一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置制造方法
【专利摘要】本发明属于流体传动与控制【技术领域】，具体公开一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置，它包括矩形试验台安装底座，试验台安装底座顶部设有支撑座，支撑座顶部设有壳体，壳体内设有液压流道，壳体由环形壳体和矩形壳体构成，环形壳体中心设有叶轮泵安装腔，矩形壳体内设有与叶轮泵安装腔内部连通的液压流道，液压流道的另一端设有与其内部连通的外接负载安装孔，环形壳体和矩形壳体上均各设有内设有与液压流道内部连通的多个通孔。该装置能够准确测量叶轮泵流场的分布情况，完成超高速叶轮泵的流场和汽蚀性能测试。
【专利说明】一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置
【技术领域】
[0001]本发明属于流体传动与控制【技术领域】，具体涉及一种高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置，
【背景技术】
[0002]超高速低比转速叶轮泵设计性能指标能否满足设计要求，必须进行其压力场和温度场分布测试与汽蚀特性测试试验。
[0003]目前，国内外叶轮泵压力合温度流场测试装置通常采用钼热电偶、钼铑热电偶或压力传感器插入流场内部进行测量，通过测试流场不同截面个别点的温度值估算整个截面的温度分布情况。该测试方法的缺点是测试本身破坏了流场的均匀性，且响应时间慢，误差校正计算复杂，试验系统重复使用性差，且不能有效观察叶轮泵汽蚀情况，这些缺点限制了它在超高速低比速叶轮泵流场的应用。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提出一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置，该装置能够准确测量叶轮泵流场的分布情况，完成超高速叶轮泵的流场和汽蚀性能测试。
[0005]实现本发明目的的技术方案:一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置，它包括矩形试验台安装底座，试验台安装底座顶部设有支撑座，支撑座顶部设有壳体，壳体内设有液压流道，壳体由环形壳体和矩形壳体构成，环形壳体中心设有叶轮泵安装腔，矩形壳体内设有与叶轮泵安装腔内部连通的液压流道，液压流道的另一端设有与其内部连通的外接负载安装孔，环形壳体和矩形壳体上均各设有内设有与液压流道内部连通的多个通孔。
[0006]所述的液压流道为圆锥形，液压流道直径小的一端与叶轮泵安装腔内部连通，液压流道直径大的一端与外接负载安装孔内部连通。
[0007]所述的矩形壳体的两个截面上分别设有一组温度测量孔，每个温度测量孔均为与液压流道内部连通的通孔。
[0008]所述的每组温度测量孔各为十二个，这十二个温度测量孔沿矩形壳体周向均匀设置。
[0009]所述的矩形壳体的另一个截面设有一组压力测量孔，压力测量孔为五个，每个压力测量孔均为与液压流道内部连通的通孔。
[0010]所述的中间的一个压力测量孔为竖直孔，竖直孔两侧各设有两个压力测量孔，这五个压力测量孔沿矩形壳体周向均匀设置，相邻两个压力测量孔之间的间隔均为30度角。
[0011]本发明的有益技术效果在于:该装置能够精确测量叶轮泵输入功率、输出功率、输出高压、流量、叶轮泵腔压力场分布；在动态压力传感器测试平台上可测定叶轮泵在不同转速下出口压力、效率与其出口流量的关系；能够采用特定的数字电压分析仪对采集的出口压力、效率进行优化分析，该装置结构设计简单、精度高、加工难度小。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明所提供的一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置的三维结构示意图；
[0013]图2是本发明所提供的一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置的主视剖视不意图。
[0014]图3是图2的A-A向剖视图；
图4是图2的B-B向剖视图。
[0015]图中:1、温度测量孔，2、压力测量孔；
[0016]3、壳体,301、矩形壳体,302、环形壳体；
[0017]4、试验台安装底座，5、支撑座，6、试验台安装定位孔，7、叶轮泵汽蚀观测孔，8、叶轮泵安装腔，9、叶轮泵安装定位孔，10.液压流道，11.外接负载安装孔。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0019]如图1、图2所示为本发明所提供的一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置，该装置包括矩形试验台安装底座4，试验台安装底座4顶部设有与其一体的矩形支撑座5，支撑座5的矩形横截面积小于安装底座4的矩形横截面积。试验台安装底座4上、位于支撑座5两侧的位置上各均匀设有两个试验台安装定位孔6。支撑座5顶部设有与其一体的壳体3，壳体3由环形壳体302和矩形壳体301 —体构成，支撑座5顶部设有环形壳体302，环形壳体302的一侧设有与矩形壳体301，矩形壳体301的纵向截面与支撑座5的侧壁互相垂直。环形壳体302的中心设有叶轮泵安装腔8，叶轮泵安装腔8的一侧设有与其内部连通的叶轮泵安装定位孔9。矩形壳体301的中心设有圆锥形的液压流道10，液压流道10直径小的一端与叶轮泵安装腔8内部连通，液压流道10的轴线与叶轮泵安装腔8的轴线互相垂直。液压流道10直径大的一端与外接负载安装孔11连通，外接负载安装孔11为具有三段直径的圆孔，由液压流道10端至外圆孔的直径逐段增大。
