水泵生產(chǎn)過程在線檢測技術(shù)

蘇佩佩

(河北省機械科學研究設(shè)計院，河北 石家莊 050051)

1 水泵結(jié)構(gòu)分析和檢測內(nèi)容

水泵生產(chǎn)企業(yè)在構(gòu)建生產(chǎn)過程中的在線檢測系統(tǒng)時，要以水泵的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，再進一步細致地劃分在線檢測內(nèi)容。如：微型電泵的結(jié)構(gòu)主要由電機、葉輪、渦室、密封件以及輔助部件等構(gòu)成，根據(jù)其簡單的結(jié)構(gòu)，可以得出其在生產(chǎn)過程中的在線檢測內(nèi)容為：平衡檢測、電機性能檢測、微型電泵出廠綜合水力性能檢測。通過3方面內(nèi)容的在線檢測，保證微型電泵在運行時電機轉(zhuǎn)子動平衡和葉輪靜平衡無異常、電機性能正常、流量點的流量、揚程、軸功率和轉(zhuǎn)速正常。

2 在線檢測儀器的選擇

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

2.1 動平衡檢測儀器

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

簡單來說，動平衡機的檢測原理為：標準轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子不平衡就會使支承產(chǎn)生振動，再由支承上的振動傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒o信號處理器。動平衡機主軸上方的光電傳感器能夠感知主軸標記的變化，并能夠?qū)⑦@種變化轉(zhuǎn)為電信號進行傳送，保證在線檢測系統(tǒng)能夠從中提取出轉(zhuǎn)速和角度信號。最后，水泵生產(chǎn)過程中的在線檢測系統(tǒng)基于光電信號得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、基于振動信號和角度信號得出轉(zhuǎn)子的不平衡量、基于詳細的計算得出校正面上應(yīng)加的重量和角度。

2.2 靜平衡檢測儀器

水泵結(jié)構(gòu)中的葉輪部分軸向尺寸相對來說較小，因此，通常運用靜平衡檢測儀器對其進行檢測，需要注意的是，水泵結(jié)構(gòu)中非軸對稱的葉輪需要做動平衡實驗，不平衡力矩為靜平衡允許的一半。運用M<=eG公式計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為單個葉輪的質(zhì)量，基于不同狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速和偏心距，計算出允許的不平衡力矩。

傳統(tǒng)的靜平衡檢測工作大多情況下都是運用導軌式靜平衡架進行，通過測量回轉(zhuǎn)體的平衡情況，添加或減少材料，使回轉(zhuǎn)體達到靜平衡。但當前，我國的水泵生產(chǎn)往往是大批量的規(guī)?；纳a(chǎn)，采用這種檢測方式費時費力，無法滿足水泵生產(chǎn)實際的需要，因此，在線檢測技術(shù)中一種新型的靜平衡機應(yīng)運而生，主要使用三點稱重法進行檢測工作。

其中被檢測水泵3個點的質(zhì)量為m1、m2、m3，接下來運用傳感器就能得出來具體的質(zhì)量數(shù)值，進而計算被檢測水泵的總質(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 在線檢測技術(shù)在水泵生產(chǎn)過程中的實際應(yīng)用

3.1 水泵出廠檢測

在水泵出廠檢測工作中應(yīng)用在線檢測技術(shù)，對水泵性能、電機堵轉(zhuǎn)和電機空載進行檢測，要做好對水泵工作范圍內(nèi)的流量點進行流量、壓力、軸功率和轉(zhuǎn)速的測定工作、做好電機接近實際冷態(tài)下的堵轉(zhuǎn)檢驗工作、做好電機空載的檢測。

3.2 水泵電機檢測

在水泵的電機檢測工作中，應(yīng)用在線檢測技術(shù)，對電機定子繞組和電機轉(zhuǎn)子動平衡進行檢測，具體要做好耐壓檢測、絕緣電阻和直流電阻等檢測工作。

3.3 葉輪靜平衡檢測

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

4 結(jié)束語

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