屏蔽电泵轴承磨损智能监控系统的应用
- 格式:pdf
- 大小:291.82 KB
- 文档页数:2
机泵状态监测系统在设备维修中的应用摘要:随着经济和科技水平的快速发展,企业规模扩大,设备同时存在使用频率、服役年限和规格型号等差异化现状,如继续沿用计划性维护管理,往往会造成许多过度维修,造成浪费。
设备维护的目的是使设备长期处于稳定、高效、安全的运行状态,而如何尽可能降低维修费用又是一个问题。
但是,设备无论怎么维护,总有损坏停运的可能,如果停运就要事后维修来保证设备再次运行,即预防维护和事后维修总存在着最优的选择。
据估计,企业设备维修方式最合理比例是预防性维修占80%,突发性维修占20%。
预防性维修就是在设备稳定运行期间,按照预订设备维护计划对设备进行检查和维护,设备点检是设备预防性维修的一种方式,根据过程检测数据积累,进行设备预防性维修。
关键词:轴承故障;状态监测技术;频谱分析前言:利用听针诊断轴承故障,这种方法沿用至今。
训练有素的人员凭经验能诊断出刚刚发生的疲劳剥落,但影响因素较多、可靠性较差。
随着状态监测领域快速发展,滚动轴承的运动学、动力学模型逐渐完善,设备管理人员对轴承的几何尺寸、振动信号的频率成分与轴承缺陷类型三者之间关系有了比较清楚的了解。
对机泵运行状态和工况进行实时监测、故障预警和诊断预测,逐步改进维修方式,从事后维修和定时维修过渡到状态维修和预知维修,是流程工业杜绝事故、减少故障、降低生产成本的重要途径。
目前,国内外涌现出多种轴承诊断的方法,基于加速度、噪声等不同方式对轴承隐患进行分析,有效保障了设备运行的本质安全。
1、状态监测技术在机泵轴承故障诊断中的应用1.1机泵的状态监测机泵在炼化装置中占有非常重要的地位,也可以称之为装置的心脏,机泵运行能否在安全可靠的情况下进行,不仅对装置正常生产起着十分关键作用,对装置长周期的运行,以及节能降耗也同样有着重要意义。
1.2故障机泵简介某生产装置顶循回流泵,介质为汽油,2021年7更换泵体及转子。
回装后试运行,泵靠联轴器侧轴承处测得烈度为15mm/s,处于D区,振动超标,无法检修交生产。
浅谈主机轴承磨损监控系统一.前言船舶主机是船舶的动力心脏,其安全可靠性关系到船舶的航行安全,而主机各轴承是主机工作环境最为恶劣的零部件之一,其状态的好坏直接关系到主机的正常运行。
由于主机各轴承位于主机曲拐箱内,在主机运行期间,对各轴承的检查受到很大的限制,现通过加装轴承磨损监控系统,能够实时的监控主机各轴承的状态,有助于提早发现问题,避免大的机损事故的发生。
现对我轮的主机轴承磨损监控系统做简单的介绍。
二.系统原理我轮的轴承磨损监测系统(BWCM)是基于KONGSBERG K-Chief600监控系统实现对主机各轴承状态进行实时监控。
通过加装在曲拐箱内的探头,它能够精确测量并显示十字头轴承、曲柄轴承和主轴承结合部位的物理磨损状态,并提供在主机运行期间出现的轴承咬死问题的早期预警。
系统主要有以下几部分组成:1.探头:轴承磨损监控系统在每个气缸箱内安装使用两个传感器,测量十字头每次经过下止点(BDC)的距离。
该探头为磁涡流传感器,其产生的电压输出与探头和导板之间距离成正比。
2.SCU0700单元:SCU0700模块就是一个网关。
通过CAN总线将探头和操作站联系起来,它的主要作用就是为BWCM系统处理来自各探头的信息并将处理好的信息发送至操作站。
3.K-Chief600系统:对整个BWCM系统进行界面显示、操作、参数修改设定、报警记录等。
