RU2480722C2 - Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса - Google Patents
Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480722C2 RU2480722C2 RU2011122146/28A RU2011122146A RU2480722C2 RU 2480722 C2 RU2480722 C2 RU 2480722C2 RU 2011122146/28 A RU2011122146/28 A RU 2011122146/28A RU 2011122146 A RU2011122146 A RU 2011122146A RU 2480722 C2 RU2480722 C2 RU 2480722C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- housing
- axial
- sleeve
- force sensor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидромашиностроении при разработке оборудования нефтедобывающей промышленности, в частности многоступенчатых погружных лопастных насосов. Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса, состоит из корпуса, вала, рабочего колеса, установленного на валу, направляющего аппарата и датчика силы. В корпусе установлена нажимная втулка, которая выполнена с возможностью осевого перемещения, на внешней поверхности которой выполнен опорный бурт. Осевой торец опорного бурта прижат к датчику силы, установленному в корпусе. Верхний торец нажимной втулки представляет собой осевую опору рабочего колеса. В корпусе выполнено, по крайней мере, одно окно в радиальном направлении. Технический результат: упрощение конструкции устройства, повышение надежности и точности измерений. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидромашиностроении при разработке оборудования нефтедобывающей промышленности, в частности многоступенчатых погружных центробежных насосов, а именно для определения усилий на рабочее колесо насоса во время стендовых испытаний.
Известно устройство для определения величины осевого усилия, действующего на упорный подшипник турбомашины. Устройство содержит подвижный в осевом направлении думмис, размещенный в проточке статора с образованном двух полостей, связанных с источником высокого давления, регистратор давления и реле осевого сдвига. Это устройство раскрыто в Описании изобретения к авторскому свидетельству 861988, 17.09.81, G01L 5/00.
Известно также устройство для определения осевых усилий на вал центробежного насоса, раскрытое в патенте US 4782696 A, 08.11.1988, G01L 5/12.
Недостатками устройств такой конструкции являются отсутствие возможности определения осевых усилий в одной ступени многоступенчатого насоса, сложность устройства, а также большое число промежуточных элементов, передающих осевое усилие от центробежного колеса к измерительному устройству.
Наиболее близким аналогом - прототипом - заявляемого изобретения является устройство для определения осевых усилий на опору направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса, раскрытое в описании изобретения к патенту Российской Федерации RU 2206076, 29.11.2001, G01L 5/00, G01l 1/22. Устройство содержит корпус, выполненный в виде направляющего аппарата ступени насоса, и кольцевую мембрану. Мембрана снабжена опорным буртом, представляющим собой осевую опору для рабочего колеса. На поверхности внутренней части мембраны закреплены две пары тензодатчиков, электрически связанных с устройством определения состояния тензодатчиков. Для визуального определения момента «всплытия» рабочих колес (индикации «всплытия») в сборку ступеней установили направляющий аппарат с прозрачной боковой поверхностью, выполненной из оргстекла.
Основным недостатком указанного устройства является то, что тензодатчики ненадежно работают в воде, на которой проводятся испытания насосов, требуют весьма тщательной гидроизоляции. Это определяет высокую сложность конструкции и недостаточную надежность работы устройства.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, и технический результат состоят в повышении надежности работы устройства путем размещения датчика силы вне проточной части устройства, заполненной водой.
Конструкция устройства для определения осевых усилий на рабочее колесо насоса, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.
Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса, содержит корпус, вал, рабочее колесо, установленное на валу, направляющий аппарат и датчик силы. Согласно изобретению в корпусе установлена нажимная втулка, выполненная с возможностью осевого перемещения, на внешней поверхности которой выполнен опорный бурт, осевой торец которого прижат к датчику силы, установленному в корпусе. Верхний торец нажимной втулки является осевой опорой рабочего колеса, в корпусе выполнено, по крайней мере, одно окно в радиальном направлении.
Кроме того, корпус устройства выполнен в виде цилиндра с верхним и нижним фланцами, причем поверхность верхнего фланца, обращенная к перекачиваемой жидкости, повторяет контур нижнего диска направляющего аппарата.
Кроме того, в корпусе установлены уплотнения нажимной втулки, разделяющие внутреннюю проточную часть от внешнего пространства.
Кроме того, уплотнения нажимной втулки являются прецизионно-щелевыми.
Кроме того, на нажимной втулке установлен цилиндрический ролик в виде штифта, снабженного втулкой, а в корпусе выполнен, по крайней мере, один стопор в виде выступа.
