水泵檢驗標(biāo)準(zhǔn)

1、1.引言泵作為一個工業(yè)產(chǎn)品,在輸送介質(zhì)及作為動力源方面已經(jīng)獲得越來越廣泛的應(yīng)用,適用于各種專門場合的船用泵、消防泵、排污泵、潛水泵等也越來越多。某些專用泵,如消防泵,其發(fā)展迅速,日趨高壓力、大流量方向發(fā)展,原先單一的常壓泵也出現(xiàn)了朝中低壓、高低壓或高中低壓泵發(fā)展的趨勢,原有的一些檢驗裝置已顯得不相適應(yīng),因而,為使泵產(chǎn)品的質(zhì)量能得到有效控制和提高,設(shè)計建造一些新的檢驗裝置尤為必要。本文是在自動化大功率消防水泵檢驗裝置研制的基礎(chǔ)上,對泵的檢驗裝置的設(shè)計要素進行總結(jié),以供同行參考。2.水泵檢驗裝置的組成一個完整的水泵檢驗裝置應(yīng)包括以下幾個主要部分:1.動力源;2.傳動系統(tǒng);3.測量與控制系統(tǒng);4.輔

2、助系統(tǒng);3.各組成部分的設(shè)計要素3.1動力源a.明確試驗對象,確定動力源功率各單位設(shè)計檢驗裝置的目的有所不同,有的只是為本單位的產(chǎn)品作試驗用,有的需要為各種各樣的泵服務(wù)(如檢驗中心,所以動力源的功率應(yīng)根據(jù)實際情況來確定。以圖1所示系統(tǒng)為例,計算公式如下:P動=P泵/(齒×扭×離×泵 =Q×P×H/(102×齒×扭×離×泵式中:P動所需的動力源輸出功率KWP泵被試泵的水功率KW齒齒輪箱效率%扭扭矩儀效率%離離合器效率%泵水泵的效率%Q 水泵的流量m3/sH 水泵的揚程mV 水的重度Kg/m3b.動力源型式目

3、前常見的有電動機與柴油發(fā)動機兩種。前者一般不調(diào)速,適用于一般的工業(yè)泵。由于各種工業(yè)泵的轉(zhuǎn)速有差異,因此泵的流量壓力功率等參數(shù)一般需要通過特定轉(zhuǎn)速(電動機轉(zhuǎn)速下的測量值,換算到泵的規(guī)定轉(zhuǎn)速下的對應(yīng)值,導(dǎo)致測量誤差放大。前者若需調(diào)速,直流電動機可用可控硅調(diào)速,交流電動機可用變頻調(diào)速,但成本較高。當(dāng)然,使用電動機卻有噪聲相對較低,無其他污染的優(yōu)點;后者適用于消防泵,因為消防泵有工況的變化,要求轉(zhuǎn)速變化。柴油發(fā)動機調(diào)速比較方便。調(diào)節(jié)油門大小再配以齒輪箱,可以獲得較大的轉(zhuǎn)速范圍,且成本相對較低。使用柴油發(fā)動機存在著噪聲大,有煙氣排放問題。究竟選用哪一種動力源,要根據(jù)檢驗裝置的設(shè)計目的及單位在場地、經(jīng)費及

4、現(xiàn)有的相關(guān)條件而定。3.2傳動系統(tǒng)對使用柴油發(fā)動機的水泵檢驗裝置,有傳動裝置的問題。傳動系統(tǒng)主要由離合器和齒輪箱組成。對齒輪箱的設(shè)計,主要應(yīng)考慮兩個問題:a.速比確定對工業(yè)泵而言,中心高800mm以下的泵,其轉(zhuǎn)速一般為1450r/min和29002950r/min。對消防泵而言,其轉(zhuǎn)速千差萬別,一般為20004000r/min。齒輪箱速比的確定,既要考慮滿足不同轉(zhuǎn)速泵的試驗要求,又要考慮讓發(fā)動機在最大扭矩點附近工作。經(jīng)分析,下述五種轉(zhuǎn)速范圍基本上可覆蓋各種消防泵和工業(yè)泵的試驗要求:1450 r/min;20002400 r/min;29002950 r/min;30003600 r/min;3

