CN112901484A - 一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，包括测试台和泵体，所述L型支撑杆的端部固定连接有套件，所述套件的内部活动插接有连接杆，所述连接杆的端部安装有扭矩传感器；两组所述横撑的端部分别固定有气管和水管，所述气管和水管分别与水泵和气泵相连通，所述水管的顶部连通有回水管，所述回水管与水箱相连通，所述水箱的内部通过管道与水泵相连通；所述回水管上配装有流量计，所述气管的内部安装有风速传感器。通过扭矩传感器、流量计、风速传感器，可以进行测试螺杆扭矩、输送性能、密封性，在性能检测的同时，可以进行故障检测，操作简单，提高了故障排查、性能检测的效果。

Description

一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置

技术领域

本发明涉及一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，属于双螺杆泵技术领域。

背景技术

双螺杆泵属于容积式泵，其主要工作部件是一对具有相反旋向螺纹且相互啮合的主、从动螺杆转子。双螺杆泵螺杆转子和衬套之间形成了一个一个密封工作腔，利用腔室容积的变化和螺杆的转动实现介质由泵入口到出口的增压输送。双螺杆泵的主动螺杆一端伸出泵外并由原动机驱动。从动螺杆通过同步齿轮由主动螺杆带动。

双螺杆泵在运行中常见故障主要有：泵严重漏失、卡泵等。泵严重漏失，双螺杆泵所输介质多表现为高含气率、高含砂率和高粘度等特征，定、转子长期处于这样的介质环境中，易发生磨损或腐蚀，导致定、转子密封性能变差，单个泵腔承压能力下降，进而发生严重漏失。卡泵，发生卡泵故障时，泵转子扭矩会突然增大，电机工作电流、有功功率也会随之急剧升高。双螺杆泵在运行过程中，任何能够造成转子旋转阻力过大的因素都会导致卡泵。双螺杆泵在运行中常见故障的因素杂乱，检测工作量较大，而且繁琐，浪费人力物力，影响检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，通过扭矩传感器、流量计、风速传感器，可以测试螺杆扭矩、输送性能、密封性，在性能检测的同时，可以进行故障检测，操作简单，提高了故障排查、性能检测的效果，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，包括测试台和泵体，所述泵体放置于测试台的顶部，所述测试台的顶部和底部位于泵体的一侧均安装有电动滑台，所述电动滑台的滑台上固定连接有L型支撑杆，所述L型支撑杆的端部固定连接有套件，所述套件的内部活动插接有连接杆，所述连接杆的端部安装有扭矩传感器；

所述测试台的顶部和底部位于泵体的另一侧均固定连接有固定轴，所述固定轴的外部套接有旋转轴承座，所述旋转轴承座的外部对称固定有横撑，两组所述横撑的端部分别固定有气管和水管，所述气管和水管分别与水泵和气泵相连通，所述水管的顶部连通有回水管，所述回水管与水箱相连通，所述水箱的内部通过管道与水泵相连通；

所述回水管上配装有流量计，所述气管的内部安装有风速传感器；

所述旋转轴承座的外侧设有限位装置。

进一步的，所述限位装置包括固定于横撑顶部的缸体，所述缸体的内部设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的端部设有活动板，所述活动板的一侧固定有联动杆，所述联动杆的端部固定连接有夹板，所述夹板的一侧设置为弧形结构，且夹板与固定轴相接触。

进一步的，所述夹板的一侧粘接有橡胶垫，所述橡胶垫的表面设有防滑纹。

进一步的，所述套件与连接杆的横截面均设置为矩形结构，且套件的一侧开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部螺纹连接有胶头螺丝。

进一步的，所述连接杆的端部固定连接有把手，所述把手的外部套接有橡胶套。

进一步的，所述气管和水管的端部均安装有法兰连接件，所述法兰连接件的表面设有密封垫。

进一步的，所述水箱的内部安装有过滤网。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，与现有技术相比，具有以下优点：

