一种带旋转蜗壳的水泵性能试验台及其测试方法与流程

1.本发明属于水槽式洗碗机水力性能测试技术领域，特别涉及一种带旋转蜗壳的水泵试验台及带旋转双出口蜗壳的流量和压力测试方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，水槽式洗碗机作为一种厨房用家电产品，越来越多的进入家庭。作为水槽式洗碗机的重要部件，水泵的性能优劣直接关系到洗碗机的洁净程度。因此为了改善用户体验，特别针对此类水泵进行检测，从而设计了相应的试验台。
3.传统的水泵试验台大多使用闭式管路，由于较多弯管的存在，管路较为复杂，造成了较多的水力损失，而被试验水泵量程较小，使得测量结果不是十分准确。大多数试验台测量流量时都使用了流量计进行检测，检测精度较高，但针对被试验水泵管径较小的情况，流量计重量较大，使得管路易发生形变，且此类产品的蜗壳是可旋转的，难以采用流量计检测；另外，流量计的使用也会使试验台的成本变高，且不易于对旋转蜗壳的出口流量进行测量，因此不适用流量及检测。同时，由于要测量旋转蜗壳的压力脉动，传统的压力传感器针对此类较小探孔难以使用，因为传统压力传感器带有数据线，旋转时线路会出现干涉，且无线信号传输的传感器无论是重量还是成本都很高，对蜗壳的旋转也会造成较大的影响，因此设计了可以旋转进行测量的压力传感器。考虑到此类水泵的特殊性，拘泥于传统水泵试验台的设计将会造成试验操作的复杂性，因此在旋转的情况下设计无管路的试验台及线路可旋转的压力传感器。


技术实现要素：

4.针对现有技术中，现有的水泵试验台不能充分适应水槽式洗碗机用泵的特殊要求的问题。本发明公开了一种水泵试验台，包括：水位控制系统、水泵固定装置、出水系统和压力测试系统，
5.所述水位控制系统包括浮球阀、水箱、进水管路；
6.所述水泵固定装置包括蜗壳、基座和卡扣；
7.所述水箱通过进水管路与基座连接；蜗壳固定在基座上，基座固定在试验台机架上；所述蜗壳设置有蜗壳短出水口和蜗壳长出水口；
8.所述出水系统包括试验台机架和泄漏流出水管路，所述泄漏流出水管连接在基座上，并穿过试验台机架连接空水箱一；试验台机架包括内出水口、外出水口，内螺旋下降型出水槽、外螺旋下降型出水槽；内螺旋下降型出水槽和外螺旋下降型出水槽由环形壁分开，内螺旋下降型出水槽的出水口为内出水口，外接空水箱二；外螺旋下降型出水槽的出水口为外出水口，外接空水箱三；
9.蜗壳短出水口和蜗壳长出水口安装弯头后的弯头出口位置正好分别悬于内螺旋下降型水槽及外螺旋下降型水槽上方；
10.所述压力测试系统包括传感器、盖罩、信号处理器和电脑，所述传感器悬于蜗壳上
方，传感器探头安装在预设的蜗壳孔洞中，其线路接于连接槽上，可跟随蜗壳旋转；传感器连接信号处理器，信号处理器连接电脑。
11.所述水位控制系统通过浮球阀控制水位高度，及时补水且防止蜗壳溢水；由进水管和弯头构造成u型管路。
12.所述内出水口和外出水口均为凹槽式出口。
13.所述连接槽与滑环结构密封连接，安装在传感器防水罩上；滑环结构中设有轴承、转子和定子。线路通过转子和定子解决线路旋转缠绕的问题。传感器及传感器探头的安装不影响蜗壳旋转，且可同步旋转，测量蜗壳旋转和静止两种状态的压力。
14.所述蜗壳上设有蜗壳卡口，基座上设有基座卡口，通过卡扣进行配合。
15.蜗壳可通过固定夹固定，停止旋转；所述蜗壳在旋转或固定时的蜗壳短出水口将水排入内螺旋下降型出水槽，蜗壳长出水口将水排入外螺旋下降型出水槽,通过内外水槽区分不同出口的流量并计算总流量，并通过泄漏流出水管测量泄漏流流量；
16.基座上设置环形挡沿，环形挡沿内形成的水槽底部设为斜坡面，在环形挡沿与斜坡面交界处设置出水孔，此出水孔与泄漏流出水管路连接，且泄漏流出水管路应穿过试验台机架预设孔。
17.所述盖罩和试验台机架通过螺栓配合，所述传感器与盖罩通过螺栓固定。
18.利用本发明所述带旋转蜗壳的水泵性能试验台测试水泵流量和压力的测试方法，包括如下步骤：
