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PT585泵組系統(tǒng)教學(xué)試驗(yàn)臺

來源:昆山漢吉龍測控技術(shù)有限公司   2024年12月23日 09:17  

PT585泵組系統(tǒng)教學(xué)試驗(yàn)臺


泵組系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中的基本設(shè)施,設(shè)備的維護(hù)將是提高生產(chǎn)力的一項(xiàng)重要任務(wù)。為了有效地管理維護(hù)泵浦設(shè)備,研究泵系統(tǒng)故障并進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測對于減少停機(jī)時(shí)間非常重要。這將需要大量的時(shí)間和精力來研究泵系統(tǒng)的動態(tài),并獲得故障排除的經(jīng)驗(yàn),而不影響工廠的生產(chǎn)或利潤。VPTS(泵振動測試模擬試驗(yàn)臺)是一種創(chuàng)新的設(shè)備,旨在研究泵的機(jī)械和流體故障的癥狀,相當(dāng)于現(xiàn)場泵系統(tǒng)。


兩個(gè)系統(tǒng)并行安裝,一個(gè)正常運(yùn)行,另一個(gè)設(shè)計(jì)重現(xiàn)各種故障,便于實(shí)驗(yàn)室了解故障癥狀并進(jìn)行泵診斷研究。


由于用戶可以在一個(gè)受控的測試環(huán)境中單獨(dú)或組合植入各種故障故障,因此它是一種可以在短時(shí)間內(nèi)解決故障分析的研究和經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備。


1:簡介

1. PT585配置

該系統(tǒng)由一個(gè)驅(qū)動水泵-聯(lián)軸器器-離心式水泵-管道-水箱的三相感應(yīng)電動機(jī)并聯(lián)配置。這兩個(gè)系統(tǒng)可以獨(dú)立分離和運(yùn)行,但同時(shí)運(yùn)行允許一個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行,另一個(gè)系統(tǒng)在安裝了故障部件的情況下運(yùn)行,因此對故障和正常條件進(jìn)行直接比較測試是一個(gè)很大的優(yōu)勢。當(dāng)管道連接到泵、水箱時(shí),安裝膨脹節(jié),使管道的張力不影響泵,防止系統(tǒng)出現(xiàn)不對中或結(jié)構(gòu)問題。


對于傳感器的安裝,4個(gè)壓力傳感器、4個(gè)溫度傳感器、2個(gè)流量傳感器和4個(gè)振動傳感器都牢固地安裝在管道系統(tǒng)中。




另外,兩臺泵組還分別提供了一個(gè)內(nèi)置速度控制器、信號控制器和數(shù)據(jù)采集器的控制箱。箱內(nèi)有兩個(gè)驅(qū)動器(VVVF驅(qū)動器),安裝壓力、溫度、振動傳感器變送器,信號輸出連接到多通道DAQ,保存數(shù)據(jù)。通過根據(jù)泵系統(tǒng)的速度實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)和后處理數(shù)據(jù),可以分析泵的流體和振動現(xiàn)象。


在電機(jī)的三相電源線上安裝一個(gè)高性能CT,輸出與電機(jī)電流變化成正比的信號,可以進(jìn)行電機(jī)電流頻譜分析(MCSA)。數(shù)據(jù)采集時(shí),將筆記本電腦連接到控制器的USB輸出端,所有實(shí)驗(yàn)都準(zhǔn)備就緒。


2. 特點(diǎn)

  • 系統(tǒng)穩(wěn)定,有多年的工作經(jīng)驗(yàn)。

  • 使用水箱的透明材料可視化水流。

  • 通過正常系統(tǒng)和故障系統(tǒng)的并行操作,立即比較故障現(xiàn)象。

  • 模塊化故障部件供應(yīng)。

  • 易于更換零件。

  • 安裝所有傳感器,用于動態(tài)研究(壓力、溫度、流量、振動、電流)。

  • 內(nèi)置的DAQ不需要一個(gè)單獨(dú)的分析儀。


3. 模擬器的使用

VPTS系列試驗(yàn)臺可廣泛應(yīng)用于研究泵系統(tǒng)中的各種機(jī)械和流體故障現(xiàn)象,并開發(fā)預(yù)防性維護(hù)技術(shù)。



  • 不平衡學(xué)習(xí)的影響研究

  • 軸不對中影響的研究

  • 基于軸承故障的信號處理方法的研究

  • 耦合效應(yīng)研究

  • 機(jī)械松動和軟腳研究

  • 氣蝕現(xiàn)象

  • 基于泵葉輪損傷的缺陷檢測的研究

  • 根本原因分析(RCA)

  • 傳感器的安裝和最佳測量位置的選擇的技術(shù)

  • 振動分析測量技術(shù)

