵、不影響泵水力性能，且能夠隨泵長(zhǎng)期運(yùn)行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所述的潛液泵的軸向力測(cè)量裝置在測(cè)量潛液泵的軸向力時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型所述的延長(zhǎng)母軸結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型所述吊架結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型所述的軸承座結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:1:潛水電機(jī)，2:軸承和機(jī)械密封座，3:泵體，4:潛水泵底座，5:軸向力測(cè)量裝置，1-1:潛液泵主軸，5-1:延長(zhǎng)母軸，5-2:吊架，5-3:底座，5-4:拉壓力傳感器，5_5:軸承座，5-6:推力球軸承，5-7:信號(hào)采集和顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種用于潛液泵的軸向力測(cè)量裝置5設(shè)于潛液泵底座4的下方，該潛液泵從上往下依次為潛水電機(jī)1、軸承和機(jī)械密封座2、泵體3、泵體底座4。
[0020]所述潛液泵的軸向力測(cè)量裝置5，包括支架系統(tǒng)、測(cè)量裝置、力傳導(dǎo)裝置，支架系統(tǒng)包括吊架5-2和底座5-3，所述吊架5-2的上端固定在潛液泵底座4上、下端固定在底座5_3上，所述力傳導(dǎo)裝置包括延長(zhǎng)母軸5-1、軸承座5-5、推力球軸承5-6，所述延長(zhǎng)母軸5-1的上端與潛液泵主軸連接，下端與推力球軸承5-6的上環(huán)連接，推力球軸承5-6的下環(huán)裝在軸承座5-5上。所述測(cè)量裝置包括拉壓力傳感器5-4、信號(hào)采集和顯示模塊，所述拉壓力傳感器5-4設(shè)置在軸承座5-5與吊架5-2之間、且與信號(hào)采集和顯示模塊電聯(lián)接。
[0021]具體地，所述延長(zhǎng)母軸5-1的上端為螺母狀、下端具有軸肩。在裝配時(shí)，取下潛液泵主軸上的葉輪螺母，延長(zhǎng)母軸5-1的上端螺母狀結(jié)構(gòu)通過(guò)螺紋裝在潛液泵主軸上，緊固葉輪并延長(zhǎng)泵軸。延長(zhǎng)母軸5-1與潛液泵主軸的同心度為0.0lmm0延長(zhǎng)泵軸5_1下端的軸肩用于與承受軸向力的推力球軸承5-6上環(huán)過(guò)度配合，配合公差為K6/h5。
[0022]所述吊架5-2為一底面中間位置開(kāi)孔的圓盆型結(jié)構(gòu)，所述圓盆型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口處具有一法蘭，延長(zhǎng)母軸5-1從底面上的孔中穿過(guò)。吊架5-2與潛液泵底座4配合，配合面為精加工配合，配合面粗糙度要求為3.2。軸承座5-5中間沉孔與推力球軸承5-6下環(huán)為過(guò)度配合，配合公差為H6/m5。拉壓力傳感器5-4在圓周上均布；所述吊架5_2底面還設(shè)有用于安裝拉壓力傳感器5-4的螺紋孔。拉壓力傳感器5-4的上測(cè)桿通過(guò)螺母與吊架5-2連接。軸承座5-5上端設(shè)有一法蘭面，所述拉壓力傳感器5-4下測(cè)桿通過(guò)螺母與軸承座5-5上端的法蘭面連接。
[0023]所述吊架5-2與軸承座5-5均采用普通碳鋼制成，延長(zhǎng)泵軸采用45號(hào)鋼制成，所有部件表面須做相應(yīng)的防銹處理。
[0024]另外，在本實(shí)用新型中的拉壓力傳感器5-4為防水型傳感器，可在水介質(zhì)里連續(xù)測(cè)量。拉壓力傳感器5-4的各信號(hào)線整齊的綁扎在離轉(zhuǎn)子較遠(yuǎn)的固定部件上后連接至信號(hào)米集和顯不模塊5_7。
[0025]本實(shí)用新型在原有潛液泵基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，更換原葉輪螺母為延長(zhǎng)母軸5-1 ;原潛液泵底座4下方安裝吊架5-2，在吊架5-2下方利用3個(gè)均布的拉壓力傳感器5-4懸掛軸承座5-5。在潛液泵工作時(shí)，泵軸1-1的軸向力通過(guò)延長(zhǎng)母軸5-1傳遞給推力球軸承5-6再傳遞給軸承座5-5，由于拉壓力傳感器5-4上端與吊架5-2相固定且下端與軸承座5-5連接，則軸承座5-5所受到的軸向力可直接均勻的傳遞給各個(gè)拉壓力傳感器5-4，拉壓力傳感器5-4受力產(chǎn)生一定的伸長(zhǎng)量從而測(cè)得潛液泵的軸向力。
[0026]特別注意的是，泵在未啟動(dòng)前，即無(wú)軸向力產(chǎn)生時(shí)，拉壓力傳感器5-4受到的力為用于連接拉壓力傳感器5-4與軸承座5-5的螺母、軸承座5-5、推力球軸承5-6下環(huán)及滾子的重力，因此測(cè)量前應(yīng)先對(duì)連接拉壓力傳感器5-4的顯示儀表進(jìn)行調(diào)零與標(biāo)定。
