一种用于单双级无油螺杆主机的性能试验装置的制作方法

本发明涉及压缩机测试领域，特别是涉及一种用于单双级无油螺杆主机的性能试验装置。

背景技术：

1、无油螺杆压缩机拥有无油的特性，是有油机无法替代的，无油螺杆压缩机能够更好的适用于食品、药品等行业，因此，无油螺杆压缩机的性能测试具有非常重要的意义。

2、目前常用的对无油螺杆压缩机的性能试验存在一些局限，主要在于无油螺杆压缩机无法像有油机一样上采用润滑油对转子进行润滑，从而导致排出的是高温气体，需要进行冷却后方可使用，只有对冷却的气体、冷凝水进行处理后才能更准确的测出无油螺杆压缩机的性能。由于排出的气体为高温状态，需要冷却后方能进行气量测试，现有的冷却机构的设计不够合理，导致试验装置的结构复杂，从而增加了试验装置的体积和重量。

3、无油螺杆压缩机在测试时因为其二段进气要求，需要用到的管路较多且较大，通常将管路布置在两侧，通过硬管相连，导致测试台的体积非常大，占据的空间很大。此外，功率、转矩、转速的测量方式多采用轴式扭矩仪，导致中间连接部分过长，使得性能试验装置的安装非常不便。

4、综上所述，目前常用的无油螺杆压缩机主机的性能试验装置的结构设计不够合理，不利于安装和测试。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，便于安装和测试的用于单双级无油螺杆主机的性能试验装置。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于单双级无油螺杆主机的性能试验装置包括机械部分和系统部分；其结构特点在于：所述机械部分包括供能电机、传动工装、以及用于固定供能电机和无油主机的试验装置机架；所述系统部分包括进排放系统、润滑系统、冷却系统、测算系统和监控系统；

3、所述供能电机根据压缩机的无油主机性能要求进行配置；

4、所述试验装置机架包括基座、电机底座、主机固定板和主机底座；所述电机底座通过减振垫及螺栓固定在基座上，所述供能电机通过螺栓固定在电机底座上；所述主机固定板直接焊接固定在基座上，所述主机底座通过减振垫及螺栓固定在主机固定板上；

5、所述无油主机包括单级无油螺杆主机和双级无油螺杆主机；

6、所述传动工装包括中心托架、中托转换法兰、电机套筒、扭矩仪、定制联轴器和主机端联轴器；所述中心托架的中部为管段，该中心托架的两端均为法兰，其中，一端的法兰连接供能电机的止口法兰面，另一端的法兰用于连接无油主机的止口法兰面，均通过止口和螺栓定位连接；所述电机套筒安装在供能电机的输出轴上，通过键端螺栓紧固；所述扭矩仪上带感应部分的一端连接电机套筒，另一端连接定制联轴器；所述主机端联轴器安装在无油主机轴上，该主机端联轴器与定制联轴器连接并通过爪盘及弹性体进行动力传递；

7、所述进排放系统包括空气过滤设备、进气管路、进气阀、一段排气管路、一段空冷、三通切换阀、一段汽水分离组合、二段进气管路、二段排气管路、二段空冷、二段通道阀、一二段合并管路和二段汽水分离组合；所述空气过滤设备、进气管路、进气阀、无油主机的一段进气口、无油主机的一段排气口、一段排气管路、一段空冷、三通切换阀和一段汽水分离组合依次连接；所述三通切换阀的一路接口、一二段合并管路和二段汽水分离组合依次连接，该三通切换阀的另一路接口、二段进气管路、无油主机二段进气口、无油主机二段排气口、二段排气管路、二段空冷、二段通道阀、一二段合并管路和二段汽水分离组合依次连接；

8、所述冷却系统包括一段水冷、二段水冷、油冷却设备、外置水冷却设备、进水总管、回水总管、一段空冷进水管、二段空冷进水管、油冷进水管、一段空冷回水管、二段空冷回水管和油冷回水管，所述外置水冷却设备为冷却塔，所述进水总管和外置水冷却设备连接，所述一段空冷进水管的一端、二段空冷进水管的一端和油冷进水管的一端均与进水总管连接，该一段空冷进水管的另一端、二段空冷进水管的另一端和油冷进水管的另一端分别与二段水冷的进口、一段水冷的进口和油冷却设备的进口连接，所述二段水冷的出口、一段水冷的出口和油冷却设备的出口分别与一段空冷回水管的一端、二段空冷回水管的一端和油冷回水管的一端连接，所述一段空冷回水管的另一端、二段空冷回水管的另一端和油冷回水管的另一端均与回水总管连接，所述回水总管与外置水冷却设备连接；