  • 機(jī)器健康監(jiān)測研究

  • 電動機(jī)電流信號分析


4. 主要出現(xiàn)在泵組中的故障現(xiàn)象,以及如何在模擬器中實(shí)現(xiàn)它們。

4.1. 不平衡

泵系統(tǒng)中的不平衡通常由以下原因引起:

  • 葉輪磨損不均勻(如變形或葉片斷裂)。ü

  • 聯(lián)軸器不良、跳動、變形ü

  • 電機(jī)轉(zhuǎn)子不良。ü


在PT585中,提供了以下故障部件,以實(shí)現(xiàn)不平衡。

葉輪斷裂缺失

在法蘭聯(lián)軸器上安裝不平衡質(zhì)量(法蘭聯(lián)軸器上的M6螺紋孔)

轉(zhuǎn)子不平衡電機(jī)


4.2. 不對中

泵組系統(tǒng)的不對中通常是由于以下原因之一:

  • 對中作業(yè)方法不正確。

  • 管道應(yīng)力。

  • 軟腳。

  • 泵本身或泵內(nèi)部的熱膨脹。


借助PT585中的對中機(jī)構(gòu),可以深入研究不對中的影響。

泵組系統(tǒng)的軸對準(zhǔn)使用激光對準(zhǔn)設(shè)備提供的條件,但安裝了一個(gè)對準(zhǔn)機(jī)構(gòu),以允許軸不對準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)。



安裝千斤頂螺栓機(jī)構(gòu)和百分表,通過移動電機(jī)底座,即移動側(cè)、上、下、左、右等方式,由于軸不對中進(jìn)行振動實(shí)驗(yàn)。通過百分表可以知道不對準(zhǔn)的程度,并在研究了不對中效應(yīng)后,用它準(zhǔn)確地回到對準(zhǔn)條件。


對于不對中試驗(yàn),只需松開電機(jī)固定螺栓,使用對中控制旋鈕根據(jù)刻度表的指示值進(jìn)行平行或角度錯(cuò)位試驗(yàn),然后返回到對準(zhǔn)狀態(tài)。


除了由于不對中引起的振動分析外,還可以利用管道上的壓力、流量、溫度傳感器和安裝在電機(jī)電力線上的電流傳感器(CT)的數(shù)據(jù)來研究功耗增加等物理變化。





4.3. 軸承故障

離心泵的軸承問題通常是由于以下原因之一:

  • 安裝不正確。ü

  • 潤滑劑或潤滑脂有缺陷。ü

  • 油脂或潤滑劑的顆粒污染。ü

  • 高溫ü。

  • 過度不對中和不平衡ü

  • 軸承選擇不當(dāng)。


在PT585中,準(zhǔn)備了以下措施和故障部件來測量由軸承故障缺陷引起的振動。



在電機(jī)和泵的軸承位置,預(yù)先加工銑平振動傳感器的安裝位置的基座。

振動傳感器預(yù)先配備安裝螺紋孔。

故障軸承套件:用于植入泵和電機(jī)的故障軸承組件,用戶可更換。

軸承故障的電機(jī)。

植入有故障軸承的泵。


軸承類型有缺陷:


外圈缺陷:如圖所示,內(nèi)圈寬度為0.3mm,深度為0.5mm,長度為5mm。軸承與實(shí)線處理,加工尺寸可協(xié)調(diào)。


內(nèi)圈缺陷:如圖所示,寬度0.3mm,深度0.5mm,長度5mm實(shí)線軸承處理,加工尺寸可協(xié)調(diào)。


球形缺陷:如圖所示,寬度0.3mm,深度0.5mm,長度5mm實(shí)線軸承,加工尺寸可協(xié)調(diào)

PT585泵組系統(tǒng)教學(xué)試驗(yàn)臺

內(nèi)圈故障                    外圈故障          滾珠故障


帶顆粒的軸承:潤滑劑污染


4.4. 泄漏情況

在大多數(shù)情況下,離心泵的泄漏來源于機(jī)械密封。造成密封件泄漏的原因如下。


  • 由于不平衡或不平衡而引起的高振動ü

  • 安裝不正確ü

  • 在無負(fù)載或干燥條件下操作泵組時(shí)

  • 密封件過熱。ü

  • 選擇了錯(cuò)誤的密封件


在PT585中,為泄漏測試準(zhǔn)備了以下措施和部件。

ü

在泵上安裝排水管以處理泄漏ü

機(jī)械密封供應(yīng)ü

不對中調(diào)節(jié)基座


4.5. 松動

泵組系統(tǒng)的松動現(xiàn)象通常是由以下原因之一引起的:

  • 軸承過度磨損。

  • 葉輪腐蝕。

  • 軸承或軸承座的選擇不當(dāng)。


在PT585中,它可以用以下方法進(jìn)行復(fù)現(xiàn)來進(jìn)行松動實(shí)驗(yàn)。

故障軸承可選供應(yīng)ü

故障葉輪可選供應(yīng)



