[發明專利]磁力泵軸承磨損監測裝置和方法

無效

• 申請號: 201110009378.4
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102094804A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 曾培
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于位移測量領域。特指一種磁力泵軸承磨損監測裝置和方法。

背景技術

磁力泵不同于傳統的密封泵，電動機軸與泵軸并不直接相連，電動機軸驅動外磁鋼環旋轉，外磁鋼環通過磁場耦合驅動內磁鋼環旋轉，內磁鋼環驅動泵葉輪旋轉，在內外磁鋼環之間有一個容納過程流體的隔離套，將過程流體密封在泵內，因而無需對泵軸采取傳統的動態密封就可以獲得非常優異的無泄漏特性，因而被廣泛用于輸送各種劇毒、易燃、易爆等危險性介質，在石油、化工、醫藥、核動力、國防等領域發揮了重要作用。由于磁力泵內支撐泵轉子的滑動軸承是利用所輸送過程流體進行潤滑的，該過程流體往往潤滑性較差；其次在生產環境中，也可能會遇到泵內液體被抽空或液體減少等狀況，此時磁力泵滑動軸承快速發熱、軸承磨損加速；此外，散布在流動液體中的固體會產生潛在的軸承或軸頸表面的研磨。這些事件的累積效應會導致軸承過早磨損。

結果導致泵轉子軸嚴重偏離中心，轉子和隔離套發生摩擦,并迅速將隔離套磨穿，造成介質泄漏，有毒物質擴散，甚至引發重大災難性事故。磁力泵雖然可以無泄漏的輸送危險性介質，然而沒有像汽車防撞氣囊之類的緊急狀況時的安全監控裝置，不能不說是該產品的一個隱患。問題的困難在于磁力泵結構復雜、內外磁鋼環和隔離套之間的間隙狹小，沒有安裝傳感器的空間。針對磁力泵軸承磨損及內磁鋼與隔離套摩擦的實時監控問題，利用磁力泵本身的內外磁鋼環，用一根很細的固定于隔離套外表面的檢測導線作為磁力泵滑動軸承磨損監測傳感器，在線檢測磁力泵內轉子軸承的磨損，應該說是一個簡易、低成本的有應用價值的方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁力泵軸承磨損監測裝置,?能夠檢測磁力泵內轉子軸承的磨損，防止轉子和隔離套發生摩擦。本發明的另一個目的是提供一種磁力泵軸承磨損監測方法，能夠消除磁力泵負載造成的磁力泵軸承磨損測量誤差。

本發明所需要解決的問題是通過如下的技術方案實現的：它包括隔離套、分布在隔離套兩側的內磁鋼環和外磁鋼環，其特征在于所述的監測裝置由智能信號處理電路板、采樣控制器以及一組以上的軸承磨損檢測器組成；每組軸承磨損檢測器由2根或4根檢測導線及相應連線組成，檢測導線為位于磁力泵隔離套與磁力泵外磁鋼環之間、固定于隔離套外表面與隔離套軸向平行的絕緣導線；檢測導線為2根時，間隔角度為180度或θ2，θ2為360度與磁力泵外磁鋼數的比值；檢測導線為4根時，間隔角度分別為θ2、θ3、θ2、θ3；θ3為180度減去θ2的差；每組軸承磨損檢測器的所有檢測導線用絕緣導線沿隔離套外表面相連，整體只有二個線端作為該組軸承磨損檢測器的信號接口，各組軸承磨損檢測器的所有檢測導線之間的間隔角度均滿足為θ2的整倍數關系；所述的智能信號處理電路板含有一個以上軸承磨損檢測信號輸入口[、一個采樣控制信號輸入口、一個信號輸出口；各組軸承磨損檢測器的信號接口分別與智能信號處理電路板的各軸承磨損檢測信號輸入口相連后，連接到可控開關的信號輸入端，采樣控制器接口與智能信號處理電路板的采樣控制信號輸入口相連后，與信號整形電路的輸入端相連，信號整形電路輸出為具有兩種邏輯電平狀態方波信號，其輸出端再分兩路，一路連接到各可控開關的控制端，控制可控開關的通斷；一路連接到智能信號處理電路板，將可控開關的通斷狀態送到內嵌入式單片機系統，各可控開關的信號輸出端連接到智能信號處理電路板，將一組以上軸承磨損檢測器的檢測信號送到嵌入式單片機系統；嵌入式單片機系統具有一個以上檢測信號輸入口和一個開關狀態信號輸入口，可同時對各路檢測信號進行測量和智能處理，并將最終計算得到的磁力泵軸承磨損量通過信號輸出口輸出。

本發明所述的采樣控制器由2根采樣控制導線及相應連線組成，采樣控制導線為位于磁力泵隔離套與磁力泵外磁鋼環之間、固定于隔離套外圈表面與隔離套軸向平行、間隔角度為θ2的絕緣導線；采樣控制導線用絕緣導線沿隔離套外表面相連，整體只有兩個線端作為采樣控制器的信號接口；采樣控制導線與所有軸承磨損檢測器的檢測導線之間的相隔角度均滿足為θ2的整倍數關系，采樣控制導線與軸承磨損檢測器檢測導線各自單獨設置、互不關聯或為一體、共為同一段絕緣導線。