一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置
阅读说明：本技术 一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置 (Adjustable eccentric annular dynamic and static rotor collision friction experimental device ) 是由 吴大转 汪琳琳 张凯 叶豪杰 刘荣伟 武鹏 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置,该装置包括底座,以及支撑在底座上且依次连接的电机、轴承座、密封腔体、过渡连接套和有机玻璃观察腔。本发明通过控制四个方向上调整螺钉的旋入深度,组合静子部件可以做相应方向的移动,实现对动静转子之间各个方向间隙的调整需求,从而实现正常、偏心至碰摩的状态。本装置在使用中满足环形动静转子碰摩的需求,并且能够观测到动静转子的间隙变化,效果理想、结构简单、实验过程简便。(The invention discloses an adjustable eccentric annular dynamic and static rotor rubbing experimental device which comprises a base, and a motor, a bearing seat, a sealing cavity, a transition connecting sleeve and an organic glass observation cavity which are supported on the base and connected in sequence. According to the invention, by controlling the screwing depth of the adjusting screws in four directions, the combined stator part can move in corresponding directions, so that the requirements on adjusting gaps between the moving rotor and the static rotor in all directions are met, and the normal, eccentric to rubbing state is realized. The device meets the requirement of collision and friction of the annular moving and static rotors in use, can observe the change of the gap of the moving and static rotors, and has ideal effect, simple structure and simple and convenient experimental process.)
技术领域
本发明涉及泵的实验装置领域，具体涉及一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置。
背景技术
离心泵是航天、化工、电力等现代工业领域中应用广泛且易发生故障的旋转设备。离心泵常设置有口环，其与叶轮保持一定的间隙，若间隙过小则叶轮在高速旋转过程中容易与口环发生碰摩故障，长时间碰摩会使间隙过度磨损，不但增大泄漏量、性能下降，更会影响机组的稳定运行，造成轴承过载、振动加剧的后果，因此口环间隙控制是一个难题。在以往的动静转子碰摩装置中，通常在空气介质中进行，采用环形动子，并用螺钉、金属棒或金属块代替静子进行模拟，调整静子的位置来实现动静转子之间的状态。然而离心泵闭式叶轮与口环之间发生的碰摩是在液体环境下，两环形部件之间发生的碰摩，其与以往实验装置有所不同。为了实现对离心泵叶轮与口环的碰摩诊断，设计建立一套符合离心泵运行特性的实验装置来模拟和研究叶轮口环碰摩故障是有必要的。
发明内容
为了更好地模拟离心泵叶轮口环碰摩故障，本发明提供一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置，该装置可通过调整螺钉对动静转子之间的间隙进行调节，并且可通过前置的有机玻璃腔观察，对正常、偏心、碰摩工况下的离心泵叶轮口环碰摩进行模拟；该实验装置在使用过程中操作简单、效果理想。
本发明的目的通过如下的技术方案来实现：
一种可调偏心环形动静转子碰摩实验装置，该装置包括底座，以及支撑在所述底座上且依次连接的电机、轴承座、密封腔体、过渡连接套、有机玻璃观察腔；