4.6. 結(jié)構(gòu)問題

泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)松動通常由以下原因之一引起:ü

  • 基礎(chǔ)不良,基礎(chǔ)差ü

  • 底板變形或扭曲

  • 臺架支架或防震裝置的磨損

  • 松開螺栓,可形成軟腳


在PT585中,結(jié)構(gòu)性問題可以通過以下方式進(jìn)行重現(xiàn)。

泵底座固定螺釘松動

電機(jī)底座固定螺釘松動

電機(jī)固定底座的軟腳處理(訂購時(shí)偏差量)


4.7. 流體動態(tài)問題

離心泵中的流體問題各不相同,通常由以下原因之一引起:


汽蝕

負(fù)荷過重

流動紊流

泵組設(shè)計(jì)不合理,操作不當(dāng)


在PT585中,流體問題可以以以下方式重現(xiàn)。

汽蝕模擬

通過閥門控制來改變操作條件

通過速度控制來改變操作條件


5. 試驗(yàn)臺標(biāo)準(zhǔn)配件


項(xiàng)目

數(shù)量

項(xiàng)目

數(shù)量

壓力傳感器

4

加速度傳感器

4

溫度傳感器

4

4通道前置放大器

1

溫度變送器

4

百分表

4

超聲波流量計(jì)

2

紅外激光轉(zhuǎn)速計(jì)

2

多通道數(shù)據(jù)采集器

1














6.技術(shù)參數(shù)


電氣參數(shù)




序號

項(xiàng)目

數(shù)量

技術(shù)參數(shù)

1

電機(jī)

2

3相1.5 kW 4極,220/380V 50/60Hz,AC,最大RPM: 2,000

2

變頻器

2

Delta VVVF驅(qū)動器VFD300 220V1.5 kW單相輸入到3相輸出

3

壓力傳感器

4

壓力范圍:±1bar x2,0-5bar x2,輸出:DC4-20mA,顯示器:3位LED

4

溫度傳感器及變送器

4

傳感器類型: PT100,溫度。輸出范圍:-50至100°C,輸出功率:4-20 mA,0-10V

5

流量計(jì)

2

超聲波流量計(jì),直徑。范圍:DN15-100mm,Sig

5

振動傳感器

4

加速度計(jì),靈敏度:100mV/g,頻率范圍:0.3-10 kHz,

6

前置放大器

1

4通道IEPE放大器,增益:1/10/100/100

7

電流互感器

3

范圍:50A,頻率范圍:0-50kW(-3dB),輸出:±4V

8

轉(zhuǎn)速計(jì)

2

非接觸式紅外線傳感器,TTL脈沖輸出

9

輸入和輸出的端子

電機(jī)電源線x 2,RPM Tacho輸出x2,傳感器的輸入線x2 DAQ數(shù)據(jù)輸出


10

電源

230 VAC 50.60Hz,單相


機(jī)械參數(shù)




1

泵組

2

離心泵進(jìn)出口:50x40,流量0.25m3/min,揚(yáng)程11.5m,2Hp軸功率

2

聯(lián)軸器

2

法蘭管接頭帶18個(gè)孔的M6端口

3

水箱

2

透明材料,寬x深x高=450x560x550mm,容量: 130L

4

膨脹節(jié)

6

柔性接頭波紋管型50A x 4,40A x 2

5

球閥

8

球閥,50A和40A

6

管道

2

進(jìn)口管50A,出口管40A

7

底座

2

10T鋁板尺寸: 2750x400

8

對中機(jī)構(gòu)

2

電機(jī)底座可以預(yù)設(shè)軟腳(軟腳低0.3mm)螺栓旋鈕,便于前后滑動,前后端調(diào)節(jié)范圍0-10mm x 2

9

安全罩

2

電機(jī)和泵之間的安全罩

10

墊片

若干

電機(jī)軸對中用

11

重量

100KG


12

尺寸

長度=2750mm,寬度=1300mm,高度=700mm(包括底座)





項(xiàng)目

型號

項(xiàng)目

型號

項(xiàng)目

型號

葉輪斷裂

VFB-01

電機(jī)內(nèi)外圈、滾球的故障軸承

MFB-03

帶有故障軸承內(nèi)圈的泵

PFBI--07

帶有轉(zhuǎn)子不平衡的電機(jī)

UBMM-1


泵內(nèi)外圈滾球軸承故障

PFB-04

帶有故障的軸承內(nèi)圈的電機(jī)

MFBI-08

帶有轉(zhuǎn)子斷條的電機(jī)

RBM-1


機(jī)械密封

KK-05



內(nèi)部存在顆粒的故障軸承

BKL-02

磁座

ACM-06










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