19.(1)在水箱上安装浮球阀，根据目标水位高度调整浮球位置，确保试验开始后能够及时补水；
20.(2)测量各出水口对应空水箱的质量，在试验台各出水口处安装软管，软管出水端置于空水箱内；
21.(3)启动电脑及压力脉动数据收集软件；确保准备工作完成后，启动电机；
22.(4)在水流经蜗壳出水口流出时开始计时，在蜗壳稳定旋转时，使用数据收集软件收集压力脉动数据；
23.(5)根据所需测量时间控制电机的关闭；关闭电机后，各水箱重新进行称重，所得结果减去空箱质量，得出出流质量，通过换算得出各出口流量、泄漏流流量及总流量；
24.(6)测量静止蜗壳的流量及压力时，可重复上述必要步骤。
25.本发明的有益效果为：
26.(1)本实施例所述的试验台，针对此类可旋转的蜗壳，减少了弯头的使用，使用无管路及内外出口分槽体的设计，降低了水力损失，测量了不同出口的流量，保证了流量测量的精度；
27.(2)使用称重法测量流量，免去了流量计的使用，降低了试验台的搭建成本；水泵安装结构的使用，使试验台可测试旋转和静止两种状态的流量及压力，同样也降低了成本；
28.(3)盖罩的使用也可以用来测量多出口多向射流蜗壳总的流量和压力；压力测试系统的使用，解决了蜗壳旋转时传统压力传感器难以旋转及无线压力传感器重量大、成本高的难题；
29.(4)本试验台具有操作简单，量程大的优点。本实施例所述的的检测方法同样具有操作简单，测量准确的优点。
附图说明
30.图1为本申请一个实施例的试验台整体结构示意图；
31.图2为本申请一个实施例的水泵固定装置示意图；
32.图3为本申请一个实施例的出水系统结构示意图；
33.图4为本申请一个实施例的卡扣结构示意图；
34.图5为本申请一个实施例的压力传感器结构示意图；
35.图6为本申请一个实施例的压力传感器滑环结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1-水箱；2-进水管路；3-蜗壳；301-蜗壳短出水口；302-蜗壳长出水口；303-蜗壳卡口；4-基座；402-泄漏流出水管；403-基座卡口；5-试验台机架；501-内出水口；502-内螺旋下降型出水槽；503-外出水口；504-外螺旋下降型出水槽；6-传感器；601-传感器探头；602-连接槽；603-传感器防水罩；604-滑环结构；605-轴承；606-转子；607-定子；7-盖罩；8-信号处理器；10-卡扣；1001-卡扣组件一；1002-卡扣组件二；1003-卡扣卡口。
具体实施方式
38.下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
39.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
40.如图1所示，本申请实施例公开了一种试验台，包括：水位控制系统、水泵安装结构、出水系统和压力测试系统，水位控制系统包括浮球阀、水箱1、进水管路2；水泵固定装置包括基座4、蜗壳3及卡扣10；出水系统包括试验台机架5和泄漏流出水管路402；压力测试系统包括传感器6、盖罩7、信号处理器8和电脑。
41.本申请实施例所述的水位控制系统，水箱1通过进水管路2与基座4连接；进水管路2采用u型管原理进行补水，通过浮球阀控制水位，防止水从蜗壳出口溢出，在检测试验时，有效解决水位变低造成叶轮空转的问题，并通过浮球阀浮球位置的变化自动补充水流，达到自动化的效果，方便试验的正常进行。
42.本申请实施例所述的水泵固定装置，如图2所示，所述蜗壳3上设有蜗壳卡口303，如图4所示，基座4上设有基座卡口403，蜗壳3与基座4通过卡扣10进行配合，使其在检测试
验进行时，有效解决蜗壳旋转的问题，且在需要测蜗壳静止状态时的流量可以使用夹子固定，达到一台两用的效果。
43.本申请实施例所述的卡扣10，其卡扣卡口1003依附在卡扣内侧，以60
°
为间隔绕中心轴阵列，形成6个卡扣卡口，且卡扣组件一1001和卡扣组件二1002上都留有t型凸起和t型缺口，方便配合安装；蜗壳3进口处的蜗壳卡口303依附在进口处外侧，以120
