可視內流場測試離心泵的製作方法
2023-05-27 22:40:26
專利名稱：可視內流場測試離心泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種離心泵，特別是涉及一種可視內流場測試離心泵。
背景技術：
粒子圖像測速技術(Particle Image Velocimetry，PIV)由於具有全流場快速測量、直觀、不幹擾流場等優點，近年來在泵內部流動研究中得到了廣泛的應用。在PIV試驗過程中，相片質量和拍攝區域至關重要，其拍攝區域的照相結果直接影響Piv測量結果。目前，PIV測試離心泵大都採用主軸直接從泵體部分伸出，然後照相機直接從吸水室前方對葉輪內部流場進行拍照，無法保證照相相片的結果。如發明專利 No. 201010520430. 8，其設計雖然解決了部分前人設計中存在的一些問題，但是仍然存在 PIV測試拍攝區域只有葉輪和吸水室流道等區域以及照相機拍攝出來的照片質量無法保證等一系列缺點。
發明內容
(一 )要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是克服現有技術中測試離心泵進行PIV測試時拍攝區域單一以及照片質量無法保證的不足。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供一種可視內流場測試離心泵，該離心泵包括殼體、葉輪、導葉、主軸、支撐裝置，其特徵在於，所述殼體、葉輪、導葉為透明材料製成的；所述殼體固定在支撐裝置上，殼體具有中空的引水室；所述葉輪位於殼體內，並且固定在主軸的一端；所述主軸穿過殼體和支撐裝置，並由支撐裝置上的軸承支撐。其中，殼體包括泵體蝸殼和泵體壓蓋，所述泵體壓蓋具有一向外凸起的吸水室，吸水室的側面設有進水口。其中，吸水室的頂端有軸孔，所述主軸穿過軸孔。其中，軸孔處採用填料及填料壓蓋進行密封。其中，支撐裝置為一階梯狀結構的支撐架，所述支撐架具有第一腔室和第二腔室； 所述第一腔室，安裝主軸位置的兩側設有軸承和軸承端蓋，主軸由軸承支撐；所述泵體壓蓋上吸水室的凸起部位位於第二腔室內。其中，還包括進水段管；所述支撐架的第二腔室對應泵體壓蓋上的進水口的位置開有通槽；所述進口段管穿過通槽連接進水口。其中，第二腔室安裝有PIV測試照相機。其中，支撐架、泵體壓蓋和泵體蝸殼使用螺栓固定在一起。其中，葉輪包括4個圓柱形葉片。其中，殼體、葉輪、導葉的材料為透明有機玻璃。(三)有益效果
上述技術方案具有如下優點沒有遮擋的殼體進行PIV測試時，PIV測試照相機拍攝的照片質量能夠得以保證，並且可以對導葉內部流場進行測試；PIV測試時如果葉輪內部流場測試結果不理想的話可以採用導葉內部流場的測試結果；支撐裝置不會遮擋吸水室部分，因此可以對該泵進行吸水室流道的流場進行Piv測試。
圖1是本發明實施例總裝結構示意圖；圖2是本發明實施例總裝側視圖；圖3是本發明實施例中主軸與葉輪連接的結構示意圖；圖4是本發明實施例泵體壓蓋截面圖；圖5是本發明實施例主軸與泵體壓蓋中吸水室的密封結構示意圖；圖6是本發明實施例支撐架主視結構示意圖。其中，1 泵體蝸殼；2 泵體壓蓋；3 葉輪；4 導葉；5 進口段管；6 出口段管；7 支撐裝置；8 主軸；9 軸承；10 軸承端蓋；11 葉輪螺母；12 填料；13 填料壓蓋；14 軸孔；15 進水口 ；16 吸水室；17 定位銷孔；18 :PIV測試照相機；I 第一腔室；II 第二腔室。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。本實施例可視內流場測試離心泵結構如圖1所示。該離心泵泵包括泵體蝸殼1、 泵體壓蓋2、葉輪3、導葉4、進口段管5、出口段管6、支撐架7、主軸8、軸承9、軸承端蓋10。 泵體蝸殼1、泵體壓蓋2、葉輪3、導葉4、進口段管5、出口段管6採用全透明有機玻璃為材料製造，支撐架7、主軸8採用不鏽鋼為材料製造，使離心泵的內部流場清晰可見。泵體蝸殼 1是在一塊整體得的全透明有機玻璃中掏出引水室空腔形成的，使該離心泵便於安放，減少振動。如圖4所示，泵體壓蓋2具有一個向外凸起形成的吸水室16，吸水室16是從泵體壓蓋2前部的矩形體中掏出的，在泵體壓蓋2的吸水室16兩旁設有進水口 15，頂端設有主軸8伸出吸水室的軸孔，主軸8伸出泵體壓蓋2吸水室的軸孔14時，採用填料12以及填料壓蓋13進行密封。本實施例葉輪3具有4個圓柱形葉片，葉輪3位於泵體蝸殼1的引水室中，葉輪3 通過葉輪螺母11和制動墊圈14固定在主軸8的一端。如圖6所示，支撐架7的結構呈階梯狀，該支撐架7有兩個腔室，分別是第一腔室 I和第二腔室II，其中支撐架7的第I腔室的兩端分別設有軸承9以及軸承端蓋10。泵體壓蓋2上吸水室的突起部位位於第二腔室II內。支撐架7、泵體壓蓋2和泵體蝸殼1使用螺栓固定在一起，泵體壓蓋2和泵體蝸殼1組成具有中空引水室的殼體。進口段管5伸入第二腔室II與泵體壓蓋2中的吸水室相連接，為了便於進口段管5伸入第II腔室，從支撐架7的第二腔室II對應泵體壓蓋上的進水口 15的位置挖出一個通槽，進口段管5穿過通槽連接進水口 15，如圖2所示。