CN115443379A - 偏心螺杆泵上的状态检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏心螺杆泵，所述偏心螺杆泵具有布置在泵壳体中的定子(10)、布置在定子(10)中的转子(20)、包括驱动马达(40)和将驱动马达与转子连接以传输转矩的驱动轴(30)的驱动单元，其中，所述转子在所述定子中被引导以围绕旋转轴线旋转运动，偏心螺杆泵具有用于检测所述偏心螺杆泵的状态参量的状态传感器(101)，其中，所述状态传感器布置在所述转子(20)或所述驱动轴(30)上或者借助于信号线路与所述转子或所述驱动轴处于连接中并且间隔开地布置，以用于检测所述转子或所述驱动轴上的状态参量。

Description

偏心螺杆泵上的状态检测

技术领域

本发明涉及一种偏心螺杆泵，包括具有泵入口和泵出口的泵壳体、布置在泵壳体中的定子、布置在定子中的转子、驱动单元，该驱动单元包括驱动马达和为了传输转矩而将驱动马达与转子连接的驱动轴，其中，所述转子在所述定子中被引导以围绕旋转轴线旋转运动，并且偏心螺杆泵具有用于检测所述偏心螺杆泵的状态参量的状态传感器。

背景技术

偏心螺杆泵用于在大量应用情况中输送不同的介质。偏心螺杆泵按照容积排量泵的原理工作并且为此具有转子，所述转子被驱动成在定子中围绕其自身的转子纵轴线旋转，其中，该转子纵轴线本身围绕与其间隔开距离的、通常平行延伸的定子纵轴线旋转，从而转子围绕定子纵轴线的旋转和转子围绕转子纵轴线的旋转作为偏心的旋转在此导致转子在定子中的叠加运动。偏心螺杆泵可以用于确定的且可计划的体积输送，办法是：实施确定数量的周转，该周转与所期望的输送体积成比例。偏心螺杆泵经常用于设备工程中并且经常用于供应含有异物的液体。尤其是在设备工程中的应用领域中，但也通常地，偏心螺杆泵的失效通常与整个设备的较长的停机时间意义相同，这对于用户来说与显著的缺点关联。

偏心螺杆泵的失效可能是由于许多原因。常见的失效原因是定子的过度磨损，所述定子在多种结构类型的偏心螺杆泵中作为护套结构由橡胶材料或其他弹性体制成，并且由金属制成的转子处于所述定子中，从而在转子和定子之间出现的磨损通常主要对定子侧产生影响。然而，通过偏心运动引起的摆动运动形式也要求相应的支承并且在驱动侧要求通过摆动轴进行相应的转矩传输，所述摆动轴通常构造有两个万向节。此外，在偏心螺杆泵的许多结构形式中，这些万向节处于定子的入口区域中并且由此被所输送的介质环流，从而使得这些万向节的负荷和万向节的密封件的可能出现的不密封性也会导致铰链磨损或轴承的损坏，这同样可能导致偏心螺杆泵的失效。

为了解决这些问题，已经提出了各种解决方案。例如在偏心螺杆泵具有小偏心率的情况下，将摆动轴实施为弯曲扭杆，由此可以省去在传动系中的两个万向节并且由此可以避免磨损和故障原因。然而，这种结构方式不适合于具有高流量体积的泵，因为在此较大的偏心率是有利的并且因此局限于较小的泵结构类型。

由EP 2 944 819 B1已知一种偏心螺杆泵结构形式，所述偏心螺杆泵结构形式能够实现用于更换偏心螺杆泵的转子或定子的大幅缩短的维修时间。这通过特定的定子凸缘构型实现，所述定子凸缘构型实现了定子连同布置在其中的转子一起枢转出来，而为此不必拆卸另外的连接到偏心螺杆泵上的管道或者不需要其他的拆卸步骤。在此，将转子从摆动轴上拆卸所需的用于拆卸转子的解决方案可以通过转子本身中的空腔来进行，从而使得也不需要进入到入口室中以用于从布置在那里的凸缘拆卸。利用这种易于维护的偏心螺杆泵结构，虽然在维护情况下实现了显著的优点，然而还期望预测需要维护，以便更好地将这种维护过程安排在常规的设备运行中。

为此，长期以来采用不同的方案来识别在偏心螺杆泵处需要维护的运行状态。

因此，根据DE 100 63 953 A1规定监控偏心螺杆泵的特定运行参数，办法是：压力测量转换器、温度感应器和振动传感器布置在铰链或轴承的区域中或者布置在转子或定子的区域中。该测量原理遵循一种方案，该方案对于其他泵结构类型、即例如由JP 60-150491A或DE 19 649 766 A已知的状态监控的原理通过评估温度或振动值来获得关于泵的磨损状态的结论。然而，该方案在于，由于在偏心螺杆泵中通过偏心运动引起的特定的振动状态，设置多个不同的传感器的布置，以便能够从偏心螺杆泵的正常运行状态充分可靠地探测表明磨损的运行状态。然而，这在该方案中导致了许多不同传感器的不利布置，以便实现磨损状态的检测。除了由此显著增加了偏心螺杆泵的安装和拆卸的难度、提高偏心螺杆泵的成本的缺点外，此外还已显示，即使利用多个不同传感器的这种耗费也不能可靠地识别出实际上为了维护所需的磨损状态，或者只有当出现明显损坏时才能识别出该磨损状态。尤其是不可能可靠地预防性地识别出导致提高的磨损的运行状态。

从DE 10 2005 019 063 B3中已知，在偏心螺杆泵的外部安装唯一的振动传感器并且评估其测量结果，以便由此推断出特定的运行状态或磨损状态。因此虽然消除了由于大量传感器而使拆卸变困难和成本提高的缺点，但是利用该现有技术也不能实现可靠地识别磨损状态和导致磨损提高的运行状态。

由DE 10 2018 113 347 A1已知一种新的更年轻的方案，其中，在偏心螺杆泵上借助于在偏心螺杆泵的输出端中的压力检测应当监控泵的运行压力或转矩形式的运行参数。在监控运行压力/转矩时，通过借助于傅里叶变换的信号评估来得到关于所述特定的运行参数的结论。原则上，虽然通过在泵输出端中的该传感器布置同样实现了比在已知的解决方案中可实现更容易的安装和拆卸，然而，传感器的布置具有的缺点是，借助特定评估方式并且通过与校准的比较值进行比较，可以得出泵的运行压力的结论，并且间接地从中得出转矩的结论，该结论在很大程度上取决于泵送介质和泵输出端处的管线网络中的影响。磨损状态，尤其是需要维护的磨损状态，或者在未来计划的时间点需要维护的磨损状态，不能利用测量值检测和评估可靠地探测到。

现有的方案尤其旨在探测直接需要维护的状态。但是，原则上根据发明人的认识也有利的是，可以这样控制偏心螺杆泵，使得预防性地避免尤其引起磨损的运行状态。然而，为此需要不仅检测已经需要维护的磨损状态，而且检测一方面导致增加的磨损并且另一方面可以通过改变偏心螺杆泵的操控被避免的运行状态，从而降低磨损效应。根据发明人的认识，这例如可以在泵的起动特性方面表现出来，办法是：在那里例如随着转速的特定的升高实现泵的低磨损的加速运行，这可以根据所输送的介质而有所不同。此外，通过实时地识别所输送的介质的缺失并且随后使泵停止或者以明显降低的转速运行，能够避免干式运行状态。