9、所述测算系统包括热式质量流量计、炮筒、喷嘴、环境温湿度传感器、大气压力计、压差传感器、温度传感器、压力传感器和压力调节阀；

10、所述监控系统包括变频器、功率仪、上位机和控制柜。

11、作为优选，本发明所述空气过滤设备通过阻尼材料工装安装在供能电机上；所述进气阀安装在无油主机的进气口；所述进气管路为塑料风管，内部带金属丝，一头连接在空气过滤设备的出气口，另一头连接在进气阀的进气口上。

12、作为优选，本发明所述润滑系统包括油泵、抽油管路、开关阀、进油管路、油流量计、油过滤器、溢流阀、溢流管路、油箱、快速接头一、快速接头二、进油软管和溢流软管，所述油泵为工频泵，通过改变开关阀及溢流阀的开度，达到供油量和供油压力的调节；所述油箱、抽油管路、开关阀、油泵，随后油泵出油分为两路，一路为进油管路、油过滤器、油流量计、快速接头一、进油软管，另一路为溢流阀、溢流管路、快速接头二和溢流软管依次连接。

13、作为优选，本发明所述一段排气管路分为管路一、管路二和管路三；所述三通切换阀直接安装在一段空冷后；所述三通切换阀和一段汽水分离组合通过管路四连接；所述二段进气管路分为管路五、管路六和管路七；所述二段排气管路分为管路八、管路九和管路十；所述二段通道阀直接安装在二段空冷后；所述三通切换阀和二段通道阀均通过一二段合并管路连接至二段汽水分离组合。

14、作为优选，本发明所述管路一由a/d型快速接头及膨胀节组成，分为依次连接的母端连接管段一、公端连接法兰一、膨胀节一和法兰固定管段一；所述管路七由a/d型快速接头及膨胀节组成，分为依次连接的母端连接管段二、公端连接法兰二、膨胀节二和法兰固定管段二；所述管路八由a/d型快速接头及膨胀节组成，分为依次连接的母端连接管段三、公端连接法兰三、膨胀节三和法兰固定管段三；所述管路二、管路六、管路九均与基座焊接固定在一起。

15、作为优选，本发明所述管路二采用双弯头合并一路的形式，起到多通道合一的效果，当一路使用时，另一路用盲板封住，以适配多款机型的测试。

16、作为优选，本发明所述定制联轴器的一端为止口沉孔面，该止口沉孔面中设置有通孔，所述定制联轴器的另一端设置有爪盘；所述止口沉孔面配合扭矩仪的端面进行固定，所述爪盘和主机端联轴器配合，中间放置弹性体。

17、作为优选，本发明所述测算系统中，热式质量流量计安装在二段汽水分离组合的后方，并且要求保证热式质量流量计前段的直管段一长度≥10倍的管内径，热式质量流量计后段的直管段二长度≥5倍的管内径；所述压力调节阀安装在热式质量流量计的后端；所述炮筒通过直管段三安装在压力调节阀的后端；所述喷嘴安装在炮筒上，所述压差传感器、温度传感器和压力传感器均连接在炮筒上。

18、作为优选，本发明所述压差传感器主要用于测试喷嘴压差、空冷前后压差；所述温度传感器主要用于测试各管段的温度、油温、水温；所述压力传感器主要用于测量各管段的压力、油压、水压；所述环境温湿度传感器用于测量当前测试环境条件下的温度及湿度；所述大气压力计用于测量当前测试环境条件下的大气压力。

19、作为优选，本发明所述监控系统中，变频器用于控制供能电机的频率；功率仪用于测量供能电机的功率及电压、电流；上位机用于显示数据并进行面板控制；控制柜用于连接各执行元器件，并将传输的传感器信号整合后反馈至上位机。

20、作为优选，本发明所述扭矩仪测量转速、转矩、实时计算功率后通过西门子模块传输到上位机上。

21、作为优选，本发明所述供能电机通过变频器控制，从而达到调节频率及转速的功能。

22、作为优选，本发明所述扭矩仪选择盘式扭矩仪，结构类似于法兰管段，两侧法兰带止口。

23、作为优选，本发明更换主机测试时只需要更换主机底座、主机端联轴器和中托转换法兰即可。

24、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、空间集成、利用率高：管路和基座为一体，进排气系统集成，便于二次转移。

25、2、气路、油路快速对接：气路部分采用a/d型快接，油路部分采用快速接头，如lsq快速接头，不仅可以快速连接，还可以切断油路，防止漏油。

26、3、多机型化通用：仅需要更换少部分工装即可完成替换测试。

27、4、单双级通用测试：可以通过三通切换阀和二段通道阀配合，达到测试单级主机或双级主机的功能。

28、5、整体结构布局合理，便于安装和测试。

29、6、实时监测控制：通过上位机通讯集成柜，进行远端操控变频器、调节阀等，随时做出改动。

30、7、实时采集记录：通过传感器传输信号至上位机，实时采集提取数据，计算分析并记录，不间断检测，有效分析不同时段测试情况。