一种离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构的制作方法

本发明涉及一种出水漏网结构，具体涉及一种使出口管路的轴向反冲力降低到最小，使试验管路及泵得到保护，被测机组运行更为稳定、可靠，同时借用水密封的原理，减小水泵抽真空的时间，增加工作效率、防止排出的水由于压力飞溅到测试台面的离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构

背景技术：

众所周知，任何一种机械设备在研发完成出厂时，都要做一系列的试验。离心泵在出厂或者研发成形后也都要做相关测试试验,泵试验即供方(制造商)的产品在出厂以前进行的成品检查性质的试验，来检验出厂产品质量稳定情况。如：1)开机后是否有异常的振动和噪音。2)检查泵的轴承及轴封处的温升是否符合要求。3)检查轴封泄漏程度。4)测得泵的主要性能参数值(流量q、扬程h、泵的输入功率p、转速n和通过计算得到泵的输出功率pu和泵的效率η等值)，以及他们之间的相互关系曲线，即h-q曲线、p-q曲线、η-q曲线等。5)停机后检查口环、轴承等机构的磨损情况。

一台泵被测试,前期会根据被试泵的流量和功率大小等来选择试验台，根据相关的测量参数选择相应的仪器仪表。在安装前，将电机、水泵安装在前期设计的底座上,同时考虑吸入管路与吐出管路的安装位置，以及基础的抗震情况。将所有设备牢固地安装在地面导轨上。由于多重因素，通常都采用开式试验回路系统。开式试验回路主要由吸入管路系统、吐出管路系统、水池、管道支架及实验平台等组成。

吐水管路系统的作用是将通过流量测量段的液体较顺畅地流入水池，故吐水管径应等于或大于流量测量段的管径。吐出管长度应由流量测量段的安装高度来决定。但吐水管不宜插入水中(水由于压力会飞溅至测试台面)，以免影响液体中气体的排出。特别当流量较大时，可能引起整个突出管路系统的跳动，所以通常都会选择较大的管路支架，将整个吐出管路系统牢牢固定住。同时在吐出侧测压管的下游(后面)对于扬程较低的一般离心泵、混流泵或轴流泵，可安装公称直径相同的弯头，对于扬程较高的泵，应减小消能器或减压阀，以降低整个系统的压力。(图8-1为开始试验台标准的吐水管系统的立体图)

但是目前，全国范围内以中小型泵厂较多，所以测试台的规模和设施并不那么完善，处处受限。尤其对于一台大工况的离心泵，关阀起泵，前期通常都采用抽真空的办法灌水，吐水管路系统上的闸阀处于全关闭状态，但是，密封性并不是很好；其次，由于出口压力较高的泵，为了保证测试台面的整洁，水不会因为压力过高飞溅，都会将吐水管路的出水口放在水池内部。(图8-2为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图)。目前采用图8-2的系统较多，但是由于现场对管路及机组的紧固并不理想，出水处水会对吐水管路系统的反冲力会延伸到泵机组的各处，严重影响泵出厂试验的各项指标。面对有局限的实验台，想要避开管路或外界因素对泵本身测试指标的数据，我们只能另辟蹊径。不仅要考虑到测试空间和测试简约性、实用性、准确性，也要相应的提高工作效率，保证测试台的整洁等。

图8-1为开始试验台标准的吐水管系统的立体图。图8-2为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图。图8-3为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的受力分析图。

在现有较多的水泵厂测试现场，由于离心泵都是关阀启动，吐出水系统均采用闸阀，安装在出水弯管附近，距离出水口很近，同时采用真空泵抽真空的引水方式，为了缩短抽真空时间，所以测试现场大多数情况下，离心泵开式试验吐水管系统都如图8-2所示：吐水管路上没有出水漏网结构，整个出水系统由锥管段、直管段、流量计、流量调节阀、弯头段、自动排气阀、管路支架等通过螺栓紧固钢制管法兰连接形成。在最后由出水弯管出水至水池中，是通过下面的示意图(图8-3)出水，受力分析如下：

参数:出口压力p；出口公称直径d。

通过以上参数,计算得:

1)出口过流面积:

2)出口一刹那间水面受力f:

3)出水管受力f'的大小等于f,方向相反:

在被试泵作试验过程中，吐出管出水的刹那间，对水面有一个力f，反作用力全部作用于上面的弯管处，受力f',这个力不断传递，使整个系统都在跳动，水泵机组都在有频率的振动。尤其是垂直方向的振动，严重超标，机组噪音也很大。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种使出口管路的轴向反冲力降低到最小，使试验管路及泵得到保护，被测机组运行更为稳定、可靠的离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构。

