本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，主要解決了現(xiàn)有預(yù)壓渦輪泵汽蝕特性難以獲得，無法實現(xiàn)大功率預(yù)壓渦輪泵額定轉(zhuǎn)速的地面水力試驗要求的技術(shù)問題。本裝置主要包括泵架組件，所述泵架組件包括第二傳動軸、環(huán)形導(dǎo)流裝置、第一傳動軸、支撐組件和密封組件；支撐組件包括第一軸承和第二軸承；密封組件包括第一密封組件和第二密封組件；第一軸承、第一密封組件、第二軸承、第二密封組件由內(nèi)至外依次設(shè)置在環(huán)形導(dǎo)流裝置的內(nèi)凹端面和第一傳動軸之間；第二傳動軸和第一傳動軸的內(nèi)端同軸連接；第一傳動軸的外端與電機同軸連接。泵架組件一端通過緊固螺栓與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品固定連接，另一端與電機旋轉(zhuǎn)軸式端面密封連接。接。接。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置
[0001]本專利技術(shù)屬于流體機械領(lǐng)域，尤其涉及一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置。
技術(shù)介紹
[0002]預(yù)壓渦輪泵是液體火箭發(fā)動機廣泛采取的預(yù)增壓裝置，利用渦輪驅(qū)動軸流葉輪，對火箭貯箱的推進(jìn)劑進(jìn)行預(yù)增壓，提高主泵的抗汽蝕能力；另外設(shè)置預(yù)壓渦輪泵可以提升主渦輪泵的工作轉(zhuǎn)速上限，減小渦輪泵結(jié)構(gòu)的尺寸和重量，進(jìn)而提高發(fā)動機的推重比。預(yù)壓渦輪泵自身的性能和汽蝕特性是發(fā)動機進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整計算的重要參數(shù)，可以在發(fā)動機熱試車前對需預(yù)壓渦輪泵進(jìn)行地面水力試驗。
[0003]目前新一代液體火箭發(fā)動機預(yù)壓渦輪泵受自身結(jié)構(gòu)限制，只能通過高壓水驅(qū)動渦輪帶動預(yù)壓泵旋轉(zhuǎn)，受驅(qū)動源壓力的限制，預(yù)壓泵轉(zhuǎn)速較低不能達(dá)到額定工作轉(zhuǎn)速，預(yù)壓泵自身揚程低，在汽蝕試驗時揚程下降湮沒于出口的流體壓力脈動，無法獲得汽蝕性能，同時因預(yù)壓泵轉(zhuǎn)速較低不能有效保證性能試驗的相似性原則，對于大功率的預(yù)壓渦輪泵，則需更高壓力的水源驅(qū)動裝置，這使得試驗設(shè)備復(fù)雜成本高昂，難以實現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)提供了一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，主要解決了現(xiàn)有預(yù)壓渦輪泵汽蝕特性難以獲得，無法實現(xiàn)大功率預(yù)壓渦輪泵額定轉(zhuǎn)速的地面水力試驗要求的技術(shù)問題。
[0005]一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，包括泵架組件，所述泵架組件前端通過緊固螺栓與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品固定連接，后端與電機連接；所述泵架組件包括第二傳動軸、環(huán)形導(dǎo)流裝置、第一傳動軸、支撐組件和密封組件；支撐組件包括第一軸承和第二軸承；密封組件包括第一密封組件和第二密封組件；第一軸承、第一密封組件、第二軸承、第二密封組件由前至后依次設(shè)置在環(huán)形導(dǎo)流裝置的內(nèi)凹端面和第一傳動軸之間；第二傳動軸和第一傳動軸的前端與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品固定連接，其后端與第一傳動軸的前端同軸連接；所述第一傳動軸的后端與電機同軸連接，以此改善了試驗裝置的組件安裝同軸度，簡化了裝配工藝性。
[0006]進(jìn)一步地，所述泵架組件的前端殼體外側(cè)設(shè)有測壓點，用于消除泵架組件自身流動損失影響，準(zhǔn)確測量被測預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的出口壓力，進(jìn)而更準(zhǔn)確地獲得預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的揚程、效率、功率等特性。
