评估和控制转子动力泵中的泄漏限制装置的调节需求的自监测系统制造方法及图纸

提供了一种自监测调节系统，用于评估和实现转子动力泵的转动元件和非转动元件之间的泄漏限制机构的调节，以限制泄漏和在泵的转动元件和非转动元件之间建立所期望的间隙尺寸。调节系统被构造成是自监测的，用以确定依据泵的状况何时准许对泄漏限制机构进行调节，并且被构造有可响应于监测的泵状况而进行自调节的调节机构，但也能进行人工调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及转子动力泵，并且具体而言涉及控制和自动化调节装置的装置，其中 调节装置用于限制流体再循环和减少转子动力泵，尤其是适于处理浆的那些泵和被构造有 或者能被构造有被设计为泄漏限制装置的可调节的耐磨部件的那些泵的转动和非转动流 体处理元件之间的磨损。
技术介绍
转子动力泵，例如离心泵，是广为人知的，并且用于多种类型的工业中泵送液体并 用于多种应用。这种泵大体上包括安放在具有流体入口和流体出口、或排出口的泵外壳 (非转动元件)之内的叶轮(转动元件)。典型地，该叶轮由在外壳外面的马达驱动。叶轮 被设置在外壳之内使得进入外壳的入口的流体被输送到叶轮中心，或者叶轮孔眼(eye)。叶 轮的转动作用于流体，主要通过叶轮叶片的动力作用来实施，其与离心力相结合，将流体移 动到外壳的周边区域用于从出口排出。叶片的动力作用，与由叶轮转动产生的离心力相结合，在泵之内产生压力梯度。在 叶轮孔眼附近形成低压力区域，并且在叶轮的外直径处和外壳的蜗壳部分中产生高压力区 域。从较高压力到较低压力的压力变化的区域，存在于位于转动和非转动部件之间的径向 延伸的间隙中。泵之内的压差导致流体通过高压力和低压力区域之间的径向间隙再循环。 这种流体再循环，典型的特征在于泄漏，导致泵性能的随之发生的损失，并在流体中存在固 体颗粒时导致磨损的显著增加。因此，泵被构造有各种泄漏限制装置，包括在叶轮的驱动侧上的泄漏限制装置以 防止或限制外部泄漏，还包括在叶轮的入口或吸入侧上的泄漏限制装置以防止或限制内部 再循环泄漏。已经开发了泵泄漏限制或密封机构，其中侧内衬，或耐磨板，被放置成与泵的 叶轮轴向并置。侧内衬，通常相应于泵的吸入侧和驱动侧，被设置成邻接泵外壳，并且在一 些构造中可以被栓接到泵外壳。在其它构造中，侧内衬被安装在泵外壳附近，使得侧内衬相 对于叶轮的轴向位置是可调节的。侧内衬可以是金属、陶瓷或弹性体材料，或者是这些材料的组合，并且提供简化的 结构以方便泵的修理或维护。用弹性密封件构造侧内衬以允许整个吸入侧或驱动侧有可 调节能力，已经证明对于延长内衬的磨损期限是有利的。此外，在重型浆应用中，与仅仅对 密封耐磨环进行调节相比，侧内衬有利地延长了吸入侧密封面的使用寿命。(Hill的专利 5，941，536)。转动和非转动构件之间的径向延伸间隙，或基本上径向延伸的渐缩间隙，不致于 总是被固体滞留并且通常被用在浆泵(slurry pump)中。然而，泄漏限制装置被广泛地用 在转动和非转动元件之间的径向间隙中，无论在驱动侧上还是在吸入侧上，以进一步限制 泄漏和固体滞留。例如，Addie等人的已公开的公开号为2004/0136825的美国专利申请，披 露了在泵外壳上或在叶轮上的固定突出部，以在叶轮和泵外壳之间提供泄漏限制装置。如果不存在调节装置以补偿磨损，这些限制构造在使用中可能遭受性能的衰退。通常在转动 和非转动元件之间延伸的密封环、耐磨环，也被用作泄漏限制装置。调节密封环和侧内衬的方法是已知的，并且被用在转子动力泵中。例如，Addie等 人的美国专利US4，527，948描述了一种人工调节密封件以接触叶轮的方法。Blattmarm的 美国专利US5，971，704类似于专利US4，527，948，它披露了使用带螺纹的推动螺栓朝着叶 轮人工调节小密封环到固定间隙。这些密封装置朝着叶轮的表面推动耐磨环。这种调节系 统依靠机构的人工调节。在密封件的人工调节之后，存在一时间段，在该时间段内在转动和 非转动元件之间存在强制性的接触，但是当元件磨损时，两个部件之间的间隙变大。部件之 间的不可控的或不可监测的间隙可能造成泄漏，这种泄露加速磨损。此外，转动和非转动元 件之间的间隙将逐渐变大，直到进行进一步的调节。