專利名稱：水力機械多功能綜合試驗臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及水力機械模型試驗，具體講是提供一種水力機械多功能綜合試驗臺。
背景技術：
水力機械是水利水電工程中廣泛應用的最重要機械之一，它不僅是水利水電工程中的動力核心，而且其性能的優劣對于是否能夠正常發揮工程效益至關重要。在工程修建時，為獲得性能優良的機型，對工程中需要的真機進行大量的模型試驗是十分必要的。然而，目前在國內外，雖然對于水力機械模型進行試驗的試驗臺多種多樣，有立式水泵試驗臺，有臥式水泵試驗臺，有沖擊式水輪機試驗臺、有反擊式水輪機試驗臺，有可逆式水泵水輪機試驗臺等等。這些試驗臺雖然可以能對各確定類型的模型機進行模型試驗，但均存在著其試驗臺功能單一的問題，在需對多種水力機械類型進行試驗時，需建設多個相應的試驗臺，這樣不僅需要投入大量的資金，而且使試驗在多種不同的工作條件和環境下進行，這樣并不利于試驗數據的整理、分析和比較，也不利于試驗臺的管理，尤其是不利于高校學生的試驗技能技巧的培養，不利于學生更好的了解、認識和比較各種水力機械的工作條件和性能特點。為了改變目前水力機械試驗臺功能單一、投資大、試驗臺占地面積大等問題，修建水力機械多功能綜合試驗臺是十分必要的。
發明內容
本發明的目的是提供一種水力機械多功能綜合試驗臺，該試驗臺不僅可以進行水泵、水輪機、可逆水泵水輪機和立式、臥式等各種試驗，而且還可以使修建試驗臺的投資大幅下降。
本發明的目的是這樣實現的在一個裝置內設置有水位可調式蓄泄水系統、試驗模型系統、供排水系統、測量系統和控制系統。水位可調式蓄泄水系統是由A水位可調式蓄泄水水箱、B水位可調式蓄泄水水箱、伸縮管和穩流管所組成，其作用就是為各種類型的水力機械提供進出水的工作條件，具體講是為水輪機提供工作水頭，為水泵提供地形揚程。試驗模型系統是由穩流管、聯絡總管、模型閥、立臥式水輪機組、立臥式水泵機組、抽水蓄能可逆水泵水輪機組和水泵串并聯機組所組成，試驗模型系統通過進出水管和水位可調式蓄泄水系統聯接一起，其作用就是通過管路切換對各種類型的水力機械進行模型試驗。供排水系統是由供水泵、水源水箱和供排水管路所組成，其作用就是為水位可調式蓄泄水系統提供水能，調節水位。測量系統是由電磁流量計、壓力表、測速儀、扭矩儀、功率儀所組成，其作用就是測量試驗模型各工作參數。控制系統是由各調節閘閥和啟閉閘閥所組成，其作用就是對各試驗模型進行切換和調節控制。
該發明的工作原理是當進行水力機械某類型(例如立式水泵)模型試驗時，首先按該類型模型試驗要求的工作條件，由供排水系統使水位可調式蓄泄水系統中各水位調至要求水位，然后通過控制系統將試驗切換到該模型試驗狀態，啟動該模型，測量系統自動開始對該模型的試驗數據進行監測。當進行水力機械另一類型(例如臥式水輪機)的模型試驗時，首先通過控制系統切除其它類型試驗狀態，使試驗臺進入該類型模型試驗狀態，同樣也是按該類型模型的試驗要求，由供排水系統使水位可調式蓄泄水系統的各水位調整到要求水位，然后啟動該模型，由測量系統對該模型的試驗進行監測。
該發明具有一定的新穎性，具體體現在在申請日以前沒有同樣的發明或者實用新型，在國內外出版物上公開發表過，在國內外公開使用過或者以其它方式為公眾所知，也沒有同樣的發明或實用新型由他人向專利局提出過申請并且記載在申請日以后公布的專利申請文件中。
該發明也具有一定的創造性，具體體現在在申請日以前，國內外對水力機械模型進行試驗的試驗臺雖然多種多樣，但均存在著其試驗臺功能單一的問題，在需對多種水力機械類型進行試驗時，需建設多個相應的試驗臺。本發明可以使多種不同的水力機械試驗均在同一試驗臺完成，這樣不僅可以使水力機械試驗更加標準化、規范化，而且還可以大幅降低試驗臺修建成本，降低運行費用，縮小占地面積，和目前國內外同類技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
該發明也具有一定的實用性，具體體現在該發明能夠制造或者使用，并且能夠產生以下積極有益的效果(1)該發明不僅可以解決目前國內外水力機械試驗臺試驗功能單一化的問題，使多種不同的水力機械試驗均在同一試驗臺完成，而且還可以大幅降低試驗臺修建成本，降低運行費用，縮小占地面積。