测试螺杆扭矩，开启电动滑台带动L型支撑杆移动，将扭矩传感器移到泵体的端口，然后拉动连接杆在套件中移动，使得连接杆端部的扭矩传感器套在螺杆的外部，然后通过驱动机构带动螺杆转动，扭矩传感器来测试螺杆的扭矩；测试密封性，在上述步骤完成之后，转动气管，通过法兰连接件将气管固定在泵体的端口，然后开启气泵向泵体中通入高压气体，经由气管中的风速传感器来检测泵体是否漏气；测试输送性能，在上述步骤完成之后，转动水管，通过法兰连接件将水管固定在泵体的端口，然后开启水泵将水箱中的水抽入到泵体中，再由驱动机构带动螺杆转动，对泵体中的水进行输送，经由回水管排回到水箱中，通过观察流量计来测试输送性能，通过扭矩传感器、流量计、风速传感器，可以测试螺杆扭矩、输送性能、密封性，在性能检测的同时，可以进行故障检测，操作简单，提高了故障排查、性能检测的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的气管和水管结构示意图；

图3为本发明的限位装置结构示意图；

图4为本发明电动滑台的结构示意图；

图5为本发明套件的剖面结构示意图；

图6为本发明气管和水管与测试台的安装结构示意图；

图7为本发明电动滑台与测试台的安装结构示意图；

图8为本发明测试台的俯视结构示意图；

图9为本发明流量计的结构示意图。

图中：1、测试台；2、泵体；3、电动滑台；4、L型支撑杆；5、套件；6、连接杆；7、扭矩传感器；8、固定轴；9、旋转轴承座；10、横撑；11、气管；12、水管；13、气泵；14、水泵；15、水箱；16、回水管；17、流量计；18、风速传感器；19、螺纹孔；20、胶头螺丝；21、把手；22、橡胶套；23、法兰连接件；24、密封垫；25、缸体；26、压缩弹簧；27、活动板；28、联动杆；29、夹板；30、橡胶垫；31、涡轮；32、磁电感应转换器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-9所示的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，包括测试台1和泵体2，泵体2放置于测试台1的顶部，测试台1上设有固定治具，用于夹持泵体2，且测试台1的顶部开设开口，用于放置泵体2的进口，方便气管11和水管12与泵体2连通；

测试台1的顶部和底部位于泵体2的一侧均安装有电动滑台3，电动滑台3的滑台上固定连接有L型支撑杆4，L型支撑杆4的端部固定连接有套件5，套件5的内部活动插接有连接杆6，连接杆6的端部安装有扭矩传感器7；

扭矩测量的传感器主要有：应变式扭矩传感器、逆磁致伸缩式扭矩传感器以及相位差式扭矩传感器等。逆磁致伸缩效应，即铁磁材料在力的作用下发生变形后，其导磁系数发生变化的现象，逆磁致伸缩式扭矩传感器就是基于压磁材料的这种特性而制成的。由材料力学理论知识可知，在轴上施加纯扭矩时，其表面主应力方向与轴线成±45°，且主应力与扭矩成正比关系，因此可以通过测量压磁材料磁特性的变化而实现扭矩测量。

进一步的，在实际应用中，套件5与连接杆6的横截面均设置为矩形结构(除圆形以外的形状均可)，防止发生转动，保证扭矩传感器7的角度，且套件5的一侧开设有螺纹孔19，螺纹孔19的内部螺纹连接有胶头螺丝20，在调整扭矩传感器7之后，拧紧胶头螺丝20，利于对连接杆6的高度进行固定，并在连接杆6的端部固定连接有把手21，把手21的外部套接有橡胶套22，便于拉动连接杆6上下移动。

测试台1的顶部和底部位于泵体2的另一侧均固定连接有固定轴8，固定轴8的外部套接有旋转轴承座9，旋转轴承座9可以在固定轴8的外部进行上下滑动，并在固定轴8外部设置限位块限制旋转轴承座9的位置，旋转轴承座9的外部对称固定有横撑10，两组横撑10的端部分别固定有气管11和水管12，气管11和水管12的端部均安装有法兰连接件23，方便和泵体连接，法兰连接件23的表面设有密封垫24，提高连接处的密封性，气管11和水管12分别与水泵14和气泵13相连通，水管12的顶部连通有回水管16，回水管16与水箱15相连通，水箱15的内部通过管道与水泵14相连通，水箱15的内部安装有过滤网，可以进行杂质过滤；

回水管16上配装有流量计17，气管11的内部安装有风速传感器18；

流量计17为涡轮流量计，涡轮流量计工作原理：当被测流体流经涡轮31时，流体推动涡轮31旋转，且涡轮31转速与被测流体流速成正比，涡轮31转动后，使磁电感应转换器32的磁阻值周期性改变，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，从而产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，通过对电脉冲进行计数实现流量的计量。