Addie的美国专利US6，739，829披露了一种定位在叶轮和泵外壳之间的可调节 的、不固定的环元件，其也被构造有接收和分布冷却和冲洗流体到叶轮和泵外壳之间的间 隙中的装置。泄漏限制环依靠水来冲洗泄漏限制机构和提供力以维持它接近叶轮。所需的 冲洗系统必需能在不高到足以损坏密封件、但是高到足以克服泵中的内部压力的压力下将 清洁液体始终一致地供给到密封机构。冲洗系统中所需要的压力的程度取决于应用和泵。Soja的美国专利US6，599，086描述了一种用于转子动力泵的可调节的耐磨板。所 披露的耐磨板也使用人工调节机构以定位整个侧内衬。现有的用于密封装置和侧内衬的调节机构在此之前一直明确地旨在提供人工调 节装置。结果是，这种装置仍可能是易损坏的，从而导致过分调节和/或缺少足够的调节， 这可能导致不期望的流体再循环，或者泄漏，以及泵的转动和固定元件之间的磨损。而且， 冲洗水不总是可用于或可应用于给定应用。进一步地，由于应用的变化，通过人工调节装置 可能不能精确地控制密封元件或泄漏限制机构的相对位置。这样，在本领域中，提供一种装置来实现与泵的转动和非转动元件之间的径向间 隙相关的泄漏限制机构的自动调节，从而控制泄漏和磨损，因此改善元件的寿命和泵的性 能，将是有利的。提供监测机构，凭借其能响应于探测到的需求来自动地进行调节，从而实 现用于达到转动和非转动元件之间的优选间隙的调节也将是有利的。在转子动力泵中提供 指示泵之内的一个或多个状况使得能实现人工调节的传感器装置也将是有利的。
技术实现思路
依照本专利技术，提供了一种自动调节系统，用以实现泵的转动和非转动元件之间的 泄漏限制机构的调节，从而限制泄漏和在泵的转动和非转动元件之间建立所期望的间隙尺 寸。自动调节系统被构造成是可自监测的，以便确定泵的状况何时准许对泄漏限制机构进 行调节，并且被构造有可响应于所监测的泵的状况而进行自调节的调节机构。本文中主要 针对用在浆类离心泵中以减少磨损的情况来描述自动调节系统，但是该自动调节系统可以 适于用在任何转子动力泵中，并会导致提高了泵性能。在本专利技术的进一步的实施方式中，在泵中或在接近泵处提供传感器或监测装置， 使得泵的一个或多个状况能由该装置监测，并且指示器或其它警报装置将告知状况，使得 能对泵的调节机构进行人工调节，从而在转动和非转动元件之间提供优选间隙。同时，这个 实施方式不提供调节非转动元件的自动装置，但是，提供允许人工调节的探测和或监测装5置在本专利技术的范围之内。在本文中使用时，“转动元件”指叶轮或类似结构，例如转子，其被驱动并且典型地 被收纳在泵的外壳之内。在本文中使用时，“非转动元件”指被定位成邻近转动元件的任何 固定结构或多个固定结构，并且该“非转动元件”与转动元件并置，在它们之间产生间隙，由 于压差，典型地通过该间隙发生流体再循环、或泄漏。最典型地，非转动元件可以是泄漏限 制机构，侧内衬或泵外壳的一部分。本专利技术的自动调节系统大体上包括至少一个传感器或探测机构、至少一个调节装 置和控制系统，控制系统与传感器或探测机构以及调节装置相连通，用以实现对泄漏限制 机构的适当调节，从而更有效地阻止流体再循环和磨损。传感器或探测机构，其中有至少一个，被定位成接近泵的元件，从而监测一个或多 个将指示需要对存在于转动和非转动元件之间的间隙进行调节的状况。传感器或探测装置 可以被定位在泵之内或泵的外侧。传感器或探测机构可以是能确定转动和非转动元件之间的接触的任何合适的装 置，和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自调节、自监测系统，用于评估和实现具有邻近非转动元件的转动元件的转子动力泵中的泄漏限制机构的调节，该系统包括：至少一个调节装置，该调节装置被定位成实现泵的转动和非转动泄漏限制元件之间的移动；至少一个传感器机构，该传感器机构被定位成探测泵的状况；和控制系统，该控制系统与所述至少一个传感器机构相连通，并且能从所述至少一个传感器机构接收用于指示实现泵的转动和非转动元件之间的调节的需求的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德J布儒瓦，兰迪J科斯米基，杰弗里C维安，泰勒M厄兰森，迈克尔L维肯，
申请(专利权)人：威尔斯拉里集团公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]