5、6004000 r/min。在選定合適的發(fā)動機之后,根據(jù)該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和上述的五種轉(zhuǎn)速范圍,就可以確定相應(yīng)的速比。b.輸出軸轉(zhuǎn)向泵有正轉(zhuǎn)泵、反轉(zhuǎn)泵之分,考慮到檢驗裝置的通用性,要求變速箱的輸出軸在確定的各種轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均可正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。3.3測量與控制系統(tǒng)以圖1所示系統(tǒng)為例,欲實現(xiàn)自動化測試,系統(tǒng)應(yīng)由傳感器、二次儀表、計算機、接口板、伺服機構(gòu)、采集器、組合屏和微機軟件等組成,以實現(xiàn)在控制室內(nèi)對柴油機啟動、油泵啟動、緊急停車、柴油機增減速和電動閥的控制;實現(xiàn)柴油機高水溫、高油溫、低油壓和齒輪箱低油壓、高油溫的報警;實現(xiàn)水泵參數(shù)的自動采集和處理。下面就幾個具體問題說明如下:a.測量內(nèi)容除水泵運行參數(shù)(

6、轉(zhuǎn)速、流量、壓力或揚程、功率和軸承座溫度外,還應(yīng)包括發(fā)動機的運行參數(shù)(水溫、油溫、油壓、發(fā)動機轉(zhuǎn)速,齒輪箱的油壓、油溫以及輔助裝置的相關(guān)參數(shù)(如動力間溫度、油箱油位高度、蓄電池電壓等,還應(yīng)包括齒輪箱檔位與轉(zhuǎn)向的顯示。b.測量精度與測量水泵性能參數(shù)相應(yīng)的傳感器和二次儀表,其系統(tǒng)的測量精度應(yīng)符合GB3216離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法的規(guī)定(見表1,其它各種測量儀表的精度根據(jù)需要確定。表2所示的一次、二次儀表的精度可供參考。應(yīng)包括:油泵啟動,柴油機啟動、應(yīng)急停車、增減速;電動閥控制(控制流量;水泵工況切換進而實施試驗的程序控制;動力間冷卻裝置的自動啟動控制;柴油機水溫、油溫、油壓和齒輪箱

7、油壓油溫的自動監(jiān)視與報警。d.注意事項為了提高測量的自動化程度,需配備電動閥來調(diào)節(jié)流量。電動閥應(yīng)保證在規(guī)定的壓力下能雙向運作(流量逐漸增大或減小,一次點動的調(diào)節(jié)量0.1/s為宜;試驗現(xiàn)場與控制室均應(yīng)有水泵和發(fā)動機、齒輪箱運行參數(shù)的顯示，以保證運行安全 可靠； 當(dāng)水泵沒有止回閥的情況下，壓力測量儀表之前應(yīng)設(shè)置閥門，以免一旦出現(xiàn)真空造 成儀表損壞； 強、弱電應(yīng)分開，以免互相干擾，影響測量精度； 測量水泵軸承座溫度中，由于離旋轉(zhuǎn)部件近，宜用磁性溫度探頭，以免試驗人員受到 傷害； 盡可能使用穩(wěn)壓裝置以提高測壓精度； 二次儀表的輸出信號宜采用相同型式、同一標(biāo)準(zhǔn)輸出信號范圍，便于與采集器、計 算機接口相連

8、： 自動化測量中，遙測數(shù)據(jù)是通過二次儀表變送后進入數(shù)據(jù)采集器的。由于二次儀表 變送電壓的負極懸浮，使得多路電壓變送信號與數(shù)據(jù)采集器無法直接連接，此時可采 用隔離模塊方法，使多路信號經(jīng)隔離模塊變送后達到負極一致，實現(xiàn)變送信號與數(shù)據(jù) 采集器的連接。這種連接雖然可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，但二次儀表變送數(shù)據(jù)內(nèi)所迭加的波 紋電壓無法改善，以致數(shù)據(jù)顯示值波動較大。為了對遙測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集器連通過程 中的波紋進行處理，可設(shè)計一種電平轉(zhuǎn)換方法的接口板，在電平轉(zhuǎn)換過程中進行波紋 抑制，以保證數(shù)據(jù)顯示值穩(wěn)定。 34 輔助系統(tǒng) 這里特別需要提一下關(guān)于水泵升降平臺的問題。 由于發(fā)動機、齒輪箱、扭矩儀相互之間的連接關(guān)系是固定不變的，也就是說，當(dāng)扭 矩儀位置確定后，其輸出端的中心高度是固定不變的。為了適應(yīng)不同中心高的水泵的 試驗要求， 需要有一個安裝泵用的升降平臺， 要求平臺可以自由升降到某一預(yù)定高度， 然后靠加墊及泵的軸向移動等來調(diào)節(jié)泵的輸入軸與扭矩儀輸出軸的對中程度以及連 接法蘭間的平行度和間隙的要求。根據(jù)試驗泵的這一安裝特性，對升降平臺的高度調(diào) 節(jié)要求完全自動化似乎沒有必要，然而完全靠加墊等來調(diào)節(jié)也顯得太繁雜，影響工作