此外，由源于本专利申请人的WO 2018/130718 A1预先已知具有转子和定子的锥形构型的偏心螺杆泵，所述偏心螺杆泵设置转子和定子之间的轴向调节可能性并且由此能够实现转子和定子之间的间隙的设定。在该偏心螺杆泵结构形式中，通过转子至定子的轴向进给，泵的起动特性和停止特性可以通过控制轴向进给来设计，并且当存在对泵的磨损状态和运行状态的认识时，可以通过转子和定子之间的这种轴向调节，只要检测到磨损状态，就能通过非常快速的控制，在一定程度上实时地，有针对性地以控制特性或调节回路的形式避免磨损密集的运行状态。

因此存在对偏心螺杆泵进行状态监控的需要，利用该状态监控克服了偏心螺杆泵的运行参数的已知检测方式的缺点，并且允许更自发且更精确地控制偏心螺杆泵以避免磨损状态。

发明内容

根据本发明，该任务利用先前所描述的结构形式的偏心螺杆泵来解决，其中，所述状态传感器布置在所述转子或所述驱动轴上或者借助于信号线路与所述转子或所述驱动轴处于连接中并且间隔开地布置，以用于检测所述转子或所述驱动轴上的状态参量。

根据本发明，直接在转子上或在驱动轴上检测状态参量。状态参量在此理解为借助于传感器器件检测的物理参量。该物理参量例如可以是温度、流体压力、应变、材料应力、关于重力方向的取向、按照绝对的高度和/或方向的速度、或者按照绝对的高度和/或方向的加速度。根据本发明，该状态参量要么通过状态传感器来检测，该状态传感器根据第一备选方案布置在转子上或驱动轴上。状态传感器在该第一备选方案中因而直接紧固在转子或驱动轴上。状态传感器例如可以紧固在转子或驱动轴的外表面上，嵌入到该外表面中，或者布置并紧固在转子或驱动轴的内部空腔中，尤其使得从所构造的转子或作为驱动轴的空心轴的空腔出发，状态传感器布置在该空腔的内表面上，或者从该空腔出发布置在通道中，该通道延伸至转子或驱动轴的外表面并且必要时也可以穿过该外表面。

作为对此的备选，状态参量根据本发明可以通过状态传感器来进行，该状态传感器借助信号线路与转子或驱动轴连接并且本身与转子和驱动轴间隔开。在该可备选的情况下，状态传感器与转子或驱动轴间隔开地布置并且借助信号线路与转子或驱动轴连接。在该备选方案中，实施了具体实施的信号线路，也就是没有通过无线电波等进行数据传输，以便将物理的状态参量通过信号线路从转子上或驱动轴上的检测点传导离开至状态传感器。因此，例如可以借助于空心管道、如通道、软管道、管道、孔或类似物将直接在转子或驱动轴的表面上检测到的压力从检测地点导走并且在其他位置上通过状态传感器检测。信号线路在此从状态传感器延伸直至端点，该端点直接布置在转子上或驱动轴上，如之前针对直接布置在转子上或驱动轴上的状态传感器所阐述的那样。

通过借助状态传感器或者信号线路的前述布置检测转子或者驱动轴上的状态参量，检测偏心螺杆泵上的直接测量参量，该直接测量参量能够直接推导出与偏心螺杆泵的运行状态相关的测量值。通过这种直接的检测，一方面可以直接实时地检测与所述转子或者驱动轴的旋转直接相关的物理参量，比如压力比、加速度或者振动值，如所述压力的幅度或者频率或者由所述旋转引起的加速度。此外，通过直接在转子上或在驱动轴上的这种检测，也可以在整个偏心螺杆泵内部典型地出现温度峰值的位置上实时地检测温度及其可能的升高。

在借助于例如布置在壳体外壁上的传感器进行振动测量时，在评估振动信号时必须总是考虑振动波从声源到传感器的传输和传播。在此，材料动态的和结构动态的特性、例如整体结构的刚度和产生的固有频率起决定性的作用。此外，所输送的介质和定子的减振特性在此是决定性的缺点。由于多个影响因素，经常需要对***进行复杂的结构分析和对测量信号进行模态分析。以这种方式虽然可以从总振动谱中提取信号分量，这些信号分量被清除了几个影响因素，但是由于强烈的信号处理而存在的危险是，***的信号误差被引入到所评估的信号中或者***地确定的状态信号从信号中被滤出。

在根据本发明直接和紧接地在对于监控起决定性作用的构件、即转子或摆动轴处或中进行测量时，评估明显更简单地且同时且由此更可靠地进行，因为明显地降低了上面所说明的影响并且可以利用更简单的方法、例如带通滤波器工作。

通过将状态传感器布置在转子或驱动轴上，状态传感器随转子或驱动轴旋转并且因此可以检测360°轮廓，由此实现所述状态的横截面测量。这种测量的说服力明显比利用固定地布置在偏心螺杆泵上的状态传感器的测量更好并且更精确。

本发明尤其基于以下认识，即间接地检测物理参量和从中推导出的能够推导出的关键的运行参数的计算一方面带来的缺点是，实时的监控由于必要的比较计算、必要的计算步骤本身和在此将积分时间段进行比较的必要性而不能可靠地并且足够有效实现的是，已经能够识别出会导致提高的磨损的运行状态并且能够通过相应的控制措施来避免。另一方面基于以下认识，即状态传感器布置在转子上或驱动轴上，或者通过信号线路从转子或驱动轴导出物理测量参量，使得能够在以下地点检测状态参量，该地点使得通常能够检测具有状态变化的最大量和与输送参数如所输送的介质的温度或粘度的很小相关性的最直接的状态变化。

因此，根据本发明，不必从在其他地点处被阻尼地检测到的状态参量中用不精确的假设来反推计算出在关键地点处的状态参量的实际变化。因此，例如在检测转子或驱动轴上的温度或压力时，可以直接在干式运行开始时检测到干式运行并且通过相应的控制立即避免由此引起的磨损效应。同样可以通过转子或驱动轴的对此特征性的振动特性在以下瞬间检测轴承的导致轴承磨损提高的过载，过载在该瞬间首次出现并且与此相应地快速地通过功率或转速或其他控制参量的相应降低在由此出现的磨损之前也有效地被避免。最后，转子或驱动轴上的状态参量的实时检测也适合于由此这样操控锥形实施的转子定子装置的控制参量，使得通过转子和定子之间的轴向调节或通过偏心率的调节有针对性地开始偏心螺杆泵的预定的运行状态或在闭合的调节回路中结束偏心螺杆泵的预定的运行状态走向。

根据第一优选的实施方式规定，所述状态传感器布置在所述转子内部或所述驱动轴内部，或者所述信号线路在所述转子内部或所述驱动轴内部终止。根据该优选的实施方式，检测转子或驱动轴内部的状态参量。这一方面能够实现直接检测偏心旋转运动的构件上的状态参量，另一方面能够实现保护所述状态传感器和必要时必要的传感器线路或传感器或信号线路的能量供应免受所输送的介质影响的布置。为此，转子或驱动轴可以实施成具有内部空腔，例如构造为滚轮转子或空心轴，并且状态传感器或信号线路的端部随后被布置和紧固在该空腔中。

