水泵装置模型试验台

液压泵综合试验台设计摘要本文介绍了利用变频调速技术,通过微机进行综合测控的液压泵试验台的设计方法,并给出了该试验台对JB P - 40 泵的测试结果, 说明了该系统设计的合理性和有效性。

随着现代技术的发展,液压传动的应用越来越广泛。

尤其是高压、高速、大功率的场合,液压技术的应用更为普通,与此同时,人们对液压元件的质量也提出了更高的要求。

国内外厂商研制了许多新型的液压元件,这些新型的元件都需要进行全面的性能测试,因此就要求有高性能的试验装置。

本系统正是为了满足我院研制的JBP 系列新型径向柱塞泵的综合试验而设计的。

JBP 泵是由我院设计的新型径向柱塞泵, 该泵具有压力高、噪声低、寿命长、结构简单、对介质污染敏感小等特点,为了使该成果尽快转化,投入市场,需要对该泵进行全面的性能测试。

我们参照JB2147 - 85 液压泵型式试验标准[ 1 ] 所列的测试项目来进行试验台的设计。

系统要求测试泵在不同输入转速下的输出压力、流量、温度等多种参数,数据处理量大,为此我们应用变频调速技术和微机测控技术完成了试验台系统的总体设计。

通过实践证明系统设计是合理的,能获得令人满意的实验结果。

该系统设计主要分为两大部分: ( 1) 具有变频调速性能的液压系统设计; ( 2 ) 微机测控系统设计。

1液压系统设计试验台液压系统基本结构如图 1 所示。

1. 1 动力驱动部分设计液压泵试验台的动力源部分,我们采用了先进的变频调速技术。

变频器选用SAN EN 通用型全数字式变频器,该变频器内部配置了16 位微处理器,可以方便地和计算机进行接口,实现自动控制。

变频技术和液压技术的结合是目前液压传动的一个新的发展方向[ 2 ] , 我们的实验台通过应用这一新技术, 除了可进行常规的液压泵型试验外, 还可进行以下几个方面的研究:) 以软件方式控制液压泵的恒流量输出。

1将不同压力下液压泵的泄露量输入计算机, 给出控制函数,用来设定变频器的频率,改变泵的输入转速,补尝泄露,实现恒流。

水泵模型及装置模型验收试验规程水泵模型及装置模型验收试验是保证水泵及其配套装置性能满足设计要求、保证工程质量和安全运行的重要环节。

为规范水泵模型及装置模型验收试验，提高验收试验的可靠性和科学性，特编制本规程。

二、适用范围本规程适用于各种类型的水泵模型及其配套装置模型的验收试验。

三、验收试验内容（一）水泵模型的验收试验内容1、静态试验通过对水泵模型进行静态试验，评估水泵的各项性能参数，包括：（1）流量、扬程、功率、效率等参数的测试；（2）轴功率、电功率、吸入压力、排出压力等参数的测试；（3）转速、密封性能、振动、噪音等参数的测试。

2、动态试验通过对水泵模型进行动态试验，评估水泵的运转稳定性和可靠性，包括：（1）启动时间、启动电流、停止时间、停止电流等参数的测试；（2）负载启动、负载转换和故障切换等参数的测试；（3）运转状态下的振动、噪音等参数的测试。

（二）装置模型的验收试验内容通过对装置模型进行静态试验，评估装置的各项性能参数，包括：（1）流量、扬程、功率、效率等参数的测试；（2）轴功率、电功率、吸入压力、排出压力等参数的测试；（3）气水比、混合效率等参数的测试。

2、动态试验通过对装置模型进行动态试验，评估装置的运转稳定性和可靠性，包括：（1）启动时间、启动电流、停止时间、停止电流等参数的测试；（2）负载启动、负载转换和故障切换等参数的测试；（3）运转状态下的振动、噪音等参数的测试。

