一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统
技术领域
本发明涉及一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统。
背景技术
目前，辅助给水汽动泵试验系统应用，采用用蒸汽作为驱动力，对于试验场地要求和试验人员要求都有非常高的要求以及相应的局限性。用蒸汽驱动方式的试验费用也相对较高，不利于辅助给水汽动泵后续技术上的研发攻关。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，采用电机驱动，增速箱增速的驱动方式，实现辅助给水汽动泵额定转速下进行泵端水力部件性能试验，提高辅助给水汽动泵内部试验准确度与可信度。
实现上述目的的技术方案是：一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，包括蓄水池、前置增压泵、试验泵装置、润滑水循环系统及水箱，其中：
所述试验泵装置包括电机、增速箱和试验泵泵组；所述增速箱的一端通过电机端联轴器与所述电机相连，另一端通过泵端联轴器与所述试验泵泵组相连；
所述前置增压泵的进口通过管道与所述蓄水池相连，出口通过进水管道与所述试验泵泵组的进口相连；所述进水管道上设置有进口阀、排气阀和进口压力表；
所述试验泵泵组的出口通过出水管道与所述蓄水池相连；所述出水管道上设置有出口压力表、排气阀、出口阀和流量计；
所述水箱通过润滑水循环管道与所述试验泵泵组相连，所述润滑水循环系统包括沿水流方向依次设置在所述润滑水循环管道上的轴承润滑水泵、润滑水出口阀、过滤器和润滑水压力表。
上述的一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，其中，所述试验泵泵组包括泵壳、泵盖、配重盘、转子、轴向力平衡装置和导叶；所述转子主要包括泵轴、诱导轮、首级叶轮和次级叶轮，其中：
所述泵壳横向设置，所述泵壳的上端设置有试验泵泵组的出口；
所述泵盖设置在所述泵壳的一侧，所述泵盖内设置有锥形导流帽，所述泵盖处为试验泵泵组的进口；
所述泵轴横向设置在所述泵壳内，所述泵轴的一端为泵端，另一端为汽轮机端，所述汽轮机端位于所述泵壳的另一侧，且所述汽轮机端与泵壳连接处采用机械密封进行密封；
所述诱导轮、首级叶轮、次级叶轮和轴向力平衡装置依次设置在所述泵轴的泵端；所述导叶设置在所述首级叶轮和次级叶轮的外侧；
所述配重盘设置在所述泵轴的汽轮机端，且所述配重盘位于所述机械密封的外侧；
所述机械密封和轴向力平衡装置之间设置有中央水室；
所述中央水室中设置有两个水润滑径向轴承，且所述两个水润滑径向轴承分别套接在所述泵轴上。
上述的一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，其中，所述轴向力平衡装置包括平衡板、平衡盘和推力环，所述平衡板、平衡盘和推力环从前至后依次同轴设置；所述平衡盘设置在所述泵轴上，所述平衡板和推力环分别固定在所述泵壳内；
所述平衡板位于所述次级叶轮的后方；
所述平衡盘呈圆锥状，所述平衡板的后表面呈与圆锥状的平衡盘的相适配的凹陷结构；
所述平衡盘和平衡板之间存在间隙，所述平衡盘和平衡板之间设置有环状的堆焊层，所述堆焊层位于所述平衡盘和平衡板之间间隙的外围；
所述推力环通过螺栓固定在所述平衡盘的后表面。
上述的一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，其中，所述试验泵泵组设置在试验底座上。
上述的一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，其中，所述泵端联轴器的一端与所述增速箱相连，另一端与所述试验泵泵组的泵轴的汽轮机端相连。
本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，采用电机驱动，增速箱增速的驱动方式，实现辅助给水汽动泵额定转速下进行泵端水力部件性能试验，提高辅助给水汽动泵内部试验准确度与可信度；可以用于辅助给水汽动泵水力性能试验以及水力部件结构及性能研发与探索，对于辅助给水汽动泵在关键部件技术攻关上具有重要作用。
附图说明
图1为本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统的结构图；
图2为本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统的实验泵装置的结构图；
图3为实验泵泵组的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1、图2和图3，本发明的最佳实施例，一种电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，包括蓄水池100、前置增压泵200、试验泵装置、润滑水循环系统及水箱300。