更进一步优选的是，状态传感器通过传感器电缆被电缆连接地与电子评估单元连接，并且传感器电缆或者信号线路在驱动轴的一个区段内部并且必要时在转子的一个区段内部延伸。根据该实施方式，传感器信号电缆延伸，该传感器信号电缆将传感器信号以电方式或作为光导体或以其他方式从紧固在驱动轴或转子处的状态传感器引导到电子评估单元，或信号线路在与驱动轴或转子间隔开距离地布置的状态传感器的情况下延伸通过驱动轴的一个区段且必要时在转子的一个区段内延伸。该走向使得传感器信号电缆或者信号线路的受保护的放置成为可能。

传感器电缆或信号线路尤其可以沿着整个驱动轴并且沿着整个传动系延伸直至状态传感器在转子上或驱动轴上的端点或紧固点，并且在此区段式地穿过驱动轴或转子或两者。这能够实现传感器电缆或者说信号线路的总体上受保护的走向并且借助于相应的传输元件将传感器信号从传动系的旋转轴导出到固定的传输单元上。

在此特别优选的是，驱动轴是摆动轴，该摆动轴在其指向驱动马达的端部上与驱动马达连接以用于围绕驱动轴线旋转，并且在其指向转子的端部上与转子连接以用于围绕转子轴线旋转并且用于与其叠加的围绕与转子轴线间隔开距离的偏心轴线旋转。

根据该实施方式，转子的偏心旋转运动借助作为驱动轴的摆动轴传输。该摆动轴在与驱动马达的连接侧处旋转地支承并且在与转子的连接部位处与转子连接且在该部位处实施转子的偏心的旋转运动和转子围绕其纵轴线的旋转运动。

该摆动轴原则上可以实施为弯曲杆，以便传输围绕小偏心率的旋转。然而特别优选的是，所述摆动轴具有摆动轴中部区段、第一万向节和第二万向节，并且所述第一万向节***所述摆动轴中部区段与所述驱动马达之间，并且所述第二万向节***所述摆动轴中部区段与所述转子之间。通过这种构型，提供一种也适用于大的偏心率和高的转矩的摆动轴，办法是：设置两个间隔开距离的万向节。在此，万向节理解为如下铰链，即，旋转能够利用成角度的轴引导部来传输，即例如也可以是销铰链或其他结构形式。

在此，在摆动轴被设计有这种万向节的情况下特别优选的是，传感器电缆或信号线路被引入到第一和/或第二万向节中，或者穿过第一万向节并且必要时穿过第二万向节，或者围绕第一和/或第二万向节引导。对于传感器电缆和信号线路的被保护的敷设，这种引入或穿过第一和/或第二万向节是有利的，这尤其也可以与传感器电缆或信号线路穿过摆动轴的中间区段进行组合。通常，具有万向节的摆动轴相对于被泵送的介质借助密封的保护软管(该保护软管围绕每个万向节布置并密封该万向节)来密封或者借助延伸通过两个万向节和摆动轴的中心区段的保护软管相对于被泵送的介质密封。在这种情况下，传感器电缆或信号线路也可以敷设在该保护软管与摆动轴之间并且由此同样地被敷设成被保护免受泵介质。尤其是传感器电缆或信号线路也可以加入到这种保护软管中或者放置在两个作为双罩壳布置的保护软管之间等等，以便保护传感器电缆也免受由于摆动轴引起的机械应力。

在此尤其优选的是，所述第一万向节被第一密封护套包封，并且所述第二万向节被第二密封护套包围，或者所述第一万向节和所述第二万向节和所述摆动轴被密封罩包封，并且在所述第一密封护套和/或所述第二密封护套中或者在密封罩中布置有压力传感器，或者在所述第一密封护套和/或所述第二密封护套中或者在密封罩中引导有压力管路，并且压力传感器与压力管路处于流体连接中，以用于检测在所述第一密封护套和/或所述第二密封护套中或者在密封罩中的压力，并且所述压力传感器按照信号技术与评估装置连接，所述评估装置被构造成，借助于所述压力传感器检测在所述第一密封护套和/或所述第二密封护套内部或在所述密封罩内部的压力，其中，优选地，所述压力传感器检测经由被引导到所述第一密封护套和/或所述第二密封护套中或所述密封罩中的压力管路或经由所述压力管路被供应的压力介质的压力。

根据这种扩展形式，压力传感器布置在密封护套中的一个密封护套内或者密封罩内，或者在每个密封护套中各布置一个压力传感器，或者使用压力管路作为信号线路，所述压力管路相应地围绕第一或者第二万向节***到第一或者第二密封护套中或者***到第一或者第二万向节的共同的密封罩中并且检测在这些密封护套或者密封罩内部的压力。尤其在此也能够设置第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器布置在第一密封护套内部或者与通到第一密封护套中的压力管路连接，所述第二压力传感器布置在第二密封护套内部或者与通到第二密封护套中的压力管路连接。通过在密封护套或密封罩内部构建压力检测部，可以可靠地和直接地检测在这些密封护套内部的压力下降或升高，这种压力下降或升高表示密封护套/密封罩的不密封性。这种不密封性最终会快速地导致被泵送的介质进入万向节，这种不密封性是立即引起高磨损的事件。因此，为了避免这种不期望的且高的磨损，该不密封性的检测是重要的。在这种情况下，本发明实现的是，在出现这种磨损之前密封或替换密封护套，这种磨损需要进行复杂的修理以及更换一个或两个万向节以及可能的其他轴承元件。在此特别有利的是，通过压力管路将压力介质输送到密封护套或者密封罩中。如果压力管路设置为信号线路，则这也可以通过该信号线路进行。由此可能的是，在密封护套内部构建并保持压力。这一方面允许在密封护套或者密封罩与万向节之间产生距离，由此可以避免通过万向节进行的密封护套或密封罩的机械损坏。另一方面可以在密封护套或者密封罩内部产生确定的压力，从而可以可靠地确定压力下降并且可以相对于由所输送的介质本身产生的压力影响进行区分。

根据另外的实施方式规定，所述状态传感器与用于信号传送的电子评估单元连接，并且所述电子评估单元被构造成求取利用所述状态传感器借助所述状态传感器数据检测的实际状态与预定的额定状态的偏差，将所求取的偏差与预定的允许偏差进行比较，并且随后当所求取的偏差超过所述允许偏差时，输出警报信号。

在此尤其可以规定，电子评估单元被构造成接收状态传感器信号作为实际状态，将状态传感器信号与存储的作为额定状态的正常状态传感器信号比较，并且计算所求取的偏差作为状态传感器信号与正常状态传感器信号的差，考虑预定的允许偏差值作为预定的允许偏差，并且用于将值警报信号作为警报信号输出。根据这些改进形式，信令不利的运行状态、即信令引起或造成提高的磨损的运行状态的状态传感器的传感器信号的探测基于额定数据和实际数据的比较。在此，额定数据以电子形式存储地存在，例如作为数据值、数据值走向、数据值走向的算法描述或作为具有多个用于偏心螺杆泵的不同运行状态的额定值的比较表。额定数据一方面可以预先确定并且事先存储，即几乎可以与偏心螺杆泵从工厂一起交付，从而它们包括对于偏心螺杆泵的结构形式而言特征性的和恒定的特征值。

