CN104153984A - 三缸泵测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动检测技术，尤其涉及一种三缸泵测试装置，所述三缸泵安装在多自由度泵安装平台上，并由变频电机驱动，在三缸泵与变频电机间设有转速、扭矩测试仪，三缸泵的吸水管和溢流管与水池连通，三缸泵的出水管与称重式流量测试机构的进水管连通，三缸泵的出水口经过缓冲罐后设有压力传感器和温度传感器。本发明的采用四自由度泵安装平台，具备上下高度、左右位置和旋转角度的调节功能；流量测试系统采用称重法计量，质量测量误差不超过0.05％，比普通流量计量精度高，而且成本低廉；整个装置自动控制、采集泵性能参数，将原先手工操作、控制、测量和计算等工作交由计算机来完成，实现系统的智能化。

Description

三缸泵测试装置

 

技术领域

本发明涉及机电测试技术领域，尤其涉及一种用于测试喷雾机、清洗机用三缸泵性能指标的装置。

背景技术

三缸泵分为三缸柱塞泵和三缸活塞泵，已广泛应用于喷雾机、清洗机、清洗泵、柱塞泵、机动喷雾机等系列产品。用于汽车、火车、坦克、船舶等各种机动车辆、工程机械和农业机械的清洗保养，并可用牲畜、家禽饲养场、动物园、商业中心，菜市场、游泳池、体育馆的环境卫生等方面工作，以及园林浇灌、卫生防疫等等。影响这些产品品质的主要参数为压力、流量和功率等，因此对三缸泵的压力、流量、功率及效率等抽检非常有必要。

目前通常使用流量、压力传感器来测量泵的流量和出口压力，使用扭矩和转速传感器来测量泵的功率，但三缸泵的流量较小，用流量计测量误差较大，高精度小流量传感器则价格昂贵，而且需稳流后才能测量，实时性不好。另外，应用产品类型不同，三缸泵的外形尺寸差异较大，测试时缺乏一个通用的安装平台。

发明内容

针对上述问题，本发明的发明目的在于提供一种精度较高、通用性好、拆卸方便的三缸泵测试装置。

为达上述目的，本发明采用的方案为：一种三缸泵测试装置，所述三缸泵安装在多自由度泵安装平台上，并由变频电机驱动，在三缸泵与变频电机间设有转速、扭矩测试仪，三缸泵的吸水管和溢流管与水池连通，三缸泵的出水管与称重式流量测试机构的进水管连通，称重式流量测试机构的排水管和溢流管与水池连通；三缸泵的出水口经过缓冲罐后设有压力传感器和温度传感器；压力传感器、温度传感器以及称重式流量测试机构的称重传感器经过数据采集仪后电接入工控机；其中，称重式流量测试机构包括有进水机构、储水罐、承重板、称重传感器和支撑座；支撑座固定在地面基础上，支撑座上方固定安装承重板，称重传感器设置在支撑座与承重板之间，承重板上放置储水罐，储水罐由电磁控制的进水机构进水，储水罐的排水管与水池连通。 

所述四自由度泵安装平台主要由基座、底板、顶板组成，顶板开设圆弧槽，螺钉穿过圆弧槽将顶板与底板连成一个整体，顶板可相对底板沿圆弧槽旋转微调相对底板的夹角；底板和顶板在结合面沿X、Y方向分别设有齿轮齿条机构，底板通过蜗轮蜗杆机构与基座连接，顶板安装面上设有T型槽，通过螺钉和压块将三缸泵锁紧在顶板安装面上。

所述承重板设有指示储水罐是否水平的水平仪。

所述进水机构包括有进水管、二位三通电磁阀、接水管以及溢流管，进水管与三缸泵的出水管连通，进水管通过二位三通电磁阀与接水管、溢流管连接。

所述储水罐底部设有用于调整储水罐水平的可调螺母。

本发明的采用四自由度泵安装平台，具备上下高度、左右位置和旋转角度的调节功能；流量测试系统采用称重法计量，质量测量误差不超过0.05％，比普通流量计量精度高，而且成本低廉；整个装置自动控制、采集泵性能参数，将原先手工操作、控制、测量和计算等工作交由计算机来完成，实现系统的智能化。

附图说明

图1 为本发明实施例示意图；

图2 为本发明实施例中称重式流量测试机构示意图；

图3 为本发明实施例测控原理图；

图4 为本发明实施例中四自由度泵安装平台示意图；

图中标记说明：1-驱动电机，2—变频器，3—转矩转速传感器，4—缓冲罐，5—温度传感器，6-压力传感器，7-工控机，8-数据总线，9—打印机，10-称重式流量测试机构，11-吸水管，12-溢流管，13-四自由度泵安装平台，14-三缸泵，15-基座，101-进水管，102-二位三通电磁阀， 103-溢流管，104-储水罐，,105-实验用水，106-常闭电磁阀，107-排水管，108-水平仪， 109-称重传感器，110-支撑座， 111-承重板，112-接水管，131-底板，132-顶板，133-基座，134-涡轮，135-升降螺杆，136-导柱。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，参见图1至图4：

为了测试三缸泵的压力、流量、功率、效率等性能指标，运用传感器、计算机控制及机电一体化等技术，开发一套自动化程度高、通用性强的测试系统。本系统主要包括以下三个部分：

