一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，包括红外发射装置（1）、红外接收装置（7）、电感式位移传感器（2）、中央控制器（4）、声光报警装置（3）、U型夹具（6）和有孔轴承压盖（5），有孔轴承压盖（5）安装于填料压盖尾部，电感式位移传感器（2）固定于有孔轴承压盖（5）的中心孔内，U型夹具（6）通过U型夹具（6）的中心孔固定于电感式位移传感器（2）的探头部位，红外发射装置（1）固定于U型夹具（6）的两端，红外发射装置（1）通过无线电连接方式与中央控制器（4）的红外接收装置（7）进行连接，红外接收装置（7）的输出端与中央控制器输出端（12）相连接。本装置能够准确地监测多级泵平衡盘磨损情况，安装方便、结构简单。

An on-line monitoring and automatic alarm device for the wear of balance plate of multi-stage centrifugal pump

The utility model discloses an on-line monitoring and automatic alarm device for the wear of the balance plate of a mining multistage centrifugal pump, which comprises an infrared transmitting device (1), an infrared receiving device (7), an inductive displacement sensor (2), a central controller (4), an acousto-optic alarm device (3), a U-shaped clamp (6) and a porous bearing cover (5), wherein the porous bearing cover (5) is installed at the tail of the packing gland The inductive displacement sensor (2) is fixed in the central hole of the perforated bearing cover (5), the U-clamp (6) is fixed in the probe part of the inductive displacement sensor (2) through the central hole of the U-clamp (6), the infrared emission device (1) is fixed at both ends of the U-clamp (6), and the infrared emission device (1) is connected with the infrared of the central controller (4) through the radio The receiving device (7) is connected, and the output end of the infrared receiving device (7) is connected with the output end of the central controller (12). The device can accurately monitor the wear of the balance plate of the multi-stage pump, which is easy to install and simple in structure.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置
本技术涉及多级离心泵
，具体涉及多级离心泵轴向力平衡
，特别涉及一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置。
技术介绍
矿用多级离心泵在运行过程中，叶轮前后液体压力的不平衡以及液体动量轴向分量的变化是多级离心泵轴向力产生的主要原因。目前，在矿用多级离心泵
中，多以平衡盘与平衡环组合而成的轴向力平衡装置平衡多级离心泵的轴向力，其工作原理是利用平衡盘与平衡环之间的间隙流变化以达到平衡轴向力的目的。在多级离心泵正常运行过程中，当轴向力大于平衡盘的平衡力时，转子系统向离心泵进水口方向移动，平衡盘与平衡环之间的轴向间隙减小，使径向间隙内的液流速度减小，损失降低，从而平衡盘产生的平衡力增加。当平衡盘平衡力增大至轴向力大小时，达到平衡。同理，当轴向力小于平衡盘产生的平衡力时，转子系统向离心泵进水口的反方向移动，同样可以实现平衡。因此，多级离心泵转子系统的轴向窜动带动平衡盘的轴向窜动，其窜动量的大小代表着平衡盘与平衡环之间的间隙大小，同时也反映着平衡盘的磨损程度，监测多级离心泵主轴的轴向窜动量可间接监测平衡盘的磨损量。而平衡盘的磨损是一个缓慢渐变的过程，当平衡盘的磨损量达到设计要求时，平衡盘将失去平衡轴向力的作用，对泵的运行带来极大的安全隐患。鉴于此，当矿用多级离心泵运行时，管理人员要实时了解平衡盘的磨损情况，并及时对其进行维修和更换，以保证平衡盘的正常工作。但由于平衡盘安装于泵体内腔，无法直接判断其磨损情况，一般情况下，对于矿用多级离心泵平衡盘磨损情况的判断，只能依靠管理人员的工作与实践经验，进而也往往造成漏判或错判的现象的发生，无法保证矿用多级离心泵的安全稳定运行；如果定期停泵拆卸泵体以观察平衡盘的磨损情况，既不经济，同时也影响企业的生产运营。针对矿用多级离心泵平衡盘磨损情况的监测装置与方法，国内部分学者提出了新方案。多级泵平衡盘磨损红外监测报警器（申请号为201020617315.8）包括设置于多级泵主轴非电机联轴端末端的支架，该支架的一侧顺序设有若干红外发射管，另一侧设有与该红外发射管一一匹配的红外接收管，每一相互匹配的红外发射管及红外接收管形成监测元件，红外发射管并接于输入电源端，红外接收管电性连接位移信号灯后并接于输入电源端。该专利可极大提高平衡盘磨损状态信息的检测精度，但安装较复杂，增加了多级泵装置的复杂性。用于卧式多级泵的磨损监测装置及具有该装置的卧式多级离心泵（申请号为2008201322351.8），该专利将指示器固定安装于多级泵主轴的出水侧端部，并且指示器延伸穿过多级泵的轴承端盖且一部分露出在多级泵的外部，指示器的外露部分上具有表示磨损量的标识，该专利无需改变多级泵的结构组成，具有较强的通用性，但该指示器随主轴旋转，不便于磨损量大小的读取。多级离心泵平衡盘磨损监测仪（申请号为201220173923.3）采用电感式位移传感器作为数据采集原件，将平衡盘磨损量转变为线性的电压和电流信号，采用内设单片机的智能显示控制仪进行信号的处理与显示，同时能够对水泵的运行次数、累计运行时间进行记录，当磨损超限时自动发出报警信号。高扬程多级离心泵平衡盘磨损指示装置（申请号为200820161039.1）包括指示端盖和磨损指示器，指示端盖固定连接在泵末端轴承部件上，磨损指示器固定连接在转轴上并从末端轴承外伸出，指示端盖设置在磨损指示器外侧，两者均沿转轴轴向方向设置。该装置结构简单，可操作性强，但无法直接观察磨损量大小，且不具备在线实时监测功能。鉴于此，为了准确判断与预估矿用多级离心泵平衡盘的磨损程度与磨损量大小，同时实现平衡盘磨损量的在线实时监测，达到平衡盘失效时矿用多级离心泵的自动报警，从而保证多级泵的安全稳定运行，亟需一种适用于矿用多级离心泵平衡盘磨损程度在线监测与自动报警装置。
技术实现思路
本技术针对上述缺陷，其目的在于提供一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，使管理人员根据监测结果及时做出准确科学的判断，实现多级泵的安全稳定运行。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，包括红外发射装置、红外接收装置、电感式位移传感器、中央控制器、声光报警装置、U型夹具和有孔轴承压盖，其中有孔轴承压盖安装于填料压盖尾部，电感式位移传感器固定于有孔轴承压盖的中心孔内，U型夹具通过U型夹具的中心孔固定于电感式位移传感器的探头部位，红外发射装置固定于U型夹具的两端，红外发射装置通过无线电连接方式与中央控制器的红外接收装置进行连接，红外接收装置的输出端与中央控制器输出端相连接，电感式位移传感器的输出端与中央控制器输入端通过信号传输线连接，声光报警装置与中央控制器输出端通过信号传输线连接。所述的中央控制器包括放大及补偿电路、相敏检波器、低通滤波器和红外接收装置，其中中央控制器输入端依次与放大及补偿电路、相敏检波器和低通滤波器相连接，通过信号传输线连接至中央控制器输出端。所述的U型夹具的内圆直径略大于主轴的直径。所述的有孔轴承压盖的中心孔直径与电感式位移传感器的直径相等。本技术的有益效果如下：（1）本技术安装于多级泵主轴的非电机联轴端，电感式位移传感器与红外发射装置均固定于有孔轴承压盖内，避免了多级泵在运行过程中由于工况环境对主轴轴向窜动的影响，提高了主轴轴向位移的测量精度；（2）本技术通过电感式位移传感器实时在线监测多级泵主轴的轴向位移量，同时位移监测信号经过中央控制器的放大及补偿电路、相敏检波器和低通滤波器的进一步优化处理，实现了主轴轴向位移量的精确监测，间接监测了平衡盘的磨损量，当平衡盘磨损量达到中央控制器的设定值时，相应的声光报警装置发出报警提示信号；此外，红外发射装置和红外接收装置能够实时在线监测电感式位移传感器与多级泵主轴之间的间隙大小，若发生突发情况而导致主轴轴向位移急剧变化时，红外接收装置经过中央控制器的输出端向声光报警装置发出报警提示信号，起到了双重报警与提示的作用；（3）本技术能够在不停泵和不拆卸泵体的前提下，准确地监测多级泵平衡盘磨损情况，避免了由于经验而导致对平衡盘的磨损情况的漏判或误判，同时该装置能够在不影响多级泵整体结构的前提下，达到了安装方便、结构简单。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为U型夹具的主视图。图3为U型夹具的左视图。图4为本技术的中央控制器示意图。图5为放大及补偿电路的电路图。图中标记为：1：红外发射装置；2：电感式位移传感器；3：声光报警装置；4：中央控制器；5：有孔轴承压盖；6：U型夹具；7：红外接收装置；8：放大及补偿电路；9：中央控制器输入端；10：相敏检波器；11：低通滤波器；12：中央控制器输出端。具体实施方式以下结合附图1、2、3、4和5，对本技术的一个实施例作进一步描述：一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，包括红外发射装置（1）、红外接收装置（7）、电感式位移传感器（2）、中央控制器（4）、声光报警装置（3）、U型夹具（6）和有孔轴承压盖（5），其特征在于：有孔轴承压盖（5）安装于填料压盖尾部，电感式位移传感器（2）固定于有孔轴承压盖（5）的中心孔内，U型夹具（6）通过U型夹具（6）的中心孔固定于电感式位移传感器（2）的探头部位，红外发射装置（1）固定于U型夹具（6）的两端，红外发射装置（1）固定于电感式位移传感器（2）的探头部位，红外发射装置（1）通过无线电连接方式与中央控制器（4）的红外接收装置（7）进行连接，红外接收装置（7）的输出端与中央控制器输出端（12）相连接，电感式位移传感器（2）的输出端与中央控制器输入端（9）通过信号传输线连接，声光报警装置（3）与中央控制器输出端（12）通过信号传输线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿用多级离心泵平衡盘磨损在线监测与自动报警装置，包括红外发射装置（1）、红外接收装置（7）、电感式位移传感器（2）、中央控制器（4）、声光报警装置（3）、U型夹具（6）和有孔轴承压盖（5），其特征在于：有孔轴承压盖（5）安装于填料压盖尾部，电感式位移传感器（2）固定于有孔轴承压盖（5）的中心孔内，U型夹具（6）通过U型夹具（6）的中心孔固定于电感式位移传感器（2）的探头部位，红外发射装置（1）固定于U型夹具（6）的两端，红外发射装置（1）固定于电感式位移传感器（2）的探头部位，红外发射装置（1）通过无线电连接方式与中央控制器（4）的红外接收装置（7）进行连接，红外接收装置（7）的输出端与中央控制器输出端（12）相连接，电感式位移传感器（2）的输出端与中央控制器输入端（9）通过信号传输线连接，声光报警装置（3）与中央控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超峰，胡二华，梁正军，王军霞，闫军沛，王延锋，
申请(专利权)人：河南郑泵科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41