[0007]進(jìn)一步地，本裝置還包括設(shè)置在泵架組件入口處與環(huán)形導(dǎo)流裝置連接的流體介質(zhì)泄漏口，所述流體介質(zhì)泄漏口、第二傳動軸、第一傳動軸及環(huán)形導(dǎo)流裝置的內(nèi)凹端面之間形成第一腔室，所述第一軸承設(shè)置在第一腔室內(nèi)，在此腔室內(nèi)布置軸承，可以充分利用環(huán)形導(dǎo)流裝置自然形成的局部空間，縮短泵架裝置的軸向長度；同時也形成了冷卻軸承的冷卻通道，進(jìn)而保證了水力試驗裝置泵架組件工作的可靠性。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一傳動軸、第一密封組件及環(huán)形導(dǎo)流裝置的內(nèi)凹端面之間形成
第二腔室，所述第二腔室內(nèi)設(shè)有連通內(nèi)外的冷卻介質(zhì)泄漏口，用于將經(jīng)過第一腔室和第二腔室的流體介質(zhì)排出，且不影響被測預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的測試效果。
[0009]進(jìn)一步地，所述環(huán)形導(dǎo)流裝置為中空的離心泵吸水室結(jié)構(gòu)，可將液體流動方向從軸向轉(zhuǎn)換為徑向，因電機轉(zhuǎn)軸與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品同軸，以此保證在測試時，環(huán)形導(dǎo)流裝置在電機接驅(qū)動過程中，流體介質(zhì)不與試驗系統(tǒng)干涉，提高該試驗裝置的測試精度。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一密封組件為迷宮密封組件，形成了冷卻潤滑軸承的內(nèi)循環(huán)流路，使得第一腔室的液體可經(jīng)迷宮密封組件進(jìn)入第二腔室，不僅可冷卻第二軸承保證軸承的可靠工作，同時也可經(jīng)冷卻介質(zhì)泄漏口排出試驗裝置。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二密封組件為動靜密封組件，保證試驗過程的安全性，防止介質(zhì)泄漏，同時提高試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
[0012]進(jìn)一步地，所述泵架組件的第一傳動軸與電機連接端為旋轉(zhuǎn)軸式端面密封，可防止水力試驗過程中介質(zhì)的泄漏，進(jìn)一步提高試驗裝置的安全性。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二傳動軸與所述預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品采用花鍵傳動方式連接，所述第一傳動軸與所述第二傳動軸也采用花鍵傳動方式連接，以此提高各部件之間的同軸度，進(jìn)而實現(xiàn)各部件較大的軸向移動距離，同時保證電機驅(qū)動的可靠性。
[0014]本專利技術(shù)的有益效果如下：
[0015]1、本專利技術(shù)的試驗裝置采用了電機的軸向驅(qū)動方式，提高了預(yù)壓渦輪泵試驗轉(zhuǎn)速，有效保證預(yù)壓渦輪泵性能試驗的相似性原則，解決了現(xiàn)有預(yù)壓渦輪泵汽蝕特性難以獲得的問題，從而實現(xiàn)了大功率預(yù)壓渦輪泵額定轉(zhuǎn)速的地面水力試驗的要求。
[0016]2、本專利技術(shù)的泵架組件一次裝配好后不必再度分解，待下一次水力試驗時直接對接泵架組件和第二傳動軸即可，裝配安裝便利，工作效率大幅提升。
[0017]3、本專利技術(shù)的試驗裝置在泵架組件入口處設(shè)置有測壓點，泵架組件由于自身流阻損失，使得預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的出口壓力與整個裝置出口壓力有一定差異，通過設(shè)置此測壓點可以準(zhǔn)確獲得實際預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的出口壓力，進(jìn)而更準(zhǔn)確地獲得預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品的揚程、效率、功率等特性。
