蘇佩佩

(河北省機(jī)械科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050051)

1 水泵結(jié)構(gòu)分析和檢測(cè)內(nèi)容

水泵生產(chǎn)企業(yè)在構(gòu)建生產(chǎn)過程中的在線檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，要以水泵的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，再進(jìn)一步細(xì)致地劃分在線檢測(cè)內(nèi)容。如：微型電泵的結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)、葉輪、渦室、密封件以及輔助部件等構(gòu)成，根據(jù)其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可以得出其在生產(chǎn)過程中的在線檢測(cè)內(nèi)容為：平衡檢測(cè)、電機(jī)性能檢測(cè)、微型電泵出廠綜合水力性能檢測(cè)。通過3方面內(nèi)容的在線檢測(cè)，保證微型電泵在運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡和葉輪靜平衡無(wú)異常、電機(jī)性能正常、流量點(diǎn)的流量、揚(yáng)程、軸功率和轉(zhuǎn)速正常。

2 在線檢測(cè)儀器的選擇

水泵生產(chǎn)過程在線檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用電參數(shù)儀器、平衡檢測(cè)儀器等，其中，電參數(shù)儀器應(yīng)用比較廣泛，主要用于對(duì)水泵生產(chǎn)過程中的相關(guān)電參數(shù)的檢測(cè)工作，在我國(guó)，電參數(shù)儀器與平衡檢測(cè)儀器相比，發(fā)展和應(yīng)用較為成熟，因此，本部分主要對(duì)平衡檢測(cè)儀器的選擇進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。水泵結(jié)構(gòu)中含有的葉輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子，要求在水泵安裝前，必須進(jìn)行平衡檢測(cè)，平衡檢測(cè)種類的不同，導(dǎo)致平衡儀器也分為動(dòng)平衡機(jī)和靜平衡機(jī)2種。

2.1 動(dòng)平衡檢測(cè)儀器

基于水泵結(jié)構(gòu)中的電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向尺寸較大的特點(diǎn)，必須使用動(dòng)平衡儀器進(jìn)行檢測(cè)，由于動(dòng)平衡機(jī)中的硬支承平衡機(jī)有著相對(duì)來(lái)說比較安全、操作易于上手、一次性永久定標(biāo)的特點(diǎn)，被廣泛使用于微型電泵生產(chǎn)過程中的在線檢測(cè)，以北倫平衡機(jī)廠生產(chǎn)的HP-OS硬支承臥式動(dòng)平衡機(jī)為例，其主要由微機(jī)、信號(hào)預(yù)處理電路和機(jī)械部分組成。

簡(jiǎn)單來(lái)說，動(dòng)平衡機(jī)的檢測(cè)原理為：標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子不平衡就會(huì)使支承產(chǎn)生振動(dòng)，再由支承上的振動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳送給信號(hào)處理器。動(dòng)平衡機(jī)主軸上方的光電傳感器能夠感知主軸標(biāo)記的變化，并能夠?qū)⑦@種變化轉(zhuǎn)為電信號(hào)進(jìn)行傳送，保證在線檢測(cè)系統(tǒng)能夠從中提取出轉(zhuǎn)速和角度信號(hào)。最后，水泵生產(chǎn)過程中的在線檢測(cè)系統(tǒng)基于光電信號(hào)得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、基于振動(dòng)信號(hào)和角度信號(hào)得出轉(zhuǎn)子的不平衡量、基于詳細(xì)的計(jì)算得出校正面上應(yīng)加的重量和角度。

2.2 靜平衡檢測(cè)儀器

水泵結(jié)構(gòu)中的葉輪部分軸向尺寸相對(duì)來(lái)說較小，因此，通常運(yùn)用靜平衡檢測(cè)儀器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，需要注意的是，水泵結(jié)構(gòu)中非軸對(duì)稱的葉輪需要做動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，不平衡力矩為靜平衡允許的一半。運(yùn)用M<=eG公式計(jì)算靜平衡允許的不平衡力矩，其中M為允許的不平衡力矩，e為允許偏心距，G為單個(gè)葉輪的質(zhì)量，基于不同狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速和偏心距，計(jì)算出允許的不平衡力矩。

傳統(tǒng)的靜平衡檢測(cè)工作大多情況下都是運(yùn)用導(dǎo)軌式靜平衡架進(jìn)行，通過測(cè)量回轉(zhuǎn)體的平衡情況，添加或減少材料，使回轉(zhuǎn)體達(dá)到靜平衡。但當(dāng)前，我國(guó)的水泵生產(chǎn)往往是大批量的規(guī)?；纳a(chǎn)，采用這種檢測(cè)方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無(wú)法滿足水泵生產(chǎn)實(shí)際的需要，因此，在線檢測(cè)技術(shù)中一種新型的靜平衡機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，主要使用三點(diǎn)稱重法進(jìn)行檢測(cè)工作。

其中被檢測(cè)水泵3個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量為m1、m2、m3，接下來(lái)運(yùn)用傳感器就能得出來(lái)具體的質(zhì)量數(shù)值，進(jìn)而計(jì)算被檢測(cè)水泵的總質(zhì)量，即：m1+m2+m3，如果質(zhì)心向徑為r，則mr=m1r1+m2r2+m3r3，然后將質(zhì)徑積向x軸和y軸投影，進(jìn)一步得出公式，將兩式平方相加和兩式相除后，得出不平衡的質(zhì)徑積大小和位置。

3 在線檢測(cè)技術(shù)在水泵生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 水泵出廠檢測(cè)

在水泵出廠檢測(cè)工作中應(yīng)用在線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水泵性能、電機(jī)堵轉(zhuǎn)和電機(jī)空載進(jìn)行檢測(cè)，要做好對(duì)水泵工作范圍內(nèi)的流量點(diǎn)進(jìn)行流量、壓力、軸功率和轉(zhuǎn)速的測(cè)定工作、做好電機(jī)接近實(shí)際冷態(tài)下的堵轉(zhuǎn)檢驗(yàn)工作、做好電機(jī)空載的檢測(cè)。

3.2 水泵電機(jī)檢測(cè)

在水泵的電機(jī)檢測(cè)工作中，應(yīng)用在線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)電機(jī)定子繞組和電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡進(jìn)行檢測(cè)，具體要做好耐壓檢測(cè)、絕緣電阻和直流電阻等檢測(cè)工作。

3.3 葉輪靜平衡檢測(cè)

在線對(duì)葉輪靜平衡的檢測(cè)工作要具體從三點(diǎn)質(zhì)量、去除質(zhì)量、半徑和方位角等方面展開。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，縱觀水泵生產(chǎn)過程在線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，為提升水泵生產(chǎn)過程在線檢測(cè)的水平，保障水泵生產(chǎn)的質(zhì)量，水泵企業(yè)有必要不斷引進(jìn)先進(jìn)的在線檢測(cè)技術(shù)，推動(dòng)水泵行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。