额定数据例如可以通过从泵自身的结构特性(如偏心率)得到的恒定的状态值、通过传动系限定的负荷值来限定。然而，在泵送特定介质时，也可以将额定数据作为参考值或校准值来求取，以便随后存储。该参考值或校准值例如可以通过用户在首次泵送确定的介质时或在泵首次投入运行时在确定的安装情况下求取并且然后在进一步监控时、即在随后测量实际值时考虑用于比较，从而可以立即识别相对于初始的参考值或者校准值的关键的变化。原则上，实际数据与额定数据的任何偏差都可以作为警报输出。然而通常可行的是，限定公差范围，在该公差范围内，实际值可以围绕额定值波动，而不会由此限定偏心螺杆泵的临界运行状态。

根据另外的优选的实施方式规定，所述电子评估单元被构造成接收状态传感器信号，从至少两个在时间上相继的状态传感器信号中求取状态变化值作为实际状态，并且将所述状态变化值与作为额定状态的所存储的正常状态变化值比较，计算所求取的偏差作为所述状态变化值与所述正常状态变化值的差，考虑预定的允许偏差变化值作为预定的允许偏差，并且将变化警报信号作为警报信号输出。

更进一步优选的是，电子评估单元被构造成接收状态传感器信号，由至少三个在时间上相继的状态传感器信号求取状态变化速度作为实际状态，并且将状态变化速度与作为额定状态的所存储的正常状态变化速度比较，计算所求取的偏差作为状态变化速度与正常状态变化速度的差，考虑预定的允许速度偏差作为预定的允许偏差，并且输出变化速度警报信号作为警报信号。

根据这些改进形式，一方面求取状态变化信号，该状态变化信号表征两个在时间上相继的实际值的变化。状态变化信号可以理解为状态信号的一阶时间导数并且通常比状态信号的绝对值更好地得到用于已出现的或即将出现的临界运行状态的评价基础。同样，可以由时间上相继的状态传感器信号来求取状态变化速度，其中，可以理解状态信号的二阶时间导数。通过计算和考虑该状态变化值或状态变化速度，一方面求取速度，并且另一方面求取加速度，状态信号以该加速度变化。这两个值更适合于在转子或驱动轴上检测到的许多物理参量，以便检测出现的或表现出的偏心螺杆泵的临界运行状态，而不是单独检测状态信号。因此在单独检测状态信号时通常仅限定被感觉为临界的极限值。然而，为了允许无中断和无警报地正常运行，该极限值必须实际上被定义成靠近临界极限。与此相对，在检测状态信号的变化率或该变化率变化的速度时，已经在对于状态信号的绝对值来说仍允许的范围中识别出，偏心螺杆泵是否运动到临界运行状态上。因此例如偏心螺杆泵中的压力的大幅升高或压力的升高或降低的非常快速的变化可指示泵的压力侧上的封闭状态或泵的吸入侧上的封闭状态并且可以被及早识别，以便由此实现对偏心螺杆泵的操控。同样，当绝对温度还未达到临界状态值时，大的温度升高或温度升高的大的变化率、即加速的温度升高已经能够信令干式运行。在此，也可以通过转子上或驱动轴上的直接状态检测以及根据一阶时间导数或二阶时间导数的由此实现的微分分析来通过监控状态实现对偏心螺杆泵的控制的实时反应，这可以预防出现损坏和磨损。

在此，总体上进一步优选的是，电子评估单元被构造成将多个在时间上相继的实际状态与多个在时间上相继的额定状态比较，并且由该比较计算出偏差特征值作为求取的偏差，将预定的允许偏差特征值考虑作为预定的允许偏差。根据该实施方式，考虑预定的偏差以用于所求取的状态参量的变化或者状态参量的变化速度的变化，以便能够实现在视为非关键的公差窗口内的运行并且在超过该公差窗口时触发相应的警报。

此外优选的是，所述偏心螺杆泵具有转子，所述转子具有锥形的包封部和锥形地渐缩的定子内腔，并且所述转子和所述定子借助于轴向调节驱动器沿轴向方向相对于彼此可调节，并且电子评估单元与轴向调节驱动器连接以用于信号传送并且被构造成操控该调节驱动器，以便在转子和定子之间实施轴向调节，在轴向调节过程期间检测状态传感器的多个在时间上相继的状态传感器信号。根据该实施方式，借助于锥形渐缩的转子和定子通过在转子和定子之间进行轴向的调节运动实现了对在转子和定子之间的径向间隙的可设定性。为此，定子可以固定地实施并且转子可以是可轴向调节的。轴向调节器件尤其可以这样实施，使得在持续运行中可以实现转子的轴向调节，例如办法是：转子连同摆动轴和驱动马达可以轴向地调节。为此例如可以使用可操控的致动器，该致动器优选可以通过位移传感器来设定预定的轴向位置。驱动马达或传动系的其他零件也可以轴向固定地构造并且借助传递转矩的轴向推力连接与转子连接。转子的轴向调节运动通常影响状态信号并且可以用于实现状态信号变化。为此，根据本发明，在调节过程期间检测至少一个状态信号，优选多个相继的状态信号。轴向调节运动能够根据状态信号进行。因此这可以通过轴向调节的控制或闭合的调节回路来实现，其中，状态信号用作输入参量或引导参量并且轴向调节运动用作初始参量或调节参量。转子和定子之间的轴向调节允许对偏心螺杆泵的运行状态进行自发校正。该自发校正可以用于优化泵的起动特性，例如以便实现具有较大间隙的节省功率的加速运行并且然后在达到所希望的转速之后或在加速运行期间减小间隙。此外，轴向调节能够借助于对状态信号、如驱动功率、转矩或温度的监控来进行，直至在转子和定子之间实现对于泵效率和磨损而言理想的间隙。

还进一步优选的是，所述状态传感器布置在所述驱动轴或所述转子上并且还与用于向所述偏心螺杆泵外部的数据接收器无线传输状态数据的状态传感器数据传输模块连接，其中，所述状态传感器和所述状态传感器数据传输模块为了接收电能而与能量转换器连接，所述能量转换器布置在所述转子或所述驱动轴上并且所述能量转换器被构造用于将作用在所述能量转换器上的动能或热能转换为电能。根据该实施方式，状态传感器作为自给自足模块布置在转子或驱动轴上并且将状态数据无线地传输给与其间隔开距离的接收器。状态数据检测和传输所需的能量在此通过能量转换器提供，该能量转换器同样布置在转子或驱动轴上并且与状态传感器直接连接以用于能量传输或者与状态传感器实施为共同的模块。能量转换器例如可以被实施成使得能量转换器通过感应从旋转运动、由此产生的加速度或振动中产生电能。也可以使用其他的转换器类型，例如由被泵送的介质的温度产生电能的热转换器。

