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泥泵在線振動狀態監測系統設計與安裝
發布時間:2021-03-22 08:59:56

1、系統方案設計

泥泵是典型的旋轉往復型機械,振動分析法是進行旋轉機械監測與診斷的主要方法,它直接、有效,并且可靠度高,在機械行業得到普遍應用;泥泵在線振動狀態監測系統(船載服務器系統)由前端的設備傳感器群、中間的信號采集系統和后端的故障分析與診斷系統軟件組成,包括傳感器、數據采集儀和計算機,其結構分為3層:

(1)系統結構第1層,即泥泵現場,在泥泵設備適當位置安裝振動加速度傳感器和轉速傳感器,用于實時測量采集泥泵的振動和轉速參數。

(2)系統結構的第2層,即船舶施工作業控制室(駕駛室)。機械監測系統裝備放置在控制室內環境較好的地方,從泥泵安裝的傳感器傳輸回來的信號經過處理后,根據信號的強弱轉換成相應大小的電流(4~20mA)信號輸出,通過與預先設定的警戒值相比較,在屏幕上通過紅、黃、綠指示燈來顯示設備的運行狀態,通過這種直觀的方式,讓現場施工管理人員、操作人員實時掌握泥泵的運行狀況。

(3)系統結構第3層,即各種擴展功能所需。電流信號可以通過電纜傳輸至其他配置的中控系統或者拓展功能設備,船載服務器系統的服務器再通過移動數據網絡與陸岸監測中心進行數據傳輸,陸岸監測中心和客戶端設備構成廣域局域網。陸岸監測中心集中處理從挖泥船上收集的數據,客戶端設備可以是臺式計算機、筆記本電腦、平板電腦或者智能手機。在互聯網環境下,通過訪問陸岸監測中心及在用戶權限系統的監督控制下,相關人員根據自己的權限,監控挖泥船上的測量數據。通過互聯網進行數據采集、傳輸或下載,以滿足后續進行數據回放、報警查看、狀態趨勢記錄或數據分析研究。泥泵在線監測系統流程如圖1所示。

泥泵在線圖1.png

2、系統硬件與安裝

本文研究對象是設計產量為4500m3/h的絞吸船,船上2臺甲板泥泵,額定轉速325r/min,額定功率3626kW,屬于大型、低速的旋轉機械。鑒于泥泵工作環境惡劣,選用頻率范圍0.1~10000Hz的工業ICP加速度傳感器。所選擇的數據采集設備必須具備較強的可靠性,同時主要考慮以下兩個方面的要求:1)采集設備的處理能力,采集系統不僅需要合適的采樣頻率、較大的存儲空間,還需要快速的數據計算處理能力;2)數據采集精度,這是保證獲取可靠分析數據的重要因素。

系統中泥泵測點選擇依據主要參考標準為GB10889—1989《泵的振動測量與評價方法》。每個測點都要在3個相互垂直的方向(水平、垂直、軸向)進行振動測量。系統中約定:泥泵主軸方向為X軸,水平方向為Y軸,垂直方向為Z軸。傳感器布置分主測點和輔助測點,主測點位于泥泵齒輪箱輸入和輸出的軸承座處和靠近軸承處,輔助測點布置在泥泵基座和出口法蘭處。測點位置布置如圖2所示。

泥泵在線圖2.png

因監測系統工作環境惡劣,系統硬件必須采取適當的防護措施:鎧裝工業型ICP加速度傳感器配備的信號線適用于長距離信號的傳輸,雙層屏蔽層能夠有效的屏蔽外界干擾信號,更適用于長距離信號傳輸;采集儀專用防護箱采用特殊設計,能夠防電磁干擾、防潮。

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