一种泵和泵作透平双工况试验装置及试验方法与流程

1.本发明属于泵结构技术领域，具体涉及一种泵和泵作透平双工况试验装置及试验方法。


背景技术：

2.泵是可逆式旋转机械，泵反向用作透平运行称为泵作透平（pump as turbine，pat），泵作透平是液力透平或水力透平的一种类型。泵正向运转时，低压液体从吸入口进入叶轮，叶轮旋转对液体做功，泵轴的旋转机械能转化为液体的压力能和动能，蜗壳收集高速流体并将液体具有的动能进一步转化为压力能，高压流体从蜗壳出口位置排出。泵反向运转作透平运行时内部流动方向与泵内流动方向相反，高压液体从蜗壳出口进入，流体冲击叶轮旋转对叶轮做功，液体的压力能转化为轴系的旋转机械能，最后从吸入口流出。
3.目前试用的泵试验装置和泵作透平试验装置是两套独立的系统，当泵需要进行泵工况试验时，将泵安装连接到泵试验装置上进行试验检测，试验完成后要将泵拆下来，再安装连接到泵作透平试验装置上，进行透平工况试验；两套系统占地面积大，来回拆装工作量大，且安装精度、复原度不好保证。
4.现有专利中，如cn1110259699a中所提供的一种泵、透平一体设备，虽也考虑到上述问题，想把泵和透平用作一体设备，但是其是将泵和透平的流体轴向方向同轴设置，仍旧保留有两台泵，使得整个设备过于笨重，且同轴安装泵和透平对于安装精度来说，也是一项考验。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种泵和泵作透平双工况试验装置及试验方法，避免系统设备体积大、反复拆装效率低的问题，取得不需重新拆装并保证了安装精度的效果。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种泵和泵作透平双工况试验装置，包括试验基台，所述试验基台上设有一台泵；所述泵包括泵壳和泵轴，所述泵壳上设有低压口和高压口；试验基台上还设有测功扭矩仪、加载制动器和驱动电机，测功扭矩仪、加载制动器和驱动电机依次间隔设置，泵轴同步转动连接测功扭矩仪和加载制动器，驱动电机的输出端朝向加载制动器以便驱动连接加载制动器。
7.进一步完善上述技术方案，所述测功扭矩仪的两端通过联轴器分别与泵轴和所述加载制动器连接。
8.进一步地，所述加载制动器与驱动电机之间设有用于互连的离合器或联轴器。
9.进一步地，所述泵、测功扭矩仪、加载制动器和驱动电机为同轴设置。
10.本发明还涉及一种泵和泵作透平双工况试验方法，本方法基于上述的一种泵和泵作透平双工况试验装置而进行，具体包括：
将泵安装连接到试验基台上，泵轴连接测功扭矩仪和加载制动器，通过高压口进水，泵轴反转，进行透平工况试验；完成透平工况试验后，将驱动电机驱动连接加载制动器，通过驱动电机带动泵轴正转，进行泵工况试验。
11.进一步地完善上述技术方案，所述驱动电机驱动所述泵轴正转时，低压口为进水口，高压口为出水口。
12.进一步的，所述泵轴被驱动反转时，低压口为出水口，高压口为进水口。
13.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明的一种泵和泵作透平双工况试验装置，集成了泵工况试验和泵作透平试验的功能，将泵安装连接到试验基台上，连接测功扭矩仪和加载制动器，通过高压口进水，泵轴反转，可进行透平工况试验，完成透平工况试验后，将连接加载制动器和驱动电机之间的离合器进行啮合，通过驱动电机带动泵轴正转，即可进行驱动电机驱动的泵工况试验，整套试验装置减小了占地面积，泵不需重新拆装，减少了工作量，安装精度更易保证。
附图说明
14.图1为实施例的一种泵和泵作透平双工况试验装置的结构示意图；其中，试验基台1，泵壳21，泵轴22，低压口23，高压口24，驱动电机3，测功扭矩仪4，加载制动器5，离合器6。
具体实施方式
15.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
16.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
17.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
18.请参见图1，具体实施例的一种泵和泵作透平双工况试验装置，包括试验基台1，所述试验基台1上设有一台泵；所述泵包括泵壳21和泵轴22，所述泵壳21上设有低压口23和高压口24；试验基台1上还设有测功扭矩仪4、加载制动器5和驱动电机3，测功扭矩仪4、加载制动器5和驱动电机3依次间隔设置，泵轴22同步转动连接测功扭矩仪4和加载制动器5，驱动电机3的输出端朝向加载制动器5以便驱动连接加载制动器5。
19.实施例的一种泵和泵作透平双工况试验装置，集成了泵工况试验和泵作透平试验的功能，将泵安装连接到试验基台1上，连接测功扭矩仪4和加载制动器5，通过高压口24进水，泵轴22反转，可进行透平工况试验，完成透平工况试验后，将连接加载制动器5和驱动电机3之间的离合器进行啮合，通过驱动电机3带动泵轴22正转，即可进行驱动电机3驱动的泵工况试验，整套试验装置减小了占地面积，泵不需重新拆装，减少了工作量，安装精度更易保证。
20.请继续参见图1，其中，所述测功扭矩仪4的两端通过联轴器分别与泵轴22和所述加载制动器5连接。
21.其中，所述加载制动器5上远离泵轴22的一端与驱动电机3的输出端通过离合器6同轴连接。
22.实施时，所述离合器6也可以换成普通联轴器完成加载制动器5与驱动电机3之间的连接。
23.其中，所述泵、测功扭矩仪4、加载制动器5和驱动电机3为同轴设置。
24.请参见图1，本发明还提供一种泵和泵作透平双工况试验方法，本方法基于上述的一种泵和泵作透平双工况试验装置而进行，具体包括：将泵安装连接到试验基台1上，连接测功扭矩仪4和加载制动器5，通过高压口24进水，泵轴22反转，进行透平工况试验；具体地，通过测功扭矩仪4检测泵轴22上的扭矩，加载制动器5可以通电加载设定的阻力或不通电加载阻力。
25.完成透平工况试验后，将驱动电机3驱动连接加载制动器5，驱动电机3通过加载制动器5、测功扭矩仪4带动泵轴22正转，进行泵工况试验。泵工况试验时，加载制动器5不通电加载。
26.其中，所述驱动电机3驱动所述泵轴22正转时，低压口23为进水口，高压口24为出水口。
27.其中，所述泵轴22被驱动反转时，低压口23为出水口，高压口24为进水口。
28.这样，进行泵工况试验时，由驱动电机3驱动泵轴22正转为泵，低压口23进水，高压口24出水；进行透平工况试验时，高压水驱动泵轴22反转为透平，高压口24进水，低压口23出水；实现了同一试验装置即可完成透平工况和泵工况试验。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。