尤其优选的是，能量转换器选自：

-基于电磁感应原理的转换器，该转换器将转子或摆动轴相对于泵壳体的相对旋转运动转换成电能，

-基于电磁感应原理的转换器，所述转换器将由所述转子或所述摆动轴围绕转子轴线的旋转和所述转子围绕偏心轴线的旋转所导致的所述转子或所述摆动轴的往复的加速度转换成电能，或者

-基于热电原理的转换器，所述转换器将温度梯度转换成电能，其中，所述转换器尤其布置在以下区域中，所述区域承受所输送的介质与泵构件、如所述转子、所述摆动轴或所述定子之间的温度梯度。

此外优选的是，在所述转子上布置了两个状态传感器，所述两个状态传感器布置在两个彼此间隔开距离的位置上并且所述位置具有所测量的状态参量的相移，其中，所述相移优选通过所述状态传感器的轴向距离(该轴向距离大于或小于所述转子的节距的整数倍数)来实现，或者通过所述两个状态传感器的角间距(该角间距不等于360°的整数倍数除以所述转子的螺纹线的数量)来实现。利用该实施方式实现了两个状态参量的同时的相移的测量。相移在此理解为在周期性的走向内的两个状态参量的检测，该检测在该周期性走向的两个点上进行，这两个点彼此不间隔有所述周期性走向的波长的恰好整数倍数。在借助于三螺线的偏心螺杆转子上的两个状态传感器来检测这两个状态参量的情况下，这可以以不同的定位方式进行。因此，相移例如可以通过如下方式实现，即，两个状态传感器虽然在轴向方向上不彼此间隔(也就是处于转子的横截面中)，但是在该横截面中彼此具有角度偏移，该角度偏移不同于商360°/n，其中，n相应于所述转子的螺纹线的数量。因此，如果状态传感器彼此错开不等于120°或等于240°的角度，也就是例如彼此错开90°或180°，则在三螺线的转子的情况下可实施相移的测量。在两螺线的转子的情况下，角度偏移必须不等于180°，以便实现相移的测量，在四螺线的转子的情况下不等于90°、180°和270°。在此要考虑，在偏心螺杆泵中，定子的螺纹线数量总是比转子的螺纹线数量高一个。

但当状态传感器具有相应于商360°/n的角度偏移时也可以实现相移的测量，办法是：状态传感器在轴向上以不等于转子螺纹节距的倍数的距离间隔开。在此，该节距理解为两个相邻的螺纹尖顶的轴向距离并且在单螺线的螺纹的情况下相应于螺距，在多螺线的螺纹的情况下相应于螺距/螺纹线数量的商。尤其，相移可以通过将状态传感器彼此间隔开对应于半节距的轴向距离来设定，使得实现半个波长的相移。

通过利用相移进行测量，实现了对磨损的特定征兆的特别有利的监控。因此通过减去两个状态传感器的传感器信号可得到被消除了仅在一个相中出现的效应的测量参量，该测量参量允许对在局部在角度范围中出现的磨损效应的结论。此外，通过比较在时间上错开相移地获得的传感器信号，可以获得关于状态变化的相对结论。

与此不同或附加地，在特定的应用中也有利的是，此外优选的是，两个状态传感器布置在转子上，所述两个状态传感器布置在两个彼此间隔开距离的同相位置上，其中，同相优选通过状态传感器的轴向间距实现，该轴向间距相应于转子的节距的倍数，或者通过两个状态传感器以一个角度进行的角间距实现，该角度是360°的整数倍数除以螺纹线的数量。利用该实施方式实现了两个状态参量的同时的相位同步的测量。这种测量方式允许比较两个同时在不同位置上检测的状态值并且因此可以实现直接推断局部造成的运行状态变化。

尤其也可优选的是，设置三个或更多个状态传感器，其中的两个状态传感器彼此相移地布置并且两个状态传感器同相地布置，以便组合上面所阐述的优点并且获得对运行状态的全面结论。

此外优选的是，状态传感器是温度传感器、压力传感器、振动传感器或加速度传感器。

在此，评估尤其可以借助与事先存储的和/或校准的主曲线的比较来提供关于所设定的平衡温度的信息。在考虑螺距和曲率的情况下的曲线走向的详细分析允许附加的评估可能性。因此例如松弛时间常数与定子的弹性体罩的动态特性相关。面积积分的比较描述了在磨合阶段期间的阻尼功率。

原则上，通过借助于两个或更多个沿转子轴线轴向间隔开距离的压力传感器的测量可以求取压力差，该压力差例如可以用于体积流量计算。

通过用加速度传感器或者振动传感器对在转子中产生的振动进行测量，例如可能的是，通过在泵送运行中的连续激励来监控转子-定子-***的固有频率。通过改变显著的信号分量，可以推断出转子的材料特性和结构特性并且因此例如识别出定子的裂纹或变形的出现或传播。此外可能的是，探测输送介质中携带的较实心的异物、例如石头或螺钉的撞击。在检测到这种运行状态时，则可以警告泵的用户免受由于这些异物造成的损伤并且因此检查其泵过程，以预防泵中的损伤，或者可以执行从状态传感器信号直接推导出的控制措施，例如泵的紧急停机或转速降低。

附图说明

借助附图阐述本发明的优选的实施方式。在此，示出了：

图1是根据本发明的偏心螺杆泵的纵向剖切的视图，

图2是根据本发明的偏心螺杆泵的第一实施方式的截取部分的纵向剖切的视图，

图3是根据本发明的第二实施方式的根据图2的视图，

图4a是本发明的第三实施方式的纵向剖切的局部视图，

图4b是本发明的第四实施方式的根据图4a的视图，

图4c是本发明的第五实施方式的根据图4a的视图，

图4d是本发明的第六实施方式的根据图4a的视图，

图4e是本发明的第七实施方式的根据图4a的视图，

图4f是本发明的第八实施方式的根据图4a的视图，

图4g是本发明的第九实施方式的根据图4a的视图，

图4h是本发明的第十实施方式的根据图4a的视图，

图4i是本发明的第十一实施方式的根据图4a的视图，

图4j是本发明的第十二实施方式的根据图4a的视图，

图4k是本发明的第十三实施方式的根据图4a的视图，

图5a是根据第一实施方式在摆动轴或者转子上进行的测量过程的示意图，

图5b是根据第二实施方式在摆动轴或者转子上进行的测量过程的示意图，

图5c是根据第三实施方式在摆动轴或者转子上进行的测量过程的示意图，

图6a是在偏心螺杆泵的运行持续时间上在该摆动轴或转子上所记录的三个特征性的测量值的走向的示意图，

图6b是三个在转子上记录的温度关于时间的典型的示意走向，

图6c是在正常运行状态中的被紧固在转子上的传感器在三个方向上的运动关于时间的典型的示意走向，

图6d是在具有严重磨损的泵的运行状态中的被紧固在转子上的传感器在三个方向上的运动关于时间的典型的示意走向。

具体实施方式

在图1中示出偏心螺杆泵的典型结构。泵具有定子10，定子具有沿定子纵轴线A延伸的、呈带有两个螺线的缠绕螺旋线造型的空腔。定子10通常包括金属管11或其他稳定的罩结构，罩结构包封在内部构造具有螺旋几何形状的空腔的弹性体罩12。在定子空腔中布置有转子20，转子沿着转子纵轴线B延伸，该转子纵轴线以所谓的“偏心率”平行于定子纵轴线A错开地延伸。偏心螺杆泵可以被构造成具有不同螺线数的转子和定子。原则上，对于工作原理而言，转子的螺线数总是比定子的螺线数高一个螺线。

