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泵轴向力的6种测试方法

2019-12-30

现有的轴向力预测方法通常分为两种:实验测量和经验公式计算。 许多泵工厂的轴向力精度和适用性均来自经验和理论计算方法,因此很差。 对于重要应用的离心泵,要进行轴向力的实际测量以确保轴向力平衡装置的正确设计,并选择适当的轴向推力轴承以防止诸如轴向力平衡装置或 轴承损坏。 同时,还可以通过测试获得准确的轴向力值,以校正和修改经验计算公式和理论计算模型。 基于国内外各种轴向力测试方法,总结了六种方法。

  1.安装张力传感器

  2010年,俄罗斯学者提出,在测试轴向力时,可以将测力计安装在泵转子的末端,以直接测量轴向力,并利用弹性元件和应变仪产生的变形进行测量。 测试方法如下图所示。 该方法结构简单,易于安装,但体积大,不适合内部结构紧凑的水泵装置。

  2.液压测力机构

  在图1中示出了使用液压测量机构来测试单级离心泵的轴向力的装置。  2.该装置由轴向力输出,轴向力输入,轴向力数字显示和重力测量机构组成。 基本原理是,在泵运行时,泵轴在轴向力和静态液压力测量机构给定的相反方向的轴向力的作用下达到轴向平衡,并且不会产生轴向位移。 因为该设备可以自动消除滑动摩擦和静摩擦的干扰,所以液压测量机构施加到泵轴的反向轴向力与泵腔中的运动流体施加到叶轮的轴向力完全相等。 通过读取两个显示设备之间的压力差可以获得轴向力。 您还可以使用静态液压测量机构和重力测量机构相互协作来测量轴向力,并比较两组测力装置的测试结果。  。 该方法可以在一个工作条件下的两个条件下同时进行测量,因此具有自校准功能,精度高,数据读取方便,快捷,但设备体积大,组装复杂。

  3.直接粘贴应变计

  在紧凑型泵上,由于轴向空间被机械密封件占据,因此没有足够的空间来安装测量装置,并且难以确定轴向力。  “多点应力法”用于测量多级离心泵的轴向力和径向力。 该方法基于多级离心泵的力特性。 对于具有一定厚度的准半圆柱壳,请选择合适的截面并粘贴应变片。 读取测试值后,计算几何特性,例如轴承支架的惯性矩和金属截面积的质心位置。 获得轴向力。 该方法占用空间小,但计算复杂。

  4.测量弹性元件

  用于测量燃气轮机压缩机转子轴向力的传感器。 当转子轴承腔中有一定的安装空间时,可以考虑在轴承的两侧安装传感器弹性元件。 弹性元件设计为圆环形状,其几何尺寸类似于转子。 对于推力轴承外圈的尺寸,圆环传感器分别安装在轴承的两个端面上,直接感测轴承外圈的轴向力。 该方法结构简单,体积小,实时性好。但是,测量结果容易受到环境干扰。

  5.弹簧秤测量装置

  以弹簧秤作为测力的核心,轴承箱固定在定子上,轴承箱安装在正确的轴承箱上。 安装在轴承箱中的零件可随转子轴向移动。 弹簧枰的轴向力测量。 当水泵运转时,叶轮转子主体在轴向力的作用下偏向一端,并且转子在外力作用下被拉到中心。 该拉力等于轴向力。 由力测量机构测量的拉力是轴向力。 该方法原理简单易懂,但测试精度不高,数据无法实时连接到微机数据处理系统,无法实现实时数据采集。

  6.涡流效应测量装置

  涡流测功机可用于测量主轴旋转精度。 当改变被测物体的大小和位移时,测功机感应线圈的电感和阻抗等特性将发生变化,并且具有特定的对应关系。 如果更改了以上参数之一,则可以用于执行各种测试。 测量时,应沿与主轴线平行的方向安装此涡流测功机。 产生轴向力时,主轴发生位移,主轴端部与涡流测功机线圈之间的距离发生变化,并且侧向力的测量和配合将位移转换为电信号, 然后经过放大,滤波,A / D转换等处理后,将其转换为数字信号,然后通过计算机处理获得导致主轴产生此位移的轴向力的大小。 这种方法可以与计算机结合起来处理数据。 它具有良好的实时性能和较强的抗干扰能力,但不适用于内部结构紧凑的机械设备。 除了上述方法外,泵厂还使用应变仪填埋,轴向电磁力和等离子弧力等方法来测量轴向力。

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