四、验收试验方法（一）水泵模型的验收试验方法1、静态试验（1）按照设计要求设置试验点，依次测量各项性能参数；（2）使用标准装置对水泵模型进行测试，对测试结果进行记录和分析。

2、动态试验（1）按照设计要求设置试验点，依次测量各项性能参数；（2）使用标准装置对水泵模型进行测试，对测试结果进行记录和分析。

（二）装置模型的验收试验方法（1）按照设计要求设置试验点，依次测量各项性能参数；（2）使用标准装置对装置模型进行测试，对测试结果进行记录和分析。

水泵试验1 模型试验(1) 模型试验包括以下各项：1、水泵模型所有试验项目都要在同一个试验台和同一个模型水泵装置上进行(国外合作厂商的试验与国内卖方的试验分别进行)。

2、卖方所推荐的水泵必须完成下面试验项目：(1)水泵各叶片角度效率试验；(2)水泵各叶片角度汽蚀试验；(3)飞逸特性试验；(4)各测压点的压力脉动测定。

3、所有效率试验应在无汽蚀条件下进行，全部能量特性试验在整个运行水头和流量内。

从模型叶片最小角度位置到最大角度位置之间，间隔不大于20的条件下进行。

4、汽蚀试验按IEC有关规定进行，测出每个不同运行条件相应的临界汽蚀系数、初生汽蚀系数、并绘出汽蚀曲线。

对有代表性部位产生的汽蚀现象应拍成脉动线。

水流不稳的有关压力变化、漩涡或涡带，要测量并拍照和录像。

5、压力脉动测定应在全部运行范围内进行、并在模型效率曲线上标明等幅值压力脉动线。

水流不稳的有关压力变化、漩涡或涡带，要测量并拍照和录像。

(2) 水泵模型验收试验1、验收试验的目的是由买方代表审阅模型试验结果，以便对水泵的性能进行验收。

验收试验的内容应包括：测量装置及仪器仪表的率定，各试验项目的测量值的复测核实，模型尺寸检查。

具体试验内容由卖方在水泵模型验收试验大纲中写明，并由买方确认。

2、验收试验的测量值如与模型试验的测量值不一致，应以验收试验的测量值为准。

(3) 模型叶轮调节力(矩)及模型装置试验由卖方在国内生产的机组必须进行模型叶轮调节力(矩)测试，并尽可能与模型装置试验相结合。

模型叶轮调节力(矩)的具体项目在卖方提交的试验大纲中列明，调节力(矩)的测试必须在动态试验台上进行，试验中保证原、模型静态运行工况相似，即在调节叶片前的原、模型工况相似，并在叶片调节过程中保证原、模型的nt值为常数。

2工厂装配试验水泵主要部件卖方应在工厂组装并进行检查、操作和试验，其项目详见下表“工厂装配和试验项目表”。

工厂装配和试验项目表3 调节系统工厂试验试验内容：1、压力装置和压力管道的耐压试验。

泵站试验台简介扬州大学二O O七年十月扬州大学高精度泵站试验台简介1. 概述扬州大学泵站试验台（泵站实验室）1975年为完成江苏省水利厅《中、小型泵站开敞进水池优化设计试验研究》科研项目建于扬州大学文汇路校区。

其后，结合完成水利部农水司《泵站拍门试验研究》、水利水电规划设计总院《泵站起动试验研究》、南水北调规划办公室《泵站流道与截流闭锁装置数模、试验、优化设计（CAD）研究》、国际合作与科技司《低扬程大泵站过渡过程特性及测控技术研究》和国家自然科学基金《低扬程大型泵站过渡过程特性》等科研课题以及苏、皖、鄂、鲁、湘、赣、粤、京、津、沪等省市大型泵站试验研究项目不断增建和完善。