泵體壓蓋2裝入支撐架7的第二腔室II後，可以將PIV測試照相機裝入支撐裝置7的第二腔室II，第二腔室II的未挖除部分可以防止PIV測試雷射器的雷射直接照射照相機，PIV測試照相機18置於支撐裝置7的第二腔室II內可以直接對離心泵吸水室內部流場進行拍攝，從而保證試驗的準確性。在安裝上述離心泵時，首先，將導葉4放置在泵體蝸殼1中，導葉4是依照透平機械的原理進行設計，導葉4安裝時採用多個均布定位銷進行定位，為便於定位銷的定位，泵體壓蓋2的內側均布多個定位銷孔17，如圖4所示；其次將主軸8穿過葉輪3並用葉輪螺母11和制動墊圈14加以固定，如圖3所示；然後將主軸8穿過泵體壓蓋2的吸水室，並添加填料12，使用填料壓蓋13進行密封，如圖5所示；然後，將葉輪3 —起放入泵體蝸殼1中， 則泵體壓蓋2正好與泵體蝸殼1相接觸，再將主軸8穿過支撐架7的第一腔室I，並由支撐架7上安放的軸承9和軸承端蓋10支撐；進口段管5分別伸入支撐裝置7的第二腔室II 然後膠粘於泵體壓蓋2的吸水室兩旁的吸水口，實現可視內流場測試離心泵的吸水室兩側同時進水。最後，用螺栓將出口段管6與泵體蝸殼1的出水口連接起來，用螺栓將泵體蝸殼 1、泵體壓蓋2、支撐裝置7固定在一起。進行PIV測試試驗時，將PIV測試照相機18安裝在第二腔室II，如圖6所示；啟動離心泵運行一段時間，待離心泵運行穩定後，即可進行PIV測試。本發明主軸8從泵體壓蓋2中的吸水室伸出，支撐裝置7與泵體壓蓋2在離心泵葉輪3的同一側；目的是使在進行PIV測試時，使PIV測試照相機能夠更為清晰的拍攝出離心泵的內部流場，使試驗結果更為準確。導葉4放置在葉輪3和泵體蝸殼1之間，導葉4 內部流場以及泵體壓蓋2吸水室內部流場均可以作為拍攝區域進行測試。此外，支撐裝置7第二腔室II的未挖除部分還可以防止PIV測試雷射器的雷射直接照射照相機；泵體蝸殼1部分處於懸空可以有效的減少離心泵測試時的振動對試驗結果的影響。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種可視內流場測試離心泵，其特徵在於，包括殼體、葉輪、導葉、主軸、支撐裝置，其特徵在於，所述殼體、葉輪、導葉為透明材料製成的；所述殼體固定在支撐裝置上，殼體具有中空的引水室；所述葉輪位於殼體內，並且固定在主軸的一端；所述主軸穿過殼體和支撐裝置，並由支撐裝置上的軸承支撐。
2.如權利要求1所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述殼體包括泵體蝸殼和泵體壓蓋，所述泵體壓蓋具有一向外凸起的吸水室，吸水室的側面設有進水口。
3.如權利要求2所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述吸水室的頂端有軸孔，所述主軸穿過軸孔。
4.如權利要求3所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述軸孔處採用填料及填料壓蓋進行密封。
5.如權利要求4所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述支撐裝置為一階梯狀結構的支撐架，所述支撐架具有第一腔室和第二腔室；所述第一腔室，安裝主軸位置的兩側設有軸承和軸承端蓋，主軸由軸承支撐；所述泵體壓蓋上吸水室的凸起部位位於第二腔室內。
6.如權利要求5所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，還包括進水段管；所述支撐架的第二腔室對應泵體壓蓋上的進水口的位置開有通槽；所述進口段管穿過通槽連接進水口。
7.如權利要求5所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述第二腔室安裝有PIV 測試照相機。
8.如權利要求5所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述支撐架、泵體壓蓋和泵體蝸殼使用螺栓固定在一起。
9.如權利要求1所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述葉輪包括4個圓柱形葉片。
10.如權利要求1 9任意一項所述的可視內流場測試離心泵，其特徵在於，所述殼體、 葉輪、導葉的材料為透明有機玻璃。
全文摘要
本發明涉及一種離心泵，特別是涉及一種可視內流場測試離心泵。本發明包括殼體、葉輪、導葉、主軸、支撐裝置，其特徵在於，所述殼體、葉輪、導葉為透明材料製成的；所述殼體固定在支撐裝置上，殼體具有中空的引水室；所述葉輪位於殼體內，並且固定在主軸的一端；所述主軸穿過殼體和支撐裝置，並由支撐裝置上的軸承支撐。能夠。使用本發明進行PIV測試時，沒有遮擋的殼體使PIV測試照相機拍攝的照片質量能夠得以保證，並且可以對導葉內部流場進行測試；PIV測試時如果葉輪內部流場測試結果不理想的話可以採用導葉內部流場的測試結果；支撐裝置不會遮擋吸水室部分，因此可以對該泵進行吸水室流道的流場進行PIV測試。
文檔編號F04D29/02GK102425550SQ20111035626
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者唐學林, 黃微 申請人:中國農業大學