一、四自由度泵安装平台

目前所用三缸泵安装平台只能调节高度方向的自由度，且可调高度有限，左右和前后方向位置只能通过压块来调节。这种结构在实际检测工作中，极大限制了可供安装的三缸泵规格数量，难以满足不断发展中的三缸泵行业，不利于开展日常快速检测工作。本发明的通用安装平台应具备三个平移自由度和一个旋转自由度，如图1所示。图1中安装平台主要由基座、底板、顶板组成，顶板四角开设圆弧槽，螺钉穿过圆弧槽将顶板与底板连成一个整体，顶板可相对底板沿圆弧槽旋转微调相对底板的夹角。底板和顶板在结合面沿X、Y方向分别设有齿轮齿条机构，通过齿轮齿条啮合，可调整两板相对X、Y方向位置。底板通过蜗轮蜗杆机构与基座连接，调整底板与基座之间Z方向的距离。顶板安装面上设有T型槽。当X、Y、Z、圆弧方向位置调整到位时，锁紧各方向螺钉使之处于稳定状态。最后通过T型槽、螺钉和压块将三缸泵锁紧在顶板安装面上。通用安装平台能满足不同规格型号三缸泵的安装，提高三缸泵旋转轴和转矩转速传感器旋转轴之间的同轴度，减少测试过程中联轴器的磨损，提高测试系统的使用寿命。

二、流量、压力、功率自动识别系统

流量自动识别系统将采用称重法计量，相比流量法计量方式，可提高流量计量精度。称重式流量测试机构如图2所示，图2中选用电阻应变式传感器作为称重式传感器，其称量范围为300g至数千kg，计量准确度达1/1000～1/10000，结构较简单，可靠性较好。称重式流量测试机构包括有进水机构、储水罐、承重板、称重传感器和支撑座；支撑座固定在地面基础上，支撑座上方固定安装承重板，称重传感器设置在支撑座与承重板之间，承重板上放置储水罐，储水罐由电磁控制的进水机构进水，储水罐的排水管与水池连通。

观察承重板上的水平仪水平指示情况，调整支撑座上的可调螺母，使称重装置处于水平状态。流量计量时，试验用水经进水管、二位三通电磁阀和接水管，收集在储水罐内；计量时间一到，二位三通电磁阀立马切换通止状态，试验用水经进水管、二位三通电磁阀和溢流管，返回到水池。待储水罐内试验用水稳定后，读出计量时间内试验用水质量。称重完毕后，导通储水罐上的常闭电磁阀，储水罐内试验用水经排水管返回到水池，至此完成一次称重试验。

三缸泵的出水口经过缓冲罐后设有压力传感器和温度传感器，用于获取压力和水温信息。在三缸泵与变频电机之间设有转速、扭矩测试仪，转速、扭矩测试仪用于泵用电机的转速、转矩及功率等参数的测量，变频器用于控制驱动电机旋转。

三、参数自动控制、采集和处理系统

参数自动控制、采集和处理系统将原先手工操作、控制、测量和计算等工作交由计算机来完成，降低劳动强度，提高测试精度，实现系统智能化。参数自动控制、采集和处理系统模块如图3所示。图3中参数自动控制、采集和处理系统主要划分为上位控制层、数据及控制总线和下位设备层。上位控制层和下位设备层通过数据及控制总线完成参数自动控制、采集和处理，上位控制层主要由安装在工业控制计算机上的测控软件来实现，下位设备层包括测量温度传感器、电磁阀、压力传感器、称重式传感器、转矩转速传感器、变频器和打印机等设备，其中电磁阀包括二位三通电磁阀和常闭电磁阀。温度传感器用于测量三缸泵润滑油温度，二位三通电磁阀用于精确控制测量时间，常闭电磁阀用于排空储水罐中试验用水，压力传感器用于测量三缸泵出水压力，称重式传感器用于测量试验用水质量，转矩转速传感器用于测量三缸泵转速、转矩及功率等参数，变频器用于控制驱动电机转速，打印机用于纸质记录保存测量结果。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三缸泵测试装置，其特征在于：所述三缸泵安装在多自由度泵安装平台上，并由变频电机驱动，在三缸泵与变频电机间设有转速、扭矩测试仪，三缸泵的吸水管和溢流管与水池连通，三缸泵的出水管与称重式流量测试机构的进水管连通，称重式流量测试机构的排水管和溢流管与水池连通；三缸泵的出水口经过缓冲罐后设有压力传感器和温度传感器；压力传感器、温度传感器以及称重式流量测试机构的称重传感器经过数据采集仪后电接入工控机；其中，称重式流量测试机构包括有进水机构、储水罐、承重板、称重传感器和支撑座；支撑座固定在地面基础上，支撑座上方固定安装承重板，称重传感器设置在支撑座与承重板之间，承重板上放置储水罐，储水罐由电磁控制的进水机构进水，储水罐的排水管与水池连通。

2.根据权利要求1所述的三缸泵测试装置，其特征在于：所述四自由度泵安装平台主要由基座、底板、顶板组成，顶板开设圆弧槽，螺钉穿过圆弧槽将顶板与底板连成一个整体，顶板可相对底板沿圆弧槽旋转微调相对底板的夹角；底板和顶板在结合面沿X、Y方向分别设有齿轮齿条机构，底板通过蜗轮蜗杆机构与基座连接，顶板安装面上设有T型槽，通过螺钉和压块将三缸泵锁紧在顶板安装面上。

3.根据权利要求1所述的三缸泵测试装置，其特征在于：所述承重板设有指示储水罐是否水平的水平仪。

4.根据权利要求1所述的三缸泵测试装置，其特征在于：所述进水机构包括有进水管、二位三通电磁阀、接水管以及溢流管，进水管与三缸泵的出水管连通，进水管通过二位三通电磁阀与接水管、溢流管连接。

5.根据权利要求1所述的三缸泵测试装置，其特征在于：所述储水罐底部设有用于调整储水罐水平的可调螺母。