泵站试验台1993年9月以扬州大学江苏机电排灌工程研究所名义申请并通过水利部正式鉴定（鉴定委员会主任：沈日迈；鉴定证书编号：【93】水技鉴字2045号）。

鉴定结论：泵及泵装置效率综合误差±%，综合精度等级达国内先进水平。

近年为适应南水北调等泵站模型试验需要，流量、扬程、汽蚀余量、轴功率量测设备、转速调控设备等设备及测试系统软硬件已全面更新，改称高精度泵站试验台。

2007年10月以扬州大学能源与动力工程学院名义申请并通过江苏省正式鉴定（鉴定委员会主任：沈日迈；鉴定证书编号：苏教鉴字[2007]D024号）。

鉴定结论：泵及泵装置效率系统综合误差小于±%，综合精度等级达国内领先水平。

2．试验台功能和特点泵站试验台是以完成泵或泵装置试验为主的动力装置、试验设施、量测设备的组合体。

试验台具备多种功能：可完成口径500mm以下各类泵或泵装置动力特性、泵汽蚀特性、停泵飞逸特性、水轮机工况特性、泵系统动态特性试验；亦可完成泵站各种进出水过流设施水力试验及不同截流闭锁门、启闭设备工作特性试验等。

泵站试验台为平面布置式，水池、真空（压力）箱、压力箱、管道总贮水量250m3。

试验台突出的特点之一是：受试泵进口和出口可封闭可开敞。

河海大学水力机械多功能试验台简介河海大学水力机械多功能试验台是“211工程”重点建设项目之一。

试验台按照DL446-91《水轮机模型验收试验规程》进行设计与建造，试验台2003年底通过江苏省科技厅的鉴定，具有A级精度。

试验台不仅可以做立式、卧式水轮机、水泵的能量特性、汽蚀特性、飞逸特性和水流内特性等试验研究，而且还可以做正向、反向水轮机、水泵的能量特性、汽蚀特性、飞逸特性和水流内特性等试验研究。

南水北调东线工程解台泵装置模型泵及进出口流道试验台机组型式、主要设备型号及参数机组型式试验台既可做立式机组试验，也可做卧式机组试验。

主要设备型号、参数模型机转轮直径：φ300-φ350；测功电机功率N=50-100KW；转速n≤3000rpm；供水泵型号：14Sh-19A，与供水泵配套的直流电机功率为120kW，水泵扬程H=15—20m；差压传感器，型号为：EJA110A，精度为±0.075%；电磁流量计，型号为：RFM4110-500，精度为±0.2%；扭矩仪，型号为：JCZ-1000n.m，精度为±0.1%。

试验台计算机采集与控制系统图“十五”期间水力机械多功能试验台开展的研究项目编号研究内容1 南水北调东线工程解台泵装置特性试验研究2 南水北调东线工程淮安四站装置特性试验研究3 南水北调东线工程刘山泵装置特性试验研究4 淮河入海水道工程妇女河贯流泵装置特性试验研究5 上海东大盈贯流泵装置特性试验研究6 上海杨树浦港泵装置特性试验研究7 上海东茭泾泵装置特性试验研究8 上海桃浦河斜轴泵装置特性试验研究9 无锡梅梁湖竖井贯流泵装置特性试验研究10 南京红山窑轴流泵装置特性试验研究11 镇江谦壁轴流泵装置特性试验研究12 苏州市元和塘泵站工程双向贯流泵装置模型试验研究13 苏州市东风新泵站工程双向平面“S”型卧轴泵装置模型试验研究14 吉林白城市白沙滩泵站装置特性试验研究15 吉林大安泵站装置特性试验研究16 广东中山市金鱼沥泵站装置特性试验研究17 广东广昌泵站模型试验研究18 福建建瓯扬墩水电站模型试验研究19 HL-XFLQ-DA1系列水轮机开发研究试验台操作流程水轮机正向运行工况参见图1、图2所示，试验前，首先将手动阀门3、手动阀门2、手动阀门4关闭，其它阀门打开，用充水泵将循环管路系统充满水，关闭手动阀门5。