[0020]如图1、图2和图3所示，矩形壳体301外侧的两个横截面上分别设有一组温度测量孔1，每组温度测量孔I各为十二个，这十二个温度测量孔I沿矩形壳体301周向均匀设置。如图3所示，每个温度测量孔I均为与液压流道10内部连通的通孔。
[0021]如图1、图2和图4所示，矩形壳体301内侧的横截面上分别设有一组压力测量孔2，压力测量孔2共计五个，中间的一个压力测量孔2为竖直孔，竖直孔两侧各设有两个压力测量孔2，，这五个压力测量孔2沿矩形壳体301周向均匀设置，相邻两个压力测量孔2之间的间隔均为30度角。如图4所示，每个压力测量孔2均为与液压流道10内部连通的通孔。
[0022]下面结合图1、图2和图3，描述本发明所提供的一种超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置的工作原理:
[0023]首先将超高速低比速叶轮泵流场和汽蚀测试装置用试验台安装孔4固定在辅助工作试验台上，再将被测试叶轮泵通过叶轮泵安装定位孔9固定在该测试装置上，同时安装液压负载于外接负载安装孔11内，使液压负载的液体能够流入液压通道10内。每个温度测量孔I内各布置一个温度传感器，每个压力测量孔2内各布置一个压力传感器布置于，温度传感器用于测流量叶轮泵在不同转速下的温度，压力传感器用于测流量叶轮泵在不同转速下的出口压力。由于温度和压力探头探针易损，在试验过程中探针要沿叶轮泵的蜗壳转动一周，因此温度测量孔I作以下布置:如图3所示，首先在壳体3外端面上每隔30角度刻一条刻度线，整个圆周共分为12个测点，第一条刻度线与探针孔中心线处于同一半径。同时在蜗壳进油初始截面相应的蜗壳圆周上也刻一条刻度线，这样每当两刻度线重合时即为转过30角度。试验过程中通过叶轮泵汽蚀观测孔7内置内窥镜成像系统，可准确有效的观察试验过程中叶轮泵的汽蚀现象。
[0024]采用油压法测量叶轮内部静压，还应考虑离心力对压力测量的影响，采用动校正方法确定了离心力对油液压力场分布的影响，即在壳体3静止壁面上(即矩形壳体301上)和叶轮后盘上(即环形壳体302上)沿半径方向，在240mm、200mm、160mm处各开3个截面的压力孔。测量机壳静止壁面和叶轮后盘沿半径方向的压力分布，并比较两者在相同半径上的压力值。
[0025]在实际试验过程中，将待测叶轮泵装进相对应的泵腔中，同时将温度和压力传感器布置在泵腔周围，试验过程中可以测量叶轮泵的压力场和温度场分布，同时根据压力分布情况通过从泵壳另一侧叶轮泵汽蚀观测孔7观察叶轮泵发生汽蚀情况，可以实时监测叶轮泵工作情况。该测试装置可以解决试验中超高速、宽功率域突出难点，同时兼顾试验系统具备一定程度可扩展性。在辅助液压工质供给系统，可分档实现不同叶轮入口压力、流量、温度等参数按预定试验程序调节要求，同时可实现叶轮泵的汽蚀特性测试。
[0026]上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
【权利要求】
1.一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:它包括矩形试验台安装底座(4)，试验台安装底座(4 )顶部设有支撑座(5 )，支撑座(5 )顶部设有壳体(3 )，壳体(3 )内设有液压流道(10)，壳体(3)由环形壳体(302)和矩形壳体(301)构成，环形壳体(302)中心设有叶轮泵安装腔(8)，矩形壳体(301)内设有与叶轮泵安装腔(8)内部连通的液压流道(10)，液压流道(10)的另一端设有与其内部连通的外接负载安装孔(11)，环形壳体(302)和矩形壳体(301)上均各设有内设有与液压流道(10)内部连通的多个通孔。
2.根据权利要求1所述的一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:所述的液压流道(10)为圆锥形，液压流道(10)直径小的一端与叶轮泵安装腔(8)内部连通，液压流道(10)直径大的一端与外接负载安装孔(11)内部连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:所述的矩形壳体(301)的两个截面上分别设有一组温度测量孔(I )，每个温度测量孔(I)均为与液压流道(10)内部连通的通孔。
4.根据权利要求3所述的一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:所述的每组温度测量孔(I)各为十二个，这十二个温度测量孔(I)沿矩形壳体(301)周向均匀设置。
5.根据权利要求4所述的一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:所述的矩形壳体(301)的另一个截面设有一组压力测量孔(2)，压力测量孔(2)为五个，每个压力测量孔(2)均为与液压流道(10)内部连通的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种叶轮泵流场和汽蚀测试装置，其特征在于:所述的中间的一个压力测量孔(2)为竖直孔，竖直孔两侧各设有两个压力测量孔(2)，这五个压力测量孔(2)沿矩形壳体(301)周向均匀设置，相邻两个压力测量孔(2)之间的间隔均为30度角。
【文档编号】F04D15/00GK103527497SQ201210230871
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月4日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】郭军刚, 胡丽国, 陶传波 申请人:北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院