Размещение в корпусе устройства нажимной втулки, выполненной с возможностью осевого перемещения, с опорным буртом, который прижат к датчику силы, верхний торец которой является осевой опорой рабочего колеса, а в корпусе выполнено окно в радиальном направлении, установлены уплотнения нажимной втулки, разделяющие внутреннюю проточную часть от внешнего пространства, позволяет установить датчик силы за пределами проточной части, благодаря чему датчик работает на воздухе. Это позволяет упростить устройство, сделать испытания более надежными.
Выполнение верхней части корпуса устройства таким образом, что его поверхность, обращенная к перекачиваемой жидкости, повторяет контур нижнего диска направляющего аппарата, позволяет смоделировать проточную часть ступени и более точно определить осевую силу, действующую на рабочее колесо.
Выполнение уплотнений для нажимной втулки прецизионно-щелевыми, а не контактными позволяет уменьшить погрешность определения осевой силы.
Установка на нажимной втулке цилиндрического ролика в виде штифта, снабженного втулкой, и выполнение в корпусе стопора позволяет устранить вращение нажимной втулки и увеличить надежность работы датчика силы.
На фиг.1 изображено заявляемое устройство в разрезе, в сборе с насосными ступенями.
На фиг.2 изображен общий вид заявляемого устройства с датчиком силы.
На фиг.3 показан цилиндрический ролик в виде штифта, снабженного втулкой, и стопор.
Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса, содержит корпус 1, вал 2, рабочее колесо 3, установленное на валу 2, направляющий аппарат 4 и датчик силы 5. В корпусе 1 установлена нажимная втулка 6, на внешней поверхности которой выполнен опорный бурт, осевой торец которого прижат к датчику силы 5, установленному в корпусе 1. Верхний торец нажимной втулки 6 представляет собой осевую опору рабочего колеса 3. В корпусе 1 выполнено окно в радиальном направлении, предназначенное для установки и обслуживания датчика силы 5 и отвода возможных протечек перекачиваемой насосом стендовой жидкости.
Корпус 1 выполнен в виде цилиндра с верхним и нижним фланцами, поверхность верхнего фланца, обращенная к перекачиваемой жидкости, повторяет контур нижнего диска направляющего аппарата 4.
В корпусе 1 установлены уплотнения 7, 8 нажимной втулки 6, разделяющие внутреннюю проточную часть от внешнего пространства.
На нажимной втулке 6 установлен цилиндрический ролик 9 в виде штифта, снабженного втулкой 10, а в корпусе 1 выполнен стопор 11.
Датчик силы 5 может быть закреплен в корпусе устройства и электрически соединен с цифровым индикатором 12.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Предварительно устройство в сборе тарируется набором стандартных весов, чтобы учесть возможную погрешность от уплотнений 7 и 8. После этого оно устанавливается на стенд испытания ступеней.
Поток стендовой жидкости проходит через внутреннюю проточную полость нажимной втулки 6 к входной воронке рабочего колеса 3. Рабочее колесо 3 вращается на валу 2 насоса и имеет возможность осевого перемещения по валу 2. При вращении рабочего колеса 3 в пазухе ступени под нижним диском и в пазухе ступени над верхним диском создаются разные эпюры давления жидкости. Интегрированное сложение этих эпюр давлений создает осевое усилие на рабочее колесо 3, которое необходимо измерить (искомое усилие). Входная воронка находится на нижнем диске колеса 3. Поэтому осевое усилие направлено, как правило, сверху вниз, навстречу потоку перекачиваемой жидкости. Перемещающееся по валу 2 рабочее колесо 3 прижато осевым усилием через нижнюю шайбу к верхнему торцу нажимной втулки 6. Через опорный бурт, прижатый к датчику силы 5, осевое усилие воспринимается датчиком силы 5 и индицируется цифровым индикатором 12. Через нижнюю шайбу рабочего колеса 3 на верхний торец нажимной втулки 6 передается крутящий момент. Для предотвращения вращения нажимной втулки 6 служит стопор 11.
Указанная конструкция устройства для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса, благодаря размещению датчика силы вне проточных полостей устройства, заполненных водой, позволяет повысить надежность работы устройства.