这种结构不仅可以有效的避免外界因素对泵机组出厂测试的干扰，同时也可以借用水密封，大大缩短水泵抽真空引水的时间,提高测试效率，也会保证测试台面的整洁。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构，所述离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构安装在水泵的出水弯管下方的水中，所述离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构包括：顶部钢制管法兰、圆周冲孔的锥管、环形中间连接板、圆周冲孔的直管、出水锥体和圆环冲孔底板；圆周冲孔的锥管包括大口端和小口端；顶部钢制管法兰和圆周冲孔的锥管的小口端固定在一起；圆周冲孔的锥管的大口端和环形中间连接板固定在一起；圆周冲孔的直管的一端连接环形中间连接板，另一端连接圆环冲孔底板；出水锥体的开口端固定在圆环冲孔底板上，出水锥体的主体位于圆周冲孔的直管内；所述圆周冲孔的锥管、圆周冲孔的直管、圆环冲孔底板上开有若干漏水的圆孔，在运用时，顶部钢制管法兰连接泵体的出水弯管，圆周冲孔的锥管、圆周冲孔的直管、圆环冲孔底板上开有的所有的漏水的圆孔的面积之和大于泵体的出水弯管截面面积的三倍。

在本发明的具体实施例子中，所述圆周冲孔的锥管、圆周冲孔的直管、圆环冲孔底板上的圆孔的直径范围为5-20mm。

在本发明的具体实施例子中，所述环形中间连接板的内孔与圆周冲孔的锥管的大口端的直径一致，环形中间连接板的外圆与冲孔直管的直径一致。

在本发明的具体实施例子中，所述圆环冲孔底板内孔和出水椎体底部直径一致，外圆与冲孔直管的直径一致。

在本发明的具体实施例子中，所述出水锥体呈圆锥空心体。

在本发明的具体实施例子中，所述圆周冲孔的锥管呈单侧角度3-5度的一个角度变化，锥管小径端公称直径由顶部钢制管法兰公称直径决定，锥管大径端公称直径是1.5-2倍的锥管小径端公称直径。

在本发明的具体实施例子中，所述圆周冲孔的直管直径大于圆周冲孔的锥管的大径的两倍。

在本发明的具体实施例子中，所述圆周冲孔的直管的长度为是直径的1.5-3倍。

在本发明的具体实施例子中，在的泵出口的内径为600mm时，圆孔的直径为：

在本发明的具体实施例子中，顶部钢制管法兰、圆周冲孔的锥管、环形中间连接板、圆周冲孔的直管、出水锥体和圆环冲孔底板之间采用焊接而成。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构，使出口管路的轴向反冲力降低到最小，使试验管路及泵得到保护，被测机组运行更为稳定、可靠；使泵本身振动、噪音等运行参数能够较准确真实地反馈，同时借用水密封的原理，减小水泵抽真空的时间，增加工作效率；防止排出的水由于压力飞溅到测试台面，保持测试台面的干净整洁。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2-1为本发明中顶部钢制管法兰的结构示意图的立体图。

图2-2为本发明中顶部钢制管法兰的结构示意图的主视图。

图2-3为图2-2的a-a视图。

图3-1为本发明中圆周冲孔的锥管未冲孔时的结构示意图。

图3-2为本发明中圆周冲孔的锥管的结构示意图的展开图。

图3-3为本发明中圆周冲孔的锥管的结构示意图的主视图。

图4-1为本发明中环形中间连接板的结构示意图的主视图。

图4-2为本发明中环形中间连接板的结构示意图的左视图。

图5-1为本发明中圆周冲孔的直管的结构示意图的主视图。

图5-2为本发明中圆周冲孔的直管的结构示意图的左视图。

图6为本发明中出水锥体的立体图。

图7-1为本发明中圆环冲孔底板的立体图。

图7-2为本发明中圆环冲孔底板的主视图。

图7-3为本发明中圆环冲孔底板的左视图。

图8-1为开始试验台标准的吐水管系统的立体图。

图8-2为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图。

图8-3为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的受力分析图。

图9-1为本发明中有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图。

图9-2为本发明中有出水漏网的开式试验吐水管系统的受力分析图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明的整体结构示意图，如图1所示，本发明提供的离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构，该离心泵开式试验系统吐水管路上出水漏网结构包括：顶部钢制管法兰1、圆周冲孔的锥管2、环形中间连接板3、圆周冲孔的直管4、出水锥体5和圆环冲孔底板6；圆周冲孔的锥管2包括大口端201和小口端202；顶部钢制管法兰1和圆周冲孔的锥管2的小口端202固定在一起；圆周冲孔的锥管2的大口端201和环形中间连接板3固定在一起；圆周冲孔的直管4的一端连接环形中间连接板3，另一端连接圆环冲孔底板6；出水锥体5的开口端固定在圆环冲孔底板6上，出水锥体5的主体位于圆周冲孔的直管4内；圆周冲孔的锥管2、圆周冲孔的直管4、圆环冲孔底板6上开有若干漏水的圆孔7，在运用时，顶部钢制管法兰1连接泵体的出水弯管。

出水漏网结构由6块尺寸各异、材质为q235的普通热轧钢板冲孔、卷压、拼焊而成，其顶部钢制管法兰1通过螺栓与水泵出厂测试出水管路的弯管处刚性连接。

图2-1为本发明中顶部钢制管法兰的结构示意图的立体图。图2-2为本发明中顶部钢制管法兰的结构示意图的主视图。图2-3为图2-2的a-a视图。如上述图所示，顶部钢制管法兰1呈标准法兰，法兰内孔101通常按照钢管系列ii级制作。

