本发明涉及泵机械领域,具体是一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装及测量方法。
背景技术:
1、沸腾泵是为沸腾床加氢装置、悬浮床加氢装置提供能量的循环泵,由于沸腾泵运行介质中存在有液、气、固三相流,运行压力能够达到16.8mpa~25 mpa,因此对转子轴向力的平衡提出很高的要求,在沸腾泵正常运行的工况下,由于进口压力大,对整个转子系统轴向力的分析就显得很重要,采集转子系统所受轴向力的数据后,才便于对泵整体结构形式和水力结构进行优化,进而确保沸腾泵安全稳定的运行;但转子系统的轴向力不易测量,因此亟待解决。
技术实现思路
1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装及测量方法。使用本发明可实现在沸腾泵工作时对转子系统所受轴向力的测量,为沸腾泵的安全稳定运行做好保障工作。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:该沸腾泵用转子系统轴向力测量工装包括测量组件,在沸腾泵泵体的封盖上开设有与沸腾泵泵腔内的沸腾泵转子同轴的安装孔,测量组件装配在安装孔上,测量组件包括延伸至泵腔内并与沸腾泵转子同轴固定的测量组件转子以及封闭安装孔并与安装孔滑动密封配合的测量组件定子,所述测量组件转子为连接管,连接管与沸腾泵转子螺纹配合固定,所述测量组件定子包括与安装孔孔壁密封配合的定位套筒以及将定位套筒位于泵体外的筒口盖合密封的定位盖板,优选定位套筒位于泵体外的筒口与定位盖板的盖合密封采用螺栓固定,定位套筒和连接管之间通过回转轴承回转配合,所述泵体外设置有杠杆支点以及与杠杆支点铰接配合的测力杠杆,定位盖板的板身沿沸腾泵转子轴向向下凸设有延伸段,延伸段优选呈杆状,定位盖板的延伸段与测力杠杆的杆身连接,连接方式优选为铰接,或者优选在延伸段端部设置圆环从而与测力杠杆套接,延伸段与测力杠杆杆身的连接点优选为位于沸腾泵转子的轴线上,所述测力杠杆的杆身还设置有沿铅垂方向施力的施力组件以及测量施力大小的测力组件,优选施力组件和测力组件为弹簧测力计。
4、本发明一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其进一步技术特征在于:所述定位套筒的内壁凸设有第一定位凸起,第一定位凸起与回转轴承其中一侧外圈抵接配合,第一定位凸起与回转轴承相邻沸腾泵转子的一侧的外圈抵接配合。连接管的外壁凸设有第二定位凸起,第二定位凸起与回转轴承另一侧内圈抵接配合,第二定位凸起与回转轴承远离沸腾泵转子一侧的内圈抵接配合。优选第一定位凸起和第二定位凸起均为圆环状。
5、本发明一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其进一步技术特征在于:连接管内沿轴向开设有可与循环进口腔连通的进油孔,定位盖板上开设有油路入口,其作用是:供循环油依次通过油路入口、进油孔以及循环进口腔后进入泵腔内。
6、本发明还提供一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装的测量方法,其特征在于包括如下步骤:
7、1)将测量组件装配至泵体上;
8、2)以杠杆支点所在点为c点,测量组件与测力杠杆的连接点为b点,测力杠杆远离杠杆支点的一端为a点,测量b点与c点之间的水平距离x以及b点与a点之间的水平距离g;
9、3)对a点施加铅垂方向的力e,根据公式计算沸腾泵转子所受轴向力大小f。
10、本发明主要用于沸腾床加氢装置、悬浮床加氢装置,其与现有技术相比的有益效果是:
11、1、本发明通过在泵体的封盖上开孔,并装配测量组件,测量组件的转子部分负责与沸腾泵转子固定,并随沸腾泵转子同步转动,测量组件的定子部分与转子同轴固定并回转配合的同时,还和安装孔密封配合,确保泵腔还是处于密封环境,测量组件的定子部分与转子部分配合后可看做一个整体,自下而上承托沸腾泵转子;测量沸腾泵转子轴向力时,对测力杠杆的杆端施加沿铅垂方向的力,即可通过杠杆原理间接测得沸腾泵转子所受的轴向力大小,实现了在沸腾泵正常运行的工况下对沸腾泵转子所受轴向力的分析,方便对泵整体结构形式以及水利结构进行优化,确保了沸腾泵的安全稳定运行。
12、2、本发明选用与沸腾泵转子同轴螺纹配合的连接管作为测量组件转子,选用定位套筒以及定位盖板作为测量组件定子,定位套筒和连接管之间通过回转轴承回转配合,整体结构简单且密封性能佳,便于装配且维护成本低;定位套筒和连接管的管身上设置有凸起将回转轴承夹持固定,提高回转轴承工作时的稳定性。
13、3、本发明在连接管上开设进油孔,定位盖板上开设油路入口,使得循环油可直接通过测量组件后进入原本的泵体内的循环油路中,在安装测量组件后对泵体的原本的循环油路不造成任何影响;循环油离开泵体后进入换热器内换热,再重新进入泵体中,实现了循环油的循环利用;换热器的外置式设计,大大缩小了泵体的体积且方便安装。
14、下面用附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明,但并不限制本发明的范围。
1.一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:该沸腾泵用转子系统轴向力测量工装包括测量组件,在沸腾泵泵体的封盖上开设有与沸腾泵泵腔内的沸腾泵转子同轴的安装孔,测量组件装配在安装孔上,测量组件包括延伸至泵腔内并与沸腾泵转子同轴固定的测量组件转子以及封闭安装孔并与安装孔滑动密封配合的测量组件定子,所述测量组件转子为连接管,连接管与沸腾泵转子螺纹配合固定,所述测量组件定子包括与安装孔孔壁密封配合的定位套筒以及将定位套筒位于泵体外的筒口盖合密封的定位盖板,定位套筒和连接管之间通过回转轴承回转配合,泵体外设置有杠杆支点以及与杠杆支点铰接配合的测力杠杆,定位盖板的板身沿沸腾泵转子轴向向下凸设有延伸段,定位盖板的延伸段与测力杠杆的杆身连接,所述测力杠杆的杆身还设置有沿铅垂方向施力的施力组件以及测量施力大小的测力组件。
2.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:所述定位套筒的内壁凸设有第一定位凸起,第一定位凸起与回转轴承其中一侧外圈抵接配合,第一定位凸起与回转轴承相邻沸腾泵转子的一侧的外圈抵接配合;连接管的外壁凸设有第二定位凸起,第二定位凸起与回转轴承另一侧内圈抵接配合,第二定位凸起与回转轴承远离沸腾泵转子一侧的内圈抵接配合。
3.根据权利要求2所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:第一定位凸起和第二定位凸起均为圆环状。
4.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:定位盖板的延伸段呈杆状。
5.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:定位套筒位于泵体外的筒口与定位盖板的盖合密封采用螺栓固定。
6.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:定位盖板的延伸段与测力杠杆杆身的连接方式为铰接,或者在延伸段端部设置圆环从而与测力杠杆套接。
7.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:定位盖板的延伸段与测力杠杆杆身的连接点位于沸腾泵转子的轴线上。
8.根据权利要求1所述的一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装,其特征在于:施力组件和测力组件为弹簧测力计。
9.应用如权利要求1~8中任意一项所述一种沸腾泵用转子系统轴向力测量工装的测量方法,其特征在于,包括如下步骤:
