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泥泵在线振动状态监测系统设计与安装
发布时间:2021-03-22 08:59:56

1、系统方案设计

泥泵是典型的旋转往复型机械,振动分析法是进行旋转机械监测与诊断的主要方法,它直接、有效,并且可靠度高,在机械行业得到普遍应用;泥泵在线振动状态监测系统(船载服务器系统)由前端的设备传感器群、中间的信号采集系统和后端的故障分析与诊断系统软件组成,包括传感器、数据采集仪和计算机,其结构分为3层:

(1)系统结构第1层,即泥泵现场,在泥泵设备适当位置安装振动加速度传感器和转速传感器,用于实时测量采集泥泵的振动和转速参数。

(2)系统结构的第2层,即船舶施工作业控制室(驾驶室)。机械监测系统装备放置在控制室内环境较好的地方,从泥泵安装的传感器传输回来的信号经过处理后,根据信号的强弱转换成相应大小的电流(4~20mA)信号输出,通过与预先设定的警戒值相比较,在屏幕上通过红、黄、绿指示灯来显示设备的运行状态,通过这种直观的方式,让现场施工管理人员、操作人员实时掌握泥泵的运行状况。

(3)系统结构第3层,即各种扩展功能所需。电流信号可以通过电缆传输至其他配置的中控系统或者拓展功能设备,船载服务器系统的服务器再通过移动数据网络与陆岸监测中心进行数据传输,陆岸监测中心和客户端设备构成广域局域网。陆岸监测中心集中处理从挖泥船上收集的数据,客户端设备可以是台式计算机、笔记本电脑、平板电脑或者智能手机。在互联网环境下,通过访问陆岸监测中心及在用户权限系统的监督控制下,相关人员根据自己的权限,监控挖泥船上的测量数据。通过互联网进行数据采集、传输或下载,以满足后续进行数据回放、报警查看、状态趋势记录或数据分析研究。泥泵在线监测系统流程如图1所示。

泥泵在线图1.png

2、系统硬件与安装

本文研究对象是设计产量为4500m3/h的绞吸船,船上2台甲板泥泵,额定转速325r/min,额定功率3626kW,属于大型、低速的旋转机械。鉴于泥泵工作环境恶劣,选用频率范围0.1~10000Hz的工业ICP加速度传感器。所选择的数据采集设备必须具备较强的可靠性,同时主要考虑以下两个方面的要求:1)采集设备的处理能力,采集系统不仅需要合适的采样频率、较大的存储空间,还需要快速的数据计算处理能力;2)数据采集精度,这是保证获取可靠分析数据的重要因素。

系统中泥泵测点选择依据主要参考标准为GB10889—1989《泵的振动测量与评价方法》。每个测点都要在3个相互垂直的方向(水平、垂直、轴向)进行振动测量。系统中约定:泥泵主轴方向为X轴,水平方向为Y轴,垂直方向为Z轴。传感器布置分主测点和辅助测点,主测点位于泥泵齿轮箱输入和输出的轴承座处和靠近轴承处,辅助测点布置在泥泵基座和出口法兰处。测点位置布置如图2所示。

泥泵在线图2.png

因监测系统工作环境恶劣,系统硬件必须采取适当的防护措施:铠装工业型ICP加速度传感器配备的信号线适用于长距离信号的传输,双层屏蔽层能够有效的屏蔽外界干扰信号,更适用于长距离信号传输;采集仪专用防护箱采用特殊设计,能够防电磁干扰、防潮。

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