三.使用介绍:1. 三点学习模式(rough learning)在系统开始运行阶段或者系统更换探头后需要进行三点学习模式。
三点模式开始之后,需要在这三个转速点各运行主机10分钟。
在做三点模式期间,需要让船体在一个直线上航行,并且尽可能少打舵的情况下完成三点学习模式(舵角小于±5°)。
三点学习模式主要提供一个在系统运转初期,为系统提供一个粗略的数值供系统进行计算,当三点学习完成后,系统报警功能被触发。
2. 500 小时学习模式当三点学习模式完成后,系统会自动下载补偿值到SCU,然后启动500小时的学习模式。
屏蔽泵基础知识(2)屏蔽泵基础知识屏蔽泵是泵和电机合⼀的产品,在电机的定、转⼦部分各有⼀个特殊⾦属材料制成的套⼦,将它们各⾃密封,不和所输送的液体介质接触,使电机的铁⼼和绕组不受腐蚀,使定⼦绕组保持良好的绝缘性能。
屏蔽泵采⽤⽯墨轴承,依靠所输送的液体来润滑。
轴承的磨损情况,对可靠运⾏⼗分重要。
为了监视轴承磨损状况,⼀般都装有机械式或电磁式轴承监视器。
当轴承的磨损量超过规定的允许值时,监视器表盘的指针会指向红区,即⽰“报警”。
此时应⽴即停⽌运转,进⾏检查。
如轴承的磨损量已超过极限值时应更换新的⽯墨轴承,否则有可能造成定、转⼦屏蔽套相擦,直⾄屏蔽套损坏,导致液体介质侵蚀到定⼦绕组等处,造成电机损坏。
化⼯⽤屏蔽泵⼤多使⽤在防爆场所,故其接线盒都制成隔爆型结构。
屏蔽电机的线圈端部埋有温度继电器,当电机绕组过热时,起到过热保护作⽤,根据电机所使⽤的绝缘等级不同,温度继电器的动作温度也就不同。
有些屏蔽泵电机外壳部分设有热交换器,内有蛇形管,⾼温介质通过蛇形管冷却后再供电机⽯墨轴承润滑,同时夹套内的冷却⽔也可对电机起到冷却作⽤。
屏蔽泵主要有下⾯⼏种损坏情况:(1)⽯墨轴承、轴套和推⼒板磨损或润滑液短缺发⽣⼲磨⽽损坏。
(2)定、转⼦屏蔽套损坏造成屏蔽套损坏的原因,主要是轴承损坏或磨损超过极限值⽽造成定、转⼦屏蔽套相擦⽽损坏;其次由于化学腐蚀造成焊缝等处产⽣泄漏。
(3)定⼦绕组损坏除和普通电机⼀样:过载、匝间短路、对地击穿等造成定⼦绕组损坏的原因外,还有因定⼦屏蔽套损坏⽽导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。
屏蔽泵的定期检修为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故,屏蔽泵需要定期检修。
如遇有轴承监视器“报警”时,须⽴即进⾏检修。
化⼯装置⼀般是连续运⾏,屏蔽泵的定期检修也只有在装置计划停车时进⾏。
对⼤多数屏蔽泵⼀年检修⼀次即可。
屏蔽泵的检修⽅法是:将屏蔽泵进⾏解体:对各零件先进⾏清理,再对它们作表观检查,是否有异常。
然后对关键部位的尺⼨进⾏测量,对电机绕组作电⽓检查。
屏蔽泵的应用及常见故障分析摘要:随着我国社会经济的不断发展,各个领域得到了较大程度的发展,然而在这个过程中还是会存在一些问题。
从目前情况看来,工业领域当中会应用到各种各样的机械设备,其中最为关键的就是屏蔽泵,不过这种设备会受到多方面因素带来的影响,在实际运行过程中就会出现各种各样的问题,该设备的作用也就无法充分发挥出来。
为此,化工企业要对屏蔽泵予以足够的重视,严格按照相关的要求和规定来进行应用,对各种故障进行充分的掌握,从而才可以采取相应的措施进行处理。
关键词:屏蔽泵;应用;故障前言:现阶段各个领域快速发展的同时会对自然环境带来较大程度的破坏和污染,在人们日常生活水平不断提高的今天,人们会对泵泄漏事故予以足够的重视。