试验泵装置包括电机1、增速箱2和试验泵泵组3；增速箱2的一端通过电机端联轴器4与电机1相连，另一端通过泵端联轴器5与试验泵泵组3相连。
前置增压泵200的进口通过管道与蓄水池100相连，出口通过进水管道与试验泵泵组3的进口相连；进水管道上设置有进口阀201、排气阀202和进口压力表203；试验泵泵组3的出口通过出水管道与蓄水池100相连；出水管道上设置有出口压力表301、排气阀302、出口阀303和流量计304；水箱300通过润滑水循环管道与试验泵泵组3相连，润滑水循环系统包括沿水流方向依次设置在润滑水循环管道上的轴承润滑水泵401、润滑水出口阀402、过滤器403和润滑水压力表404。
再请参阅图3，试验泵泵组3包括泵壳31、泵盖34、配重盘35、转子、轴向力平衡装置和导叶38；转子主要包括泵轴32、诱导轮361、首级叶轮362和次级叶轮363。
泵壳31横向设置，泵壳31的上端设置有试验泵泵组的出口；泵盖34设置在泵壳31的一侧，泵盖34内设置有锥形导流帽39，泵盖34处为试验泵泵组的进口；泵轴32横向设置在泵壳31内，泵轴32的一端为泵端，另一端为汽轮机端，汽轮机端位于泵壳31的另一侧，且汽轮机端与泵壳连接处采用机械密封33进行密封；泵端联轴器5的一端与增速箱2相连，另一端与试验泵泵组3的泵轴32的汽轮机端相连。
诱导轮361、首级叶轮362、次级叶轮363和轴向力平衡装置依次设置在泵轴32的泵端；导叶38设置在首级叶轮362和次级叶轮362的外侧。
配重盘35设置在泵轴32的汽轮机端，且配重盘35位于机械密封33的外侧；机械密封33和轴向力平衡装置之间设置有中央水室311；中央水室311中设置有两个水润滑径向轴承312，且两个水润滑径向轴承312分别套接在泵轴32上。
轴向力平衡装置包括平衡板371、平衡盘372和推力环373，平衡板371、平衡盘372和推力环373从前至后依次同轴设置；平衡盘372设置在泵轴32上，平衡板371和推力环373分别固定在泵壳31内；平衡板371位于次级叶轮363的后方；平衡盘372呈圆锥状，平衡板371的后表面呈与圆锥状的平衡盘的相适配的凹陷结构；平衡盘372和平衡板371之间存在间隙，平衡盘372和平衡板371之间设置有环状的堆焊层，堆焊层位于所述平衡盘和平衡板之间间隙的外围；推力环373通过螺栓固定在平衡盘372的后表面。
试验泵泵组3设置在试验底座4上。
本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，有如下特点：
(1)电机1为高压大功率电机；
(2)泵轴32采用从首级叶轮362引出的水进行润滑冷却；
(3)泵轴32的汽轮机端轴承与泵壳处用机械密封进行密封；
(4)试验泵泵组3的转子在运行时所产生的轴向力由平衡盘、平衡板和推力环来承受；
(5)整个转子的重量及运行时产生的径向力，由两只装在中央水室中的水润滑径向轴承312来承受；
(6)取消了汽轮机叶轮，采用配重盘35平衡泵组转子两端平衡。
(7)泵轴的泵端尺寸及轴承处尺寸保留原产品泵主轴尺寸，泵轴的汽轮机端尺寸根据试验系统连接驱动装置需要进行设计；取消了汽轮机叶轮，与泵壳的连接处采用机械密封，且添加配重盘35；
(8)试验泵泵组3的泵端主要部件如叶轮、导叶、平衡盘、平衡板和推力环等水力模型与加工尺寸与产品泵(辅助给水汽动泵)一致。
本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，优点为：
1)采用电机驱动，增速箱增速的驱动方式，实现辅助给水汽动泵额定转速下进行泵端水力部件性能试验，提高辅助给水汽动泵内部试验准确度与可信度；
2)试验泵泵组的泵轴，泵轴保留原辅助给水汽动泵的主轴泵端安装尺寸，汽轮机端尺寸根据试验系统连接要求加工，确保泵轴的泵端零部件安装尺寸通用性；
3)取消了原汽轮机端叶轮、汽缸盖等蒸汽驱动主要部件，在泵轴的汽轮机端与泵壳处改用机械密封来密封，实现泵轴与增速箱连接；
4)开发了辅助给水汽动泵试验系统专用底座，试验底座的泵端安装尺寸与产品底座一致，保证了泵壳在此底座上的通用性；
5)试验泵泵组采用产品泵的泵壳，泵盖，叶轮等所有泵端部件，确保泵端零件的通用性；
6)试验泵泵组采用配重盘替代原汽轮机叶轮重量，使泵转子两端保持平衡。
综上所述，本发明的电机驱动辅助给水汽动泵试验系统，采用电机驱动，增速箱增速的驱动方式，实现辅助给水汽动泵额定转速下进行泵端水力部件性能试验，提高辅助给水汽动泵内部试验准确度与可信度；可以用于辅助给水汽动泵水力性能试验以及水力部件结构及性能研发与探索，对于辅助给水汽动泵在关键部件技术攻关上具有重要作用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