(2)該發明不僅可以對各種水輪機進行全特性試驗，而且也可以對各類水泵進行全特性試驗，使水力機械試驗更加規范化。
(3)該發明還可以對不同類型的水力機械進行組合試驗，從而擴大了水力機械的試驗范圍。
(4)該發明可以對同類型的不同規格型號的水力機械在相同的試驗條件和試驗環境下進行模型試驗，這對于研究分析和比較同類型不同規格模型的性能特點具有十分重要的意義。
(5)該發明將各種類型的水力機模型在同一試驗臺進行模型試驗，這有助于讓高校學生更好的了解認識和比較各種水力機械的工作條件和性能特點。
圖1是該發明一實施例立面剖視圖。
圖2是圖1的俯視平面圖。
圖3是圖1中伸縮管(3)的放大圖。
圖中，1.A水位可調式蓄泄水水箱 2.B水位可調式蓄泄水水箱 3.伸縮管 4.穩流管 5.穩流管 6.立式水輪機 7.供水泵 8.水源水箱 9.電磁流量計 10.壓力表 11.壓力表 12.聯絡總管 13.閘閥 14.閘閥 15.閘閥 16.閘閥 17.閘閥 18.閘閥 19.閘閥 20.模型閥 21.閘閥 22.閘閥 23.抽水蓄能可逆式水泵水輪機 24.閘閥 25.閘閥 26.臥式水輪機 27.閘閥 28.閘閥 29.組合A水泵 30.閘閥 31.閘閥 32.組合B水泵 33.閘閥34.閘閥 35.立式水泵 36.閘閥 37.閘閥 38.臥式水泵 39.閘閥 40.閘閥 41.排水管路 42.排水管路 43.底蓋 44.鋼管 45.鋼管 46.密封填料47.調節板 48.螺釘。
具體實施例方式
在圖1、圖2中，水位可調式蓄泄水系統是由A水位可調式蓄泄水水箱(1)、B水位可調式蓄泄水水箱(2)、伸縮管(3)和穩流管(4)所組成，其作用就是為各種類型的水力機械提供進出水的工作條件，具體講是為水輪機提供工作水頭，為水泵提供地形揚程。A水位可調式蓄泄水水箱(1)和B水位可調式蓄泄水水箱(2)均由玻璃鋼或硬塑料材料制作而成，二者通過供排水系統連接在一起。伸縮管(3)由不銹鋼管制作而成，分別安裝在A水位可調式蓄泄水水箱(1)和B水位可調式蓄泄水水箱(2)里，可以按照水箱水位要求伸長和縮短。穩流管(4)是由鋼管制作而成，在管壁上打有許多小孔，其中部和伸縮管(3)的頂端相連通。試驗模型系統是由穩流管(5)、聯絡總管(12)、模型閥(20)、抽水蓄能可逆水泵水輪機(23)，臥式水輪機(26)、立式水輪機(6)、串并聯水泵機組水泵(29)和水泵(32)、立式水泵(35)和臥式水泵(38)所組成，試驗模型系統通過進出水管、穩流管和水位可調式蓄泄水系統聯接一起，其作用就是通過管路切換對各種類型的水力機械進行模型試驗。穩流管(5)是由鋼管制作而成，在管壁上打有許多進出水小孔，和聯絡管(12)相連通。模型閥(20)可以是緩閉閥，可以是調壓閥，還可以是電動閘閥、球閥、蝶閥，為試驗閥。抽水蓄能可逆水泵水輪機(23)、臥式水輪機(26)、立式水輪機(6)、串并聯水泵機組水泵(29)和水泵(32)、立式水泵(35)和臥式水泵(38)均通過進出水管、聯絡總管(12)、穩流管(5)和A可調節水位蓄泄水箱(1)與B可調節水位蓄泄水箱(2)相連通，并通過設置在各自進出水管上的閘閥進行調節和控制。水泵(29)和水泵(32)為水泵組，通過設置在管路上的閘閥可以進行并聯運行，也可以進行串聯運行，還可以進行單泵運行。供排水系統是由供水泵(7)、水源水箱(8)和供排水管路所組成，其作用就是為水位可調式蓄泄水系統提供水能，調節水位。供水泵(7)采用離心水泵，其進水管和水源水箱(8)相連通，其出水管通過閘閥(15)、閘閥(16)和閘閥(17)與伸縮管(3)連通。水源水箱(8)設置在A可調節水位蓄泄水水箱(1)和B可調水位蓄泄水水箱(2)的下面。排水管路(41)一端和A可調水位蓄泄水水箱(1)里的伸縮管(3)相連通，另一端和水源水箱(8)相連通，同樣，排水管(42)一端和B可調水位蓄泄水水箱(2)里的伸縮管(3)相連通，另一端和水源水箱(8)相連通。測量系統是由電磁流量計(9)、壓力表(10)、壓力表(11)、測速儀、扭矩儀、功率儀所組成，其作用就是測量試驗模型各工作參數。