定子内腔和转子能够在轴向方向上沿着泵送方向渐缩(未示出)，使得转子和定子内腔的指向进入开口1的端部具有比指向排出开口2的端部更大的横截面。在这种渐缩的(典型地配有锥形的包封部或锥形收缩的内腔的)转子和定子中，转子和定子然后布置成可轴向相对彼此移动(轴向运动Ax)。轴向进给于是优选在转子的旋转运动Ro期间是可能的。由此，一方面通过使得转子进一步移入到定子中能够补偿转子在定子中的由磨损引起的间隙或者说过小的预紧。此外，由此可以通过轴向调节来优化泵的起动特性，例如办法是：根据泵特性借助于状态参量进行轴向调节。因此例如可以对输送介质的不同粘度作出反应。

转子20通过摆动轴30被置于围绕其转子纵轴线B旋转。在此，摆动轴30安装在转子和驱动输入轴之间并且将驱动马达40的旋转运动传输到转子20上，驱动输入轴通过皮带传动机构41由驱动马达40驱动。在此，摆动轴30从旋转地支承在入口壳体50中的驱动输入端部30a延伸至与转子连接的驱动输出端部30b。在驱动输出端部30b处，摆动轴30执行由围绕转子纵轴线B的旋转和围绕定子纵轴线A的转子纵轴线B的旋转组成的组合运动。在该驱动输出端部上，摆动轴可以借助于通过两个具有偏心错开的轴线的旋转轴承构成的偏心支承件来引导，或者可以不被引导，从而所述摆动轴的所述驱动输出端部的运动由所述定子内的所述转子的引导限定。

摆动轴30在驱动输入端部30a处具有输入万向节31并且在驱动输出端部处具有输出万向节32。轴区段33在这两个万向节31、32之间延伸，该轴区段将这两个万向节互相连接。输入万向节31与驱动输入轴连接并且经由皮带传动机构与驱动马达40的从动轴连接。输出万向节32与转子连接。

整个摆动轴30布置在入口壳体50中并且由待泵送的介质环流，该介质通过进入开口51流入到入口壳体50中。这表示泵的吸入侧。因此，摆动轴整体上被保护套36包围，该保护套延伸经过输入万向节31、轴区段33和输出万向节32。

转子20和定子10从紧固在入口壳体处的入口端部10a延伸到紧固在出口端部20a上的出口壳体60。在出口壳体60上布置有排出开口61，被输送的介质通过该排出开口从泵中流出并且该排出开口构成泵的压力侧。

图2示出截取部分，该截取部分以局部图示出摆动轴连同附接在其上的驱动输入轴和附接在其上的转子。在该实施方式中，传感器101被***到在转子中的在转子纵轴线B的径向方向上延伸的孔102中。传感器例如可以是温度传感器、加速度传感器或压力传感器。此外，转子20具有纵向孔21，该纵向孔沿着并且同轴于转子纵轴线B延伸。

在根据图2的实施方式中，传感器101借助传感器信号线路110连接，该传感器信号线路穿过转子中的纵向孔21延伸，从那里出发通到输出万向节31的连接凸缘中的与纵向孔21同轴延伸的凸缘纵向孔34中。传感器信号线路103从这个凸缘纵向孔34中穿过在转子纵轴线B的径向方向上延伸的在输出万向节31的连接凸缘中的孔一直延伸到万向节31外的位置。信号线路然后在万向节31、轴区段33和万向节32外延伸，然而在保护套36内一直延伸到摆动轴30的输入端部。在该输入端部上，信号线路类似于输出端部上那样首先穿过输入万向节的轴区段侧的连接凸缘中的径向孔一直延伸到万向节的驱动输入轴侧的连接凸缘中的轴向孔，从那里进入到驱动输入轴中的同轴的纵向孔中。传感器信号线路然后可以被引导直至传感器信号旋转传输部，该传感器信号旋转传输部例如可以实施成多个滑环或类似物的形式，以便将传感器信号从偏心螺杆泵的旋转部分向外引导到偏心螺杆泵的静止部分中。

图3示出信号线路引导部的变型方案。该图示出与图2所示基本一致的结构。但与此不同的是，在这种变型方案中，信号线路仅通过万向节输出铰链的连接凸缘、轴区段和万向节输入铰链的连接凸缘中的轴向纵向孔引导，以便又通入到驱动轴中的纵向孔中。

在这种情况下，信号线路也延伸穿过两个万向节的销钉中的相应的横向孔。在此应理解的是，其中延伸有信号线路的通道在其尺寸方面相应大地实施，使得即使在运行中出现摆动运动并且万向节折弯时，信号线路也保持无剪切影响并且因此没有损坏。

不仅在图2中而且在图3中，驱动输入轴可以借助中心销钉紧固在输入侧的万向节处，该中心销钉通过部分地或全部地延伸穿过驱动输入轴并且紧固在万向节处，以便轴向地夹紧驱动输入轴和万向节之间的锥形配合座。另外的区别在于，在根据图2的实施方式中，驱动输入轴中的信号线路在轴中的轴向延伸的纵向槽中(例如，按照键槽的方式)引导并且因此处于该销钉的侧面，而在根据图3的实施方式中设置了空心的销钉，该销钉在实施为空心轴的驱动输入轴中延伸并且信号线路在该空心的销钉的内部空腔内延伸。

在图4a-k中示出在转子上的传感器布置的不同变型方案。原则上应理解的是，在这些图中绘出的传感器可以是压力传感器、温度传感器、加速度传感器、振动传感器或其他传感器。此外应理解的是，图4a-k中绘出的传感器布置的变型方案也可以彼此组合，即，一方面，使得相同类型的传感器可以根据这些变型方案布置在不同位置处，或者相同类型的传感器可以根据这些变型方案***不同位置处，或者在这些变型方案中示出的一个位置处可以布置不同类型的多个传感器。同样，在根据图4a-k的这些变型方案中示出的传感器的信号传输原理和能量供应可以彼此组合。

图4a示出转子中的传感器301的布置，其中，所述传感器***到所述转子的外表面中。当传感器应借助信号线路305传输传感器信号并且必要时应通过与之平行延伸的能量线路306供应能量时，该传感器布置如之前根据图2和图3所示可以通过转子中的相应的径向延伸的孔和转子中的轴向延伸的孔实现。