[0027]在本實(shí)用新型中，所測(cè)量的潛水泵的最大理論軸向力Fl應(yīng)小于拉壓力傳感器5-4的最大測(cè)量值F2/n，η為傳感器個(gè)數(shù)；同時(shí)Fl應(yīng)小于推力球軸承5_6所能承受的的最大軸向力。
[0028]本實(shí)用新型針對(duì)液下泵的特殊結(jié)構(gòu)，直接在泵底座下方安放測(cè)量裝置，不僅能夠準(zhǔn)確測(cè)得液下泵軸向力的實(shí)際值，而且不會(huì)破壞電機(jī)防水性、無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)測(cè)試用泵、不影響泵水力性能，且能夠隨泵長(zhǎng)期運(yùn)行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定且使用壽命長(zhǎng)，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0029]所述實(shí)施例為本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潛液泵的軸向力測(cè)量裝置，其特征在于，包括支架系統(tǒng)、測(cè)量裝置、力傳導(dǎo)裝置，支架系統(tǒng)包括吊架(5-2)和底座(5-3)，所述吊架(5-2)的上端固定在潛液泵底座(4)上、下端固定在底座(5-3)上，所述力傳導(dǎo)裝置包括延長(zhǎng)母軸(5-1)、軸承座(5-5)、推力球軸承(5-6)，所述延長(zhǎng)母軸(5-1)的上端與潛液泵主軸(1-1)連接，下端與推力球軸承(5-6)的上環(huán)連接，推力球軸承(5-6)的下環(huán)裝在軸承座(5-5)上；所述測(cè)量裝置包括拉壓力傳感器(5-4)、信號(hào)采集和顯示模塊，所述拉壓力傳感器(5-4)設(shè)置在軸承座(5-5)與吊架(5-2)之間、且與信號(hào)采集和顯示模塊(5-7)電聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向力測(cè)量裝置，其特征在于，所述延長(zhǎng)母軸(5-1)的上端為螺母狀、與潛液泵主軸(1-1)之間通過(guò)螺紋連接；延長(zhǎng)母軸(5-1)的下端具有軸肩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向力測(cè)量裝置，其特征在于，所述吊架(5-2)為一底面中間位置開(kāi)孔的圓盆型結(jié)構(gòu)，所述圓盆型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口處具有一法蘭，延長(zhǎng)母軸(5-1)從底面上的孔中穿過(guò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向力測(cè)量裝置，其特征在于，所述拉壓力傳感器(5-4)下端通過(guò)螺母與軸承座(5-5)連接，上端通過(guò)螺母與吊架(5-2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向力測(cè)量裝置，其特征在于，延長(zhǎng)母軸(5-1)與潛液泵主軸(1-1)的同心度為0.01mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種潛液泵的軸向力測(cè)量裝置，包括支架系統(tǒng)、測(cè)量裝置、力傳導(dǎo)裝置，支架系統(tǒng)包括吊架和底座，所述吊架的上端固定在潛液泵底座上、下端固定在底座上，所述力傳導(dǎo)裝置包括延長(zhǎng)母軸、軸承座、推力球軸承，所述延長(zhǎng)母軸的上端與潛液泵主軸連接，下端與推力球軸承的上環(huán)連接，推力球軸承的下環(huán)裝在軸承座上；所述測(cè)量裝置包括拉壓力傳感器、信號(hào)采集和顯示模塊，所述拉壓力傳感器設(shè)置在軸承座與吊架之間、且與信號(hào)采集和顯示模塊電聯(lián)接。本實(shí)用新型不僅能夠準(zhǔn)確測(cè)得液下泵軸向力的實(shí)際值，而且不會(huì)破壞電機(jī)防水性、無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)測(cè)試用泵、不影響泵水力性能，且能夠隨泵長(zhǎng)期運(yùn)行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命長(zhǎng)，具有實(shí)用性。
【IPC分類】F04D15-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204458412
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420709051
【發(fā)明人】劉厚林, 邵昌, 王勇, 黃浩欽
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日