[0018]4、本專利技術(shù)的環(huán)形導(dǎo)流裝置與第一傳動軸之間由前至后依次設(shè)置有第一軸承、第一腔室、第一密封組件、第二軸承、第二腔室及第二密封組件，以此共同形成了軸承冷卻的內(nèi)部通道，在水力試驗過程中，流體介質(zhì)通過第一軸承進(jìn)入第一腔室，而后通過第一密封組件、第二軸承進(jìn)入第二腔室，最終通過冷卻介質(zhì)泄漏口排出試驗裝置，在不單獨引入冷卻軸承液的前提下，又實現(xiàn)了雙軸承冷卻的作用，同時也提高了裝置整體連接的穩(wěn)定性及工作的安全性。
[0019]5、本專利技術(shù)的試驗裝置充分利用環(huán)形導(dǎo)流裝置自然形成的局部空間，不僅為軸承冷卻通道提供了足夠的空間，同時也縮短了泵架裝置整體的軸向長度，進(jìn)一步降低了試驗裝置的生產(chǎn)成本。
[0020]6、本專利技術(shù)的環(huán)形導(dǎo)流裝置為中空的離心泵吸水室結(jié)構(gòu)，在電機的驅(qū)動下，可快速的將液流方向從軸向轉(zhuǎn)換為徑向，大幅提升了裝置的工作效率及相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取速率。
[0021]7、本專利技術(shù)的電機與電機驅(qū)動接口采用旋轉(zhuǎn)軸式端面密封，提高了測試結(jié)果的精度。
[0022]8、本專利技術(shù)的第一傳動軸與第二傳動軸采用花鍵傳動方式連接；第二傳動軸與預(yù)壓
渦輪泵產(chǎn)品也采用花鍵傳動方式連接，該連接方式可提高試驗裝置各部件之間的同軸度，保證了電機驅(qū)動的可靠性，在測試過程中各部件有較大的、穩(wěn)定的軸向移動空間，進(jìn)而為液體火箭發(fā)動機的實際應(yīng)用提供更多的理論數(shù)據(jù)支撐。
附圖說明
[0023]圖1本專利技術(shù)一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置與被測預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品連接示意圖(圖中電機驅(qū)動未示出)。
[0024]附圖標(biāo)記如下：
[0025]1?
預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品，2
?
泵架組件，21
?
測壓點，22
?
冷卻介質(zhì)泄漏口，3
?
第二傳動軸，4
?
環(huán)形導(dǎo)流裝置，41
?
第一腔室，42
?
第二腔室，5
?
緊固螺栓，6
?
第一傳動軸，7
?
支撐組件，71
?
第一軸承，72
?
第本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，其特征在于：包括泵架組件(2)，所述泵架組件(2)前端通過緊固螺栓(5)與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品(1)固定連接，后端與電機連接；所述泵架組件(2)包括第二傳動軸(3)、環(huán)形導(dǎo)流裝置(4)、第一傳動軸(6)、支撐組件(7)和密封組件(8)；支撐組件(7)包括第一軸承(71)和第二軸承(72)；密封組件包括第一密封組件(81)和第二密封組件(82)；第一軸承(71)、第一密封組件(81)、第二軸承(72)、第二密封組件(82)由前至后依次設(shè)置在環(huán)形導(dǎo)流裝置(4)的內(nèi)凹端面和第一傳動軸(6)之間；所述第二傳動軸(3)的前端與預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品(1)固定連接，其后端與第一傳動軸(6)的前端同軸連接；所述第一傳動軸(6)的后端與電機同軸連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，其特征在于：所述泵架組件(2)的前端殼體外側(cè)設(shè)有測壓點(21)，可以測得預(yù)壓渦輪泵產(chǎn)品(1)的出口壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機驅(qū)動的預(yù)壓渦輪泵水力試驗裝置，其特征在于：還包括設(shè)置在泵架組件(2)入口處與環(huán)形導(dǎo)流裝置(4)連接的流體介質(zhì)泄漏口(9)，所述流體介質(zhì)泄漏口(9)、第二傳動軸(3)、第一傳動軸(6)及...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張聃，許開富，李愛民，李昌奐，于晴，袁偉為，李雨濛，
申請(專利權(quán))人：西安航天動力研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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