°
为间隔绕中心轴阵列，形成3个蜗壳卡口点，基座4的基座卡口403同样以120
°
为间隔绕中心轴阵列，形成3个基座卡口点。
44.本申请实施例所述的出水系统，如图1、图2和图3所示，所述蜗壳3设置有蜗壳短出水口301和蜗壳长出水口302；在蜗壳短出水口301和蜗壳长出水口302处连接弯头，保证其出流可以分别完全进入试验台机架5的内螺旋下降型出水槽502和外螺旋下降型出水槽504中；
45.试验台机架5中间用来安装固定基座4和电机，其由内至外分为两部分，由薄壁分开，方便区别泵壳不同出口处的流量；所述泄漏流出水管402连接在基座4上，并穿过试验台机架5连接空水箱一；内螺旋下降型出水槽502及外螺旋下降型出水槽504由半圆形平面绕中心螺旋下降至试验台机架5的内壁面底部，并预留足够区域放置内出水口501及外出水口503，且内出水口501及外出水口503于试验台机架5内壁面的部分设计为凹槽式，由四个不同的平面倾斜相接形成凹槽，确保蜗壳3的出流完全流入出水口，避免在试验台机架5中产生积水，影响试验检测数据的准确性。内出水口501外接空水箱二；外出水口503外接空水箱三；
46.本申请实施例中所述出水系统的泄漏流出水管路402，如图1及图2所示，由蜗壳3和基座4组成，蜗壳3的进水口处蜗壳卡口303所依附的壁面延长部分，保证泄漏流能完全流进基座4所预留的环形凹槽中，环形凹槽的底部设计为具有一定倾斜角度的泄漏流凹槽坡面，保证泄漏流流向较低处的挡沿所在的位置，在挡沿上留出一个出水孔，此出水孔与泄漏流出水管路402连接，且泄漏流出水管路402应穿过试验台机架5预设孔，在保证出流的同时，避免从上端接出造成的与蜗壳出水口的干涉问题。
47.本申请实施例所述的试验台机架5与基座4，如图1所示，通过螺栓进行紧固，保证进水口在试验进行时不发生晃动。
48.本申请实施例所述的压力测试系统，如图1及图2所示，其传感器6安装在盖罩7上，盖罩7通过螺栓与试验台机架5紧固，传感器6悬于蜗壳3上方，传感器6的探头601放置在蜗壳3的预设安装孔中，其线路接于连接槽602上，可跟随蜗壳3旋转；传感器6的数据线连接在信号处理器8上，信号处理器8连在电脑上。
49.本申请实施例所述的压力传感器6，如图5及图6所示，连接槽602与滑环结构604密封连接，其主要线路置于防水罩603内，上下方都做好防水措施，滑环结构604中设有轴承605、转子606和定子607，传感器探头线路连接在连接槽602内并通过轴承605、定子606和转子607，使得线路在防水罩603内可以从转动变为不动。
50.利用本发明试验台测试水泵流量和压力的测试方法，包括如下步骤：
51.(1)在水箱1上安装浮球阀，根据目标水位高度调整浮球位置，确保试验开始后能够及时补水；
52.(2)测量各出水口对应空水箱的质量，在试验台各出水口处安装软管，软管出水端
置于空水箱内；
53.(3)启动电脑及压力脉动数据收集软件；确保准备工作完成后，启动电机；
54.(4)在水流经蜗壳出水口流出时开始计时，在蜗壳稳定旋转时，使用数据收集软件收集压力脉动数据；
55.(5)根据所需测量时间控制电机的关闭；关闭电机后，各水箱重新进行称重，所得结果减去空箱质量，得出出流质量，通过换算得出各出口流量、泄漏流流量及总流量；
56.(6)测量静止蜗壳的流量及压力时，可重复上述必要步骤。
57.在本实施例中，为减少试验时试验台的振动，试验台机架安装有橡胶垫；
58.为防止试验台管路泄漏，软管接头都采用卡箍固定，管路螺纹连接处都缠绕适量生料带。
59.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用与帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，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。