水泵檢驗裝置總體設(shè)計要素分析 |最新資料

本文是水泵檢驗裝置設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)，詳細(xì)敘述了檢驗裝置各組成部分：動力源，傳動系統(tǒng)及測控系統(tǒng)等的設(shè)計要素，對于水泵行業(yè)的同行，特別是對于從事水泵試驗臺架設(shè)計的同志，會有一定的幫助。
關(guān)鍵詞 消防泵 齒輪箱 檢驗裝置 柴油發(fā)動機(jī)
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(jìn)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／(η齒×η扭×η離×η泵) =Q×P×H／(102×η齒×η扭×η離×η泵)
式中：
P動 所需的動力源輸出功率 KW
P泵 被試泵的水功率 KW
η齒 齒輪箱效率％
η扭 扭矩儀效率％
η離 離合器效率 ％
η泵 水泵的效率 ％
Q 水泵的流量m3／s
H 水泵的揚(yáng)程m
V 水的重度 Kg／m3
我們可以以η泵為參考量，通過計算，作出P動與P泵的關(guān)系曲線(圖2)，計算中可以假定假定η齒、η扭和η離分別為0.95、0.98和0.98。當(dāng)P泵和η泵已知時，就可從圖2確定所需的動力源輸出功率。
b．動力源型式
目前常見的有電動機(jī)與柴油發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)可用可控硅調(diào)速，交流電動機(jī)可用變頻調(diào)速，但成本較高。當(dāng)然，使用電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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2900～2950r／min。對消防泵而言，其轉(zhuǎn)速千差萬別，一般為2000～4000r／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(jī)在最大扭矩點附近工作。