旋转轴承座9的外侧设有限位装置，限位装置包括固定于横撑10表面的缸体25，缸体25的内部设有压缩弹簧26，压缩弹簧26的端部设有活动板27，活动板27的一侧固定有联动杆28，联动杆28的端部固定连接有夹板29，夹板29的一侧设置为弧形结构，在调整气管11和水管12的时候，缸体25内部的压缩弹簧26挤压夹板29贴在固定轴8的外部，利于临时固定住气管11和水管12的角度，并在夹板29的一侧粘接有橡胶垫30，橡胶垫30的表面设有防滑纹，利于提高夹板29与固定轴8的摩擦力。

双螺杆泵性能测试与故障诊断的方法，包括以下步骤：

S1、配装泵体，将泵体放置在测试台顶部的治具上，进行固定；

S2、测试螺杆扭矩，开启电动滑台带动L型支撑杆移动，将扭矩传感器移到泵体的端口，然后拉动连接杆在套件中移动，使得连接杆端部的扭矩传感器套在螺杆的外部，然后通过驱动机构带动螺杆转动，扭矩传感器来测试螺杆的扭矩；

S3、测试密封性，在上述步骤完成之后，转动气管，通过法兰连接件将气管固定在泵体的端口，然后开启气泵向泵体中通入高压气体，经由气管中的风速传感器来检测泵体是否漏气；

S4、测试输送性能，在上述步骤完成之后，转动水管，通过法兰连接件将水管固定在泵体的端口，然后开启水泵将水箱中的水抽入到泵体中，再由驱动机构带动螺杆转动，对泵体中的水进行输送，经由回水管排回到水箱中，通过观察流量计来测试输送性能；

S5、故障诊断，在上述S2-S4中，出现扭矩超出范围、气体泄漏、输送性能差情况时，判定泵体出现故障。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：包括测试台(1)和泵体(2)，所述泵体(2)放置于测试台(1)的顶部，所述测试台(1)的顶部和底部位于泵体(2)的一侧均安装有电动滑台(3)，所述电动滑台(3)的滑台上固定连接有L型支撑杆(4)，所述L型支撑杆(4)的端部固定连接有套件(5)，所述套件(5)的内部活动插接有连接杆(6)，所述连接杆(6)的端部安装有扭矩传感器(7)；

所述测试台(1)的顶部和底部位于泵体(2)的另一侧均固定连接有固定轴(8)，所述固定轴(8)的外部套接有旋转轴承座(9)，所述旋转轴承座(9)的外部对称固定有横撑(10)，两组所述横撑(10)的端部分别固定有气管(11)和水管(12)，所述气管(11)和水管(12)分别与水泵(14)和气泵(13)相连通，所述水管(12)的顶部连通有回水管(16)，所述回水管(16)与水箱(15)相连通，所述水箱(15)的内部通过管道与水泵(14)相连通；

所述回水管(16)上配装有流量计(17)，所述气管(11)的内部安装有风速传感器(18)；

所述旋转轴承座(9)的外侧设有限位装置。

2.根据权利要求1所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述限位装置包括固定于横撑(10)表面的缸体(25)，所述缸体(25)的内部设有压缩弹簧(26)，所述压缩弹簧(26)的端部设有活动板(27)，所述活动板(27)的一侧固定有联动杆(28)，所述联动杆(28)的端部固定连接有夹板(29)，所述夹板(29)的一侧设置为弧形结构，且夹板(29)与固定轴(8)相接触。

3.根据权利要求2所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述夹板(29)的一侧粘接有橡胶垫(30)，所述橡胶垫(30)的表面设有防滑纹。

4.根据权利要求1所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述套件(5)与连接杆(6)的横截面均设置为矩形结构，且套件(5)的一侧开设有螺纹孔(19)，所述螺纹孔(19)的内部螺纹连接有胶头螺丝(20)。

5.根据权利要求1所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述连接杆(6)的端部固定连接有把手(21)，所述把手(21)的外部套接有橡胶套(22)。

6.根据权利要求1所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述气管(11)和水管(12)的端部均安装有法兰连接件(23)，所述法兰连接件(23)的表面设有密封垫(24)。

7.根据权利要求1所述的双螺杆泵性能测试与故障诊断装置，其特征在于：所述水箱(15)的内部安装有过滤网。

Images