通常，在传感器被布置在转子的外表面中时有利的是，该位置一方面能够实现环绕的信号检测，即能够实现在围绕转子纵轴线或定子纵轴线的360°的旋转角度上的信号检测并且由此能够实现信号的一种类型的横截面检测。此外，在转子上布置传感器并且尤其当传感器布置在转子的外表面的区域中有利的是以下可行方案，即，利用该传感器在持续运行期间不仅执行定子上的特征值的信号检测而且执行转子上的特征值的信号检测而且执行所输送的介质的特征值的信号检测。该信号检测尤其可以在转子在360°上周转期间进行。这能够通过以下方式实现，即，在该传感器位置处于转子的表面上或附近时，在运行期间在偏心螺杆泵中一方面与定子直接接触，另一方面在继续旋转时也与定子有距离并且由此与所输送的介质接触，由此分别周期性地检测定子和检测介质是可能的。此外，在转子本身中的布置也能够实现对转子的测量。这尤其能够是温度测量，其中，根据转子围绕转子纵轴线的旋转角度在关于定子纵轴线的确定的角度、角度范围中或者在整个环周上测量定子的温度并且此外测量所输送的介质的温度。此外，例如通过将传感器实施成具有多个感测器，也可以通过传感器检测转子的温度。原则上应理解的是，传感器也可实施为传感器单元且可检测相同或不同物理参量的多个测量功能。

图4a中所示的传感器位置也可以用于压电式或电容式的振动传感器，以便检测转子在传感器的安装位置上的振动或加速度。在此可以涉及单轴或多轴测量的传感器。同样可以在该位置上***涡流传感器，以便进行转子的距离测量或位置测量。

图4b示意地示出与图4a一致的传感器401的定位。然而，在这种结构变型方案中，仅从传感器到接收设备的信号线路405被实施成是电缆连接的。为了传感器的能量供应，能量转换器407被布置成与传感器相邻，该能量转换器将温度或温度梯度转换成电能，这例如可以利用造粒元件来实施。该能量转换器利用的情况是，由于转子和定子之间的摩擦和流过的介质而出现在此相对于环境温度发生变化的温度和因此温度梯度，该变化的温度和因此温度梯度能够实现能量转换，该能量转换足以给传感器供应能量。

图4c示出另外的变型方案，其中，传感器501和信号线路505的位置对应于根据图4a的传感器位置，并且传感器的能量供应借助能量转换器来实现。在此，能量转换器根据感应原理构建，其中，一方面，在入口壳体50中布置有相应的磁体508，作为固定磁体或线圈磁体，并且线圈507处于输出万向节的区域中或者处于转子的入口端部处，在该线圈中通过感应触发电流。这样在转子旋转时起作用的发生器/发电机于是产生必要的电能以用于通过较短的能量线路506来向所述传感器供电。

在图4d中示出能量供应的另外的变型方案。在该变型方案中，压电转换器或电动力转换器607布置在转子中，该压电转换器或电动力转换器由通过转子的偏心旋转运动引起的振动产生电能并且由此向传感器601供电。信号传输又通过信号线路605以电缆连接的方式进行。

图4e和图4f示出一种变型方案，其中，两个传感器701a、b或者801a、b以关于转子纵轴线B相同的角位置但是沿转子纵轴线B轴向彼此间隔开距离地布置在转子上。在此，在图4f中，两个传感器701a、b的轴向距离被选择成，使得两个传感器布置在转子的螺纹线的螺纹尖顶的区域中，即轴向距离相应于转子螺纹的节距，而在图4e中，两个传感器801a、b之间的轴向距离被选择成，使得一个传感器布置在螺纹尖顶的区域中并且另一个传感器布置在螺纹槽的区域中，在此，轴向距离因此相应于转子螺纹的节距的一半。在两个变型方案中，传感器经由共同的能量线路706、806供电并且分别经由单独的信号线路705a、b或805a、b导出其信号。

图4g示出另外的变型方案，其中两个传感器901a，b以与图4e中相同的轴向距离布置在转子上，但在这种情况下不是以相同的角位置。这些传感器为了相移测量的目的围绕转子纵轴线彼此旋转180°定位。

图4h示出传感器1001的布置的另外的变型方案。在该变型方案中，传感器在转子内沿转子纵轴线布置在中央并且不延伸到转子的外表面。此外，传感器在轴向方向上大致居中地布置在转子中。这种布置特别良好地适于布置单轴或多轴振动传感器或陀螺仪或旋转传感器，并且由此检测传感器的运动、速度或加速度，这能够基于偏心运动做出关于偏心螺杆泵的运行状态的特性的结论。

图4i示出传感器布置的变型方案，其中传感器1101也不被布置成直至转子的外表面，而是保持在转子内。但是，与在图4h中示出的传感器位置相对，传感器在此与转子纵轴线径向间隔开距离地布置并且处于转子的外表面附近。

图4j示出一个实施方式，其中不需要数据或能量到传感器1201的电缆连接的传输。与图4b一致，在此，能量转换器1207被布置成与传感器相邻。此外，在本实施方式中，在转子内与传感器相邻地布置有无线电传送模块1209。由此，传感器信号能够被传送给布置在转子外部、尤其布置在定子或偏心螺杆泵外部的接收器1210。

图4k示出对此的变型方案，其中，除了传感器1301外，无线电传输模块1309也直接从能量转换器1307供电并且向外部接收器1310传输信号。

在根据图4j和图4k的两个实施方式中，传感器是自给自足的并且在转子上不需要布置电缆连接的信号线路或电缆连接的能量供应并且因此在安装方面是特别有利的并且同时是鲁棒的。

图5a-5c示出由测量参数进行测量信号产生和为此所需的用于产生测量信号并且传送该测量信号的能量供应的基本原理。

图5a在此示出传感器2200，该传感器检测测量参数2201并且通过微控制器2201产生和发出测量信号2204。为此，传感器直接与供电部2203连接。

图5b示出该原理的变型方案，其中，传感器2300同样检测测量参数2301并且经由微控制器2302输出描述所述测量参数的测量信号2304。传感器在此不直接与外部的能量供应连接。取而代之，设置能量转换器2305，能量转换器将环境能量2303转换成用于供应传感器2300和微控制器2302的电能。能量转换器为此将所产生的能量输出给能量管理和存储模块2306，从所述能量管理和存储模块为传感器和微控制器供应能量。

图5c示出以此为基础的变型方案，其中，除了传感器2400(该传感器将测量参数2401通过微控制器2402转换成测量信号2404)外还存在能量转换器2405，该能量转换器将周围环境能量2403转换成电能并且将电能输出给能量管理和存储模块2406。能量管理和存储模块在此向传感器和微控制器2402供应电能。此外，采用作为无线传输模块2407工作并且具有天线2408的转换器或耦联器，以将传感器信号2404传送至外部接收器。

图6a-d示出几个特征性的传感器信号的典型的走向，所述传感器信号反映了在转子或摆动轴上可检测的测量参数。

在图6a中，在此描绘了在偏心螺杆泵运行的整个运行持续时间3010上的动态刚度3001(具有三角形的曲线)、阻尼功3002(具有四边形的曲线)和定子的表面温度3003(具有点的曲线)。可以看出，表面温度3003从其首先较低的磨合阶段3011出发，在长的正常运行时间段3012上在可接受的运行窗口内运动，然后在随后的疲劳失效阶段3013中指数地升高。这通常通过超过极限温度T_F 3020来表征。在涂有橡胶的定子中执行的阻尼功3002在此在其曲线走向方面类似于定子的表面温度3003来表现。动态刚度3001在磨合阶段3011中在开始时首先变高，然后在正常运行持续时间3012上几乎保持不变，然后在疲劳失效阶段3013期间下降。