顶部钢制管法兰1的公称直径由出水弯头的公称直径决定，归根由水泵的出口直径决定，大于或等于出口直径。

图3-1为本发明中圆周冲孔的锥管未冲孔时的结构示意图。图3-2为本发明中圆周冲孔的锥管的结构示意图的展开图。图3-3为本发明中圆周冲孔的锥管的结构示意图的主视图。如上述图所示：圆周冲孔的锥管2的制作包括如下补充：按照图3-1图纸下料，图3-2冲尽量多的圆孔7，最后卷制拼焊成锥体图3-3示。圆周冲孔的锥管2呈单侧角度3-5度的一个角度变化，锥管小径端公称直径由顶部钢制管法兰1公称直径决定，锥管大径端公称直径是1.5-2倍的锥管小径端公称直径，冲孔尽量多，冲孔的大小按找现场条件定，通常600mm的泵出口口径，冲孔做最后成形如图3-3的锥管。

图4-1为本发明中环形中间连接板的结构示意图的主视图。图4-2为本发明中环形中间连接板的结构示意图的左视图。如上述图所示：环形中间连接板3呈环形，内孔和圆周冲孔的锥管2大径一致，外圆与冲孔直管4的直径一致(圆周冲孔的直管4直径大于圆周冲孔的锥管2的大径的2倍),最后成形如图4-1。

图5-1为本发明中圆周冲孔的直管的结构示意图的主视图。图5-2为本发明中圆周冲孔的直管的结构示意图的左视图。圆周冲孔的直管4呈同径直管，圆周冲孔，直管长是直径的1.5-3倍，冲孔尽量多，最后卷压焊接而成，最后成形如图5-1和5-2。

图6为本发明中出水锥体的立体图。在本发明的具体实施过程中，出水锥体5呈圆锥空心体，根据尺寸切割钢板呈扇形，然后卷制焊接呈出水锥体5，为了防止水流在内部形成漩涡，形成出水不利或者不良的现象。

图7-1为本发明中圆环冲孔底板的立体图。图7-2为本发明中圆环冲孔底板的主视图。图7-3为本发明中圆环冲孔底板的左视图。如上述图所示：圆环冲孔底板6内孔和出水椎体5底部直径一致，外圆与冲孔直管4的直径一致，冲的圆孔7尽量多。

圆周冲孔的锥管2、圆周冲孔的直管4、圆环冲孔底板6上开有的所有的漏水的圆孔7的面积之和大于泵体的出水弯管截面面积的三倍。

图8为本发明中没有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图。图9为本发明中有出水漏网的开式试验吐水管系统的立体图。如图8-9所示：顶部钢制管法兰1连接泵体的出水弯管8，出水弯管8和直管段连接。

整个吐水管路系统由连接水泵16的锥管段14、第一直管段15、第二直管段13、流量计12、流量调节阀10、出水弯管8、自动排气阀9、管路支架11、出水漏网结构等通过螺栓紧固钢制管法兰连接形成。在最后出水至水池中，是通过图9-2的示意图出水，具体受力分析如下：

参数:出口压力p；底部漏网处尺寸d1、d2见图纸：

目孔的总数量为s,圆周冲孔的锥管2上目孔数量为s1,冲孔直管4上目孔数量为s2,底部底板6上目孔数量为s3,一个目孔的直径为d。

通过以上参数,计算得：

1)圆周冲孔的锥管2出水过流面积:

2)冲孔直管4出水过流面积:

3)底部底板6出水过流面积：

4)(方向圆锥四周，反冲力相互抵消约为0)

5)(方向直管四周，反冲力相互抵消约为0)

6)(方向垂直向下，反冲力垂直向上)

该出水漏网结构所受合力：

由以上计算知，水流在吐出弯管出来进入出水漏网，通过圆周冲孔的锥管2、冲孔直管4出水，剩余的水量从底部底板6出水，受力最大仅为原有结构的0.3倍,由于水流不断流失，到底部d1至d2的这个范围内，反冲力只会更小。该新型出水漏网结构不仅有效的减小了出水反冲力，避免外界力对系统的影响，同时为测试条件限制的厂家减小了很多麻烦，节约了测试成本，提供了工作效率。使出口管路的轴向反冲力降低到最小，从而使试验管路及泵得到很好地保护，被测机组运行更为稳定、可靠；使泵本身振动、噪音等运行参数能够较准确真实地反馈。

本发明在一个大载荷被试泵测试的过程中得到了很好的应用，从整个系统(包括水泵机组)跳振到排除一切其它问题，然后通过制作本发明的出水漏网结构，阻止外界带给被试泵的干扰，最后被试泵的振动符合标准gb8098的要求，同时噪音明显的降低都有显著的效果。为大型机组试验，测试台条件有限的情况下，带来很大的便，减小了抽真空时间，增加工作效率，节约成本；防止出水飞溅，保证测试台面的整洁。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。