Claims (5)
1. Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса, содержащее корпус, вал, рабочее колесо, установленное на валу, направляющий аппарат и датчик силы, отличающееся тем, что в корпусе установлена нажимная втулка, выполненная с возможностью осевого перемещения, на внешней поверхности которой выполнен опорный бурт, осевой торец которого прижат к датчику силы, установленному в корпусе, причем верхний торец нажимной втулки является осевой опорой рабочего колеса, в корпусе выполнено, по крайней мере, одно окно в радиальном направлении.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде цилиндра с верхним и нижним фланцами, причем поверхность верхнего фланца, обращенная к перекачиваемой жидкости, повторяет контур нижнего диска направляющего аппарата.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе установлены уплотнения нажимной втулки, разделяющие внутреннюю проточную часть от внешнего пространства.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что уплотнения нажимной втулки являются прецизионно-щелевыми.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на нажимной втулке установлен цилиндрический ролик в виде штифта, снабженного втулкой, а в корпусе выполнен, по крайней мере, один стопор в виде выступа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122146/28A RU2480722C2 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122146/28A RU2480722C2 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011122146A RU2011122146A (ru) | 2012-12-10 |
RU2480722C2 true RU2480722C2 (ru) | 2013-04-27 |
Family
ID=49153322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011122146/28A RU2480722C2 (ru) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2480722C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105716766A (zh) * | 2014-01-16 | 2016-06-29 | 徐州大亚自动装备有限公司 | 一种链条式开窗器用简易式推力测试装置及测试方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU279126A1 (ru) * | Э. И. Премет , И. М. Коршин | Способ измерения осевого усилия | ||
US4432246A (en) * | 1980-12-12 | 1984-02-21 | Aci Australia Limited | Displacement and/or force measuring device and method |
SU1434283A1 (ru) * | 1985-08-28 | 1988-10-30 | Предприятие П/Я А-1469 | Способ измерени осевого усили ,действующего на радиально-упорный подшипник ротора турбомашины,и устройство дл его осуществлени |
US4782696A (en) * | 1987-03-06 | 1988-11-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Measuring axial pump thrust |
RU2206076C1 (ru) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Борец" | Устройство для определения осевых усилий на опору направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011122146/28A patent/RU2480722C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU279126A1 (ru) * | Э. И. Премет , И. М. Коршин | Способ измерения осевого усилия | ||
US4432246A (en) * | 1980-12-12 | 1984-02-21 | Aci Australia Limited | Displacement and/or force measuring device and method |
SU1434283A1 (ru) * | 1985-08-28 | 1988-10-30 | Предприятие П/Я А-1469 | Способ измерени осевого усили ,действующего на радиально-упорный подшипник ротора турбомашины,и устройство дл его осуществлени |
US4782696A (en) * | 1987-03-06 | 1988-11-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Measuring axial pump thrust |
RU2206076C1 (ru) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Борец" | Устройство для определения осевых усилий на опору направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105716766A (zh) * | 2014-01-16 | 2016-06-29 | 徐州大亚自动装备有限公司 | 一种链条式开窗器用简易式推力测试装置及测试方法 |
CN105716766B (zh) * | 2014-01-16 | 2019-05-14 | 庞耀国 | 一种链条式开窗器用简易式推力测试装置及测试方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011122146A (ru) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103630301B (zh) | 一种液体润滑机械密封密封性能的测试方法及其装置 | |
CN106404381A (zh) | 一种单向阀压力位移测试装置 | |
RU2480722C2 (ru) | Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса | |
US20160356805A1 (en) | Flow angle probe | |
CN105864148B (zh) | 一种液压缸用密封圈泄漏量的定量测量装置及测量方法 | |
GB2300227A (en) | Determining working conditions for a centrifugal pump | |
RU2585482C1 (ru) | Устройство для измерения крутящего момента, скорости вращения вала и мощности на валу | |
CN104122068B (zh) | 一种液力变矩器内部流场分离式测试装置 | |
CN108709853A (zh) | 一种机械密封材料pv值试验机 | |
RU2480721C2 (ru) | Устройство для определения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени погружного лопастного насоса | |
CN103512685A (zh) | 一种用于研究阻尼密封预旋效应的密封力测试装置 | |
CN105571536A (zh) | 一种测量容积变形量的设备 | |
CN207408099U (zh) | 一种谐波减速器测试平台 | |
CN202420463U (zh) | 用于测量钢轨长度的装置 | |
CA3113070C (en) | Torque-thrust chamber for horizontal pump test systems | |
RU2466367C2 (ru) | Устройство и способ определения осевых усилий на опору направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса | |
RU2522718C2 (ru) | Инерционный вискозиметр | |
CN112414638A (zh) | 一种机械密封测试装置 | |
RU188359U1 (ru) | Устройство для измерения сил трения подшипников скольжения | |
RU2691414C1 (ru) | Способ обеспечения герметичности турбонасосного агрегата в условиях высоких вибрационных нагрузок | |
RU2206076C1 (ru) | Устройство для определения осевых усилий на опору направляющего аппарата ступени погружного центробежного насоса | |
CN205002709U (zh) | 一种检测水泵泵盖密封槽深度的检具 | |
CN204944469U (zh) | 一种自动检测机油泵转子高度差装置 | |
RU2172868C1 (ru) | Стенд для испытаний винтовых насосов | |
RU84109U1 (ru) | Механический гидротестер дроссель-расходомер |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180928 |