化工生产过程中最常使用的设备就是屏蔽泵,其能够将电机与泵进行相互结合,不过在旋转轴位置并没有应用相应的密封件,进而能够将泄漏事故发生的概率进行降低,确保易燃易爆、有毒有害物质可以得到良好的运输。
一、屏蔽泵基本结构和工作原理(一)屏蔽泵的基本结构屏蔽泵与其他机械设备之间存在较大程度的差异,前者有着较高的安全性能,各个结构之间有着较为紧密的连接,这种设备所占用的面积比较小,其能够保持平稳的状态运转且不会产生较大的噪音,在实际应用过程中可以发挥出良好的作用。
通常情况下,屏蔽泵往往由两个部分共同组成,分别是屏蔽电机和泵,二者能够相互连接且形成相应的密封整体,工作人员在开展设计的时候要将驱动电机与泵都安装在充满液体的压力容器当中。
另外,屏蔽泵可以利用电线组来产生相应的旋转磁场,每一个转子可以在这种磁场的作用下得到良好的驱动,这种设计可以转变传统离心泵当中存在的弊端,最终可以实现零泄漏的目的,因而其广泛的应用在化工产业输送作业当中。
(二)屏蔽泵的工作原理屏蔽泵属于离心泵的一种,所以其自身的工作原理会与离心泵之间有着一定的相似性。
在屏蔽泵当中能够将电机与泵有效的结合到一起,确保电动机的转子和泵的叶轮可以在同一根轴上得到固定,这时候还可以对屏蔽套进行合理的应用,从而电机转子和定子也能够得到有效的隔开。
屏蔽泵优缺点分析及前景展望摘要:屏蔽泵的应用范围非常广泛,在工业、军工航天等行业中都有所应用。
但屏蔽泵也存在一定缺点。
若要拓宽屏蔽泵的应用范围,则需采取合适的优化方法,弥补屏蔽泵的不足。
文章就此展开了讨论,先是分析了屏蔽泵的优缺点,然后阐述了屏蔽泵的发展前景。
关键词:屏蔽泵;优缺点;分析;前景展望随着我国工业的发展,机械设备的零部件种类越来越多,精度越来越高。
屏蔽泵就是一种比较完善的零部件,其使用性能要强于普通离心泵,且能做到完全无泄漏。
但屏蔽泵也具有一定的缺点。
对此,应继续极大屏蔽泵的研发,促进屏蔽泵的创新、发展。
一、屏蔽泵的优缺点1.屏蔽泵原理屏蔽泵的电子转子、柱塞计量泵叶轮是被固定在同一根轴上的,且转子被屏蔽套包围,不会受到其它不良因素的影响。
屏蔽泵电机的定子则是分布在屏蔽套四周。
由于屏蔽套是金属材质的,因此动力从定子传输到转子可通过磁力场传递。
另外,屏蔽泵的转子是在液体中运转的,且端部的法兰会将整个屏蔽泵结构密封。
从实质上来说,可以将屏蔽套看作一个压力容器,定子内表面、转子外表面都有屏蔽套。
这样再用耐腐蚀金属薄板将屏蔽套与端面连接起来,就能隔离开泵送液,从而保证定子、转子的铁芯不会受到浸蚀。
除却屏蔽套外,屏蔽泵还具有循环管可实现泵送液、电机的冷却。
2.优点屏蔽泵具有以下优点:第一,全封闭。
从上述屏蔽泵的结构来看,屏蔽泵的成组定子、转子都是由屏蔽套包围的,且端面处连接着耐腐蚀金属薄板,能形成静密封。
最重要的是从整体上来看屏蔽泵没有动密封。
这就能保证屏蔽泵完全无泄漏。
这种全封闭结构最适合有毒、腐蚀性、放射性、易燃、易爆液体的输送。
第二,安全性高。
由于是全封闭的,所以屏蔽泵不会出现液体泄漏,给社会造成安全问题。
另外,屏蔽泵的转子、定子都是由屏蔽套覆盖的。
这样转子、定子与液体就会隔离开。
即便是屏蔽套破裂,也不会出现液体外泄的情况。
可以说,这种结构能有效提升屏蔽泵的安全性。
第三,从整体上来看,屏蔽泵中的泵、电机是一体化的,拆装简便。
屏蔽泵原理及应用屏蔽泵是一种特殊的离心泵,也称为"磁力离心泵"或"无泄漏离心泵"。