電磁流量計(9)設置在穩流管(5)和匯流總管(12)之間聯絡管上。壓力表(10)安裝在聯絡總管(12)上。壓力表(11)安裝在B可調水位蓄泄水水箱(2)下部。其它測量元件根據各試驗模型要求隨時配備。控制系統是由各調節閘閥和啟閉閘閥所組成，其作用就是對各試驗模型進行切換和調節控制。閘閥(13)、閘閥(14)、閘閥(15)、閘閥(16)、閘閥(17)、閘閥(18)、閘閥(19)、閘閥(21)、閘閥(22)、閘閥(24))、閘閥(25)、閘閥(27)、閘閥(28)、閘閥(30)、閘閥(31)、閘閥(33)、閘閥(34)、閘閥(36)、閘閥(37)、閘閥(39)、和閘閥(40)均為標準件。
在圖3中，底蓋(43)由鋼板切割加工而成，通過螺釘和鋼管(44)連接在一起，剛管(45)套裝在鋼管(44)內。調節板(47)由鋼板切割制作而成，其中部設置有絲扣，通過轉動螺釘(48)可以使調節板(47)沿鋼管(44)縱向移動。密封填料(46)采用橡膠材料，通過調節板(47)對其擠壓，使鋼管(44)和鋼管(45)間的間隙進行密封。
在上述圖示中，雖然列舉了本發明較佳實施例進行了說明，但眾所周知，不應由該實施例反而限制了本發明的權力保護范圍，亦即，任何熟悉該發明創新點的工程技術科學研究人員，若應用本發明主要之特征，進行若干細節的變動，皆仍應屬于本發明的專利保護范圍。
權利要求
1.一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于該試驗臺裝置設置有水位可調式蓄泄水系統、試驗模型系統、供排水系統、測量系統和控制系統。
2.根據權利要求1所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于水位可調式蓄泄水系統是由A水位可調式蓄泄水水箱、B水位可調式蓄泄水水箱、伸縮管和穩流管所組成。A水位可調式蓄泄水箱和B水位可調式蓄泄水水箱通過供排水系統相連通。
3.根據權利要求1所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于試驗模型系統是由模型閥、立臥式水輪機組、立臥式水泵機組、抽水蓄能水泵水輪機組和水泵串并聯機組所組成，試驗模型系統設置在A水位可調式蓄泄水水箱和B水位可調式蓄泄水水箱之間。
4.根據權利要求1所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于供排水系統是由供水泵、水源水箱和供排水管道所組成，設置在水位可調式蓄泄水系統的下部，并通過供排水管和水位可調式蓄泄水系統相連通。
5根據權利要求1所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于測量系統是由電磁流量計、壓力表、測速儀、扭矩儀和功率儀所組成，該測量系統為各試驗模型所共用。
6.根據權利要求1所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于控制系統是由各調節閘閥和啟閉閘閥所組成。
7.根據權利要求2所述一種水力機械多功能綜合試驗臺，其特征在于伸縮管分別安裝在A水位可調式蓄泄水水箱和B水位可調式蓄泄水水箱里，可以按照水箱水位要求伸長和縮短。
全文摘要
本發明針對目前水力機械試驗臺功能單一、投資大、試驗臺占地面積大等問題，提供一種水力機械多功能綜合試驗臺，在該試驗臺裝置內，設置有水位可調式蓄泄水系統、試驗模型系統、供排水系統、測量系統和控制系統。該試驗臺不僅可以進行水泵、水輪機、可逆水泵水輪機和立式、臥式等各種試驗，而且還可以使修建試驗臺的投資大幅下降。
文檔編號G01M99/00GK1808091SQ20061000846
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月25日 優先權日2006年1月25日
發明者路金喜, 杜貴榮, 白永兵, 李長江, 張文麗, 關柯, 陳建起, 杜曄 申請人:河北農業大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