所述装置还包括与所述电机输出轴连接的主轴、套设在所述主轴上的摩擦件、套设在所述摩擦件上的口环，以及固定所述口环的口环固定件和口环压盖；
所述口环固定件为台阶型结构，其伸出的台阶面固定在所述密封腔体上，其内部还开设有台阶型通孔，所述口环放置在所述台阶型通孔内，所述口环压盖固定在所述口环固定件上，从而将口环压紧在所述台阶型通孔内；所述口环固定件、口环压盖和口环组合形成静子组件；所述主轴和摩擦件构成动子部件；
所述过渡连接套在上下左右四个方向上均设置有螺纹孔，所述口环固定件在上下左右四个方向与所述螺纹孔对应的位置有四个平台，每个螺纹孔中都旋入有调节螺钉，通过旋入旋出所述调节螺钉，使得静子组件的位置在竖直平面内发生移动，导致动静间隙发生变化，从而实现装置正常到碰摩的状态。
进一步地，所述口环与摩擦件之间留有一定的动静间隙，口环固定件与过渡连接套和密封腔体相对的两个周向面均留有间隙，将所述口环固定件固定在密封腔体上的固定螺钉和螺纹孔之间留有足够的间隙；所述口环压盖与口环固定件之间同样留有间隙，以保证有足够的压紧力作用在口环上。
进一步地，所述过渡连接套在上下左右四个方向上均设置有两个螺纹孔。
进一步地，所述有机玻璃观察腔包括腔体、腔盖和左右卡环，左卡环与腔体过盈配合，且左卡环通过螺钉固定在过渡连接套上，右卡环与腔体过盈配合，且右卡环通过螺钉固定在腔盖上。
进一步地，所述有机玻璃观察腔内部还设置有水轴承组件，用于支撑所述主轴；所述有机玻璃观察腔的上部还设置有排气口，下部设置有进出水口。
本发明的有益效果如下：
本发明提出的可调偏心环形动静转子碰摩实验装置，用于模拟离心泵口环与叶轮在液体环境下发生的碰摩故障，同时可通过有机玻璃腔观察到动静间隙变化，动静间隙调节简单、实验操作方便、效果明显。
附图说明
图1为本发明的可调偏心环形动静转子碰摩实验装置的立体图；
图2为本发明的可调偏心环形动静转子碰摩实验装置的动静转子部分的结构示意图。
图3为可调偏心部分的局部放大图。
图4为可调偏心环形动静转子部分的轴向结构示意图。
图中，1-底座，2-电机箱，3-轴承座，4-密封腔体，5-有机玻璃观察腔，6-排气口，7-进出水口，8-主轴，9-过渡连接套，10-口环固定件，11-口环压盖，12-口环，13-摩擦件，14-小圆螺母，15-有机玻璃腔体，16-有机玻璃腔盖，17-水轴承组件，18-左右卡环，19-紧固螺钉，20-调节螺钉。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～4所示，作为其中一种实施方式，可调偏心环形动静转子碰摩实验装置包括底座1，以及通过螺钉固定支撑在所述底座1上且依次连接的电机2、轴承座3、密封腔体4、过渡连接套9、有机玻璃观察腔5。
电机2与轴承座3通过螺栓连接，轴承座3另一端与密封腔体4通过螺栓连接。过渡连接套9的一侧通过螺钉固定在密封腔体4上；整个有机玻璃观察腔5通过螺钉固定在过渡连接套9的另一侧，有机玻璃观察腔5上下还设有排气口6与进出水口7。在装置内部，电机2输出轴连接主轴8的一端，摩擦件13通过键与小圆螺母14套设固定在主轴8上。口环12套设在所述摩擦件13上，口环固定件10为台阶型结构，其伸出的台阶面固定在密封腔体4上，其内部开设有台阶型通孔，口环12放置在口环固定件10的台阶型通孔内，并用口环压盖11施加压力，通过三个面的摩擦力将口环12进行固定；口环压盖11通过螺钉与口环固定件10进行连接。口环固定件10、口环压盖11、口环12三个部件组合形成静子组件，主轴8和摩擦件13构成动子部件。有机玻璃观察腔分为腔体15、腔盖16、左右卡环18三个部分，左右卡环18与腔体15过盈配合，左卡环通过螺钉固定在过渡连接套9上，右卡环通过螺钉固定住腔盖16。同时腔盖16上设有水轴承座17，与主轴8进行配合。另外，在过渡连接套9的四个方向上设有八个螺纹孔，口环固定件10在上下左右四个方向有四个平台，参阅图4，八个调节螺钉20旋入过渡连接套9的螺纹孔中，作用在口环固定件10的平台上。通过旋入旋出调节螺钉20，静子组件的位置在调节螺钉20的作用下在竖直平面内发生移动，导致动静间隙发生变化，从而实现装置正常至碰摩的状态，同时可通过有机玻璃腔5观察到动静部件的间隙变化。
在图3中标出的①②③④⑤处，均留有一定间隙。其中，⑤处为口环12与摩擦件13之间的动静间隙。①③处分别为口环固定件10与过渡连接套9和密封腔体4之间的间隙，②为口环固定件10中的紧固螺钉19与螺纹孔的间隙，这三处间隙设置的目的是为了保证在调节动静间隙时有足够的移动空间。④处为口环压盖11与口环固定件10之间的间隙，保证有足够的压紧力作用在口环12上，以便能够更好的固定。
本发明提出的可调偏心环形动静转子碰摩实验装置，用于模拟离心泵口环与叶轮在液体环境下发生的碰摩故障，同时可通过有机玻璃腔观察到动静间隙变化，动静间隙调节简单、实验操作方便、效果明显。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。