与传统的离心泵相比,屏蔽泵采用磁力耦合的方式传输动力,从而实现了无渗漏的运行。
屏蔽泵是由驱动装置、转子、隔离套、静子、耐腐蚀承力套、静子轴承、定子、罩壳等部分构成。
屏蔽泵的原理是通过磁力耦合实现无泄漏传输。
驱动装置产生的旋转磁场通过转子传递给静子。
转子和静子之间通过隔离套隔开,隔离套内填充着介质。
当驱动装置旋转时,转子也会跟随旋转。
转子上的磁铁与静子之间的磁铁相互吸引,从而传递动力。
由于转子和静子之间没有实际的物理连接,因此泵体内的介质无法泄漏到外界。
屏蔽泵的应用主要集中在一些对泄漏有严格要求的场合。
具体包括以下几个方面:1.化工行业:化工过程中常使用腐蚀性介质,传统的泵易发生泄漏,容易对生产环境造成污染和危害。
屏蔽泵能够有效避免泄漏,提高工作效率和安全性。
2.医药行业:医药生产过程中需要处理一些有毒、高压的介质,要求泵具备无泄漏的特性。
屏蔽泵能够满足这些要求,保证生产过程的安全和洁净。
3.食品行业:在食品加工中,需要处理一些易挥发的液体,传统泵容易发生泄漏,造成能源的浪费和环境的污染。
屏蔽泵能够确保液体在输送过程中不发生泄漏,提高能源利用率和产品质量。
4.环保行业:在环保领域,常常需要处理一些有害废液,对泵的密封性有很高的要求。
屏蔽泵由于没有密封部件,避免了泄漏的问题,并且减少了维护保养成本。
5.其他行业:屏蔽泵也广泛应用于造纸、电力、冶金、电子、水处理等领域,用于输送各种液体介质。
总之,屏蔽泵作为一种无泄漏的离心泵,广泛应用于需要保证介质无泄漏的场合,如化工、医药、食品、环保等行业。
其独特的磁力耦合传动方式,使得屏蔽泵具有高效、安全、清洁的特点,能够提高生产效率、保证产品质量和环境安全。
屏蔽电泵轴承磨损智能监控系统的应用
发表时间:2017-08-29T09:44:34.493Z 来源:《电力设备》2017年第12期作者:张聪杨敬修贺北华陈辉刘卉
[导读] 这种异常磨损短时间就可以导致屏蔽电泵发生故障,轴承磨损智能监控系统(TMG系统)的应用可以很好的实现对轴承磨损情况的监测,及时发现轴承异常磨损,避免故障的发生。
(大连帝国屏蔽电泵有限公司 116043)
摘要:屏蔽电泵又称无泄漏泵,根据结构特点,一般采用滑动轴承,而这种结构无法从外部判断轴承的磨损情况,由于使用过程中的操作不当或意外情况出现,会使轴承出现异常磨损,这种异常磨损短时间就可以导致屏蔽电泵发生故障,轴承磨损智能监控系统(TMG系统)的应用可以很好的实现对轴承磨损情况的监测,及时发现轴承异常磨损,避免故障的发生。
关键词:屏蔽电泵;滑动轴承;智能监控系统
一、引言
随着中国经济的快速发展,安全和环境问题越来越得到重视,屏蔽电泵作为一种完全无泄漏的产品,用于输送易燃、易爆、腐蚀、毒性、贵重、放射性等液体最为理想。
在石油化工、制冷、核电、航天等领域得到了广泛的应用。
屏蔽电泵是由屏蔽电机和泵构成的一个整体结构,电机定子内表面和转子外表面有非导磁性的耐腐蚀金属薄板密封焊接,使定子绕组和转子铁芯与输送介质完全隔开,另外叶轮与转子装在一根轴上,由电机前后两个轴承支撑,整个转子浸在输送液体中,没有接液部与外界贯通的转动零部件,因而是一种完全无泄漏结构。
屏蔽电泵这种无泄漏的结构一般使用滑动轴承,部分异常情况会导致轴承短时间内出现磨损严重的现象,滑动轴承做为屏蔽电泵的关键部件,异常磨损会直接导致屏蔽电泵的故障发生,而由于屏蔽电泵的本身结构及使用环境,从外部无法直观的判定轴承的磨损程度及是否有异常磨损情况的发生。
针对此问题,本文分析了造成轴承异常磨损的主要原因,以及提出了一种屏蔽电泵轴承磨损智能监控系统的应用。
二、屏蔽电泵轴承异常磨损分析
屏蔽电泵的滑动轴承材料大多选用石墨或碳化硅,极少数强腐蚀液体选用增强聚四氟乙烯,轴承异常磨损常由以下原因造成:(一)介质混入异物,当介质内混入硬质异物或管道内焊渣随介质进入屏蔽泵中的,会随着介质在泵内的循环会到达轴承和轴的间隙处,造成轴承异常磨损。
(二)断流或排气不尽,因屏蔽电泵依靠介质的循环来实现轴承的润滑,所以断流或排气不尽会出现屏蔽电泵轴承在没有润滑的状态下运转,短时间内就会造成轴承的损坏。
(三)轴承温度过高,介质温度过高会降低轴承的承载能力,加速轴承的磨损,严重时还会使轴承与轴套发生粘连。
三、轴承磨损监控系统的应用
轴承磨损监控系统由TMG检测线圈和TMGI表(TEIKOKU Mulit-function Guarder,即帝国全项智能监控仪)两部分组成,通过检测轴承磨损信号及信号处理,可以很好地实现了对轴承的智能监控及报警功能。
(一)、TMG检测线圈,作用:输出轴承磨损信号,工作原理如图1所示:在电机定子圆周空间相对180°的两个位置安装了一对电气参数完全相同的线圈,根据电机定子内部空间磁势的状况把两个线圈接成差压方式,当转子旋转时,感应出相位差180°的电势。
图1 TMG输出波形原理图
在轴承正常时(a≈b),二者产生的磁势大小基本相等,当轴承磨损量增加时a>b,线圈间的谐波及基波差显著增加,所以检测线圈的感应电势的变大能反映出轴承的磨损的趋势,如图2所示。
关于判断轴承是否满足屏蔽电泵使用条件,按照轴承的磨损量的大小可分为三种情况:安全区间:轴承磨损量在合理的磨损范围内,此时认为轴承的磨损属于正常状态,此时可以继续使用。
注意区间:轴承磨损量已经超出合理的磨损范围,但是没有达到会导致故障的值,此时提醒用户,应对屏蔽电泵检修保养。
危险区间:轴承磨损量已达到极限值,轴承磨损已经严重,继续使用会导致屏蔽电泵故障、发生危险,此时必须停机检查,更换轴承。
TMGI表的LED指示灯分为三个颜色,绿色、黄色、红色,用户可直观的通过LED灯的颜色来判断轴承磨损的趋势,LED颜色对应轴承磨损的含义如下: LED绿色灯亮:“安全区间” LED黄色灯亮:“注意区间” LED红色灯亮:“危险区间”
为了达到智能化控制的效果,TMGI表在通过LED显示轴承磨损趋势的同时还提供了开关量报警信号及DC 4-20mA电流信号供用户使用。
开关量报警信号:当轴承磨损程度到红灯时,输出报警信号,用户可根据此信号设置保护,当轴承快速磨损到极限值时,可以实现自动停机保护。
DC 4~20mA信号:轴承磨损的初始值到极限值TMGI可对应输出DC 4~20mA信号,用户可根据此信号实时监测轴承磨损程度及趋势,并且可以自行设定报警、停机等功能,进一步的提高了智能控制的效果。
四、结束语
屏蔽电泵在国内外问世已经超过80多年,国内的屏蔽电泵在20世纪80年代中期才引进国成熟的技术并消化吸收后,主要用于核工业、航天、化工、空调等特殊场合,而且随着环保要求越来越高,更多的行业也正在选择使用屏蔽电泵,而轴承作为关键部件直接关系着屏蔽电泵的正常运转,又由于屏蔽电泵的密封结构,无法从外部直接判断轴承磨损的状态,那么可靠、稳定的监测轴承磨损的方法及应用就特别重要,屏蔽电泵轴承磨损智能监控系统的应用可以很好的解决以上问题,有效避免由轴承异常磨损造成的事故,对所使用行业的安全生产起到重要作用。