在这些曲线走向背后的效果与不同的因素有关并且因此曲线变化一般不能被解释原因。一方面，例如转子和定子之间的初始配合起作用，初始的紧密配合在此能够导致最初的大的摩擦能量输入，所述摩擦能量输入随后降低。另一方面，例如弹性体(定子)的动态刚度也起到作用，该动态刚度描述了振动传播的能力并且因此描述了能量/温度的传输。该动态刚度在磨合和起动阶段3011中改变并且当该动态刚度下降时可能导致必须被引导通过弹性体的温度的升高。

图6b示出在偏心螺杆泵的一次启动时的起动特性期间定子的表面温度4020在时间4010上的温度走向。示出三个典型的温度走向T1、T2和T3，这些温度走向可以在三个不同的状态时间点在定子上的测量点上借助装入到转子中的传感器来检测。所有三个温度走向都显示出在开始时陡峭的上升，该上升然后变平并且稳定在恒定的温度水平上。

在此，温度曲线T2表示具有相对最陡上升的曲线，而曲线T1虽然不太陡上升，然而以差ΔT12上升到比T2更高的温度水平。该更陡峭地上升的温度曲线T2例如与定子的弹性体的更强地减小的动态刚度或其他特性相关联。稳态温度ΔT12的比较可以例如信令具有更好的润滑性质和更低的温度的介质的泵送情况。相反，具有更平缓的走向并且对此减小了ΔT13的被稳定的恒定温度的温度曲线T3例如可以在相同的输送介质的情况下在泵的更低的转速下出现。

图6c和图6d分别示出布置在转子的外表面中或靠近转子的外表面的位置传感器的位置、速度或加速度5020的在三个轴向方向X、Y和Z上的随时间5010的测量值，该位置传感器例如可以实施为旋转传感器或陀螺仪传感器。图6c在此示出用于偏心螺杆泵的典型曲线走向，该偏心螺杆泵处于没有显著磨损的正常运行状态中。与此相对，图6d又示出具有严重磨损的泵运行状态。

在此可以看出，在Z方向和Y方向上的位置彼此相移90°地在两个图中具有类似的走向，而在X方向上的位置在正常运行状态中具有几乎稳态的值，该值仅通过脉动的压力影响和轴向的轴承间隙经受一定的微小的波动。

与此相对，图6d示出曲线走向，该曲线走向具有Z值和Y值的明显更大的幅度并且此外具有X值与带有转子在X方向上的明显的(尽管是不规则的)振动的保持不变的走向的显著偏差。所有这三个特征性的曲线走向显示偏心螺杆泵的增加的磨损，这通过径向和轴向的位置波动、加速度和速度都是明显的。

通过例如距离传感器或旋转传感器测量在图6c和图6d中示出的轨道运动可以监控泵的运行状态，使得由于例如错误定向或由于转子的间隙(由于定子中的转子的预紧减弱而引起)的摆动运动(图6c和图6d)而可以识别到不利的转子运动。

Claims (19)

1.一种偏心螺杆泵，所述偏心螺杆泵具有：

-泵壳体，所述泵壳体具有泵入口和泵出口，

-布置在泵壳体中的定子，

-布置在定子中的转子，

-驱动单元，所述驱动单元包括驱动马达和驱动轴，所述驱动轴将驱动马达与转子连接以用于传输转矩，

-其中，转子在定子内被引导以围绕旋转轴线进行旋转运动，

-状态传感器，用于检测偏心螺杆泵的状态参量，

其特征在于，

所述状态传感器

-布置在转子或驱动轴上，或者

-借助于信号线路与转子或驱动轴连接，并且与转子或驱动轴间隔开距离地布置，

以用于检测转子上或驱动轴上的状态参量。

2.根据权利要求1所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述状态传感器布置在转子的内部或布置在驱动轴的内部。

3.根据权利要求1或2所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述状态传感器通过传感器电缆以电缆连接的方式与电子评估单元连接，并且

-传感器电缆在驱动轴的区段内和/或在转子的区段内延伸，或者

-传感器电缆穿过驱动轴并且必要时穿过转子的区段延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，

所述驱动轴是摆动轴，所述摆动轴

-在所述摆动轴的指向驱动马达的端部处与驱动马达连接，以用于围绕驱动轴线旋转，并且

-在所述摆动轴的指向转子的端部上与转子连接，以用于围绕转子轴线旋转，并且以用于与转子轴线重叠地围绕与转子轴线间隔开距离的定子轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述摆动轴具有摆动轴中部区段、第一万向节和第二万向节，并且第一万向节***摆动轴中部区段与驱动马达之间，并且第二万向节***摆动轴中部区段与转子之间。

6.根据权利要求5所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述传感器电缆

-引入到第一万向节和/或第二万向节中，或者

-穿过第一万向节并且必要时穿过第二万向节被引导，或者

-围绕第一万向节和/或第二万向节被引导。

7.根据权利要求5或6所述的偏心螺杆泵，

其特征在于，

所述第一万向节被第一密封护套包封，并且所述第二万向节被第二密封护套包围，或者所述第一万向节和所述第二万向节和所述摆动轴被密封罩包封，并且

-在第一密封护套和/或第二密封护套中或者在密封罩中布置有压力传感器，或者

-压力管路被引入到第一密封护套和/或第二密封护套中或者被引入到密封罩中，并且压力传感器与压力管路处于流体连接中，

以用于检测在第一密封护套和/或第二密封护套中的或者在密封罩中的压力，并且

-压力传感器按照信号技术与评估装置连接，所述评估装置被构造成用于，借助于压力传感器检测在第一密封护套和/或第二密封护套内部或在密封罩内部的压力，

优选地，压力传感器检测经由被引导到第一密封护套和/或第二密封护套中或被引导到密封罩中的压力管路或经由所述压力管路被供应的压力介质的压力。

8.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述状态传感器与用于信号传送的电子评估单元连接，并且所述电子评估单元被构造成用于求取利用状态传感器根据状态传感器数据来检测的实际状态与预定的额定状态的偏差，将所求取的偏差与预定的允许偏差进行比较，并且随后当所确定的偏差超过允许偏差时，输出警报信号。

9.根据权利要求8所述的偏心螺杆泵，其特征在于，

所述电子评估单元被构造成用于

-接收状态传感器信号作为实际状态，

-将状态传感器信号与作为额定状态的所存储的正常状态传感器信号进行比较，以及

ο计算所求取的偏差作为状态传感器信号与正常状态传感器信号的差值，

ο将预定的允许偏差值用作为预定的允许偏差，并且

ο将值警报信号作为警报信号输出。

10.根据权利要求8或9所述的偏心螺杆泵，

其特征在于，

所述电子评估单元被构造成用于

-接收状态传感器信号，

-从至少两个时间上相继的状态传感器信号中求取状态变化值作为实际状态，并且

-将状态变化值与作为额定状态的所存储的正常状态变化值进行比较

ο计算所求取的偏差作为状态变化值与正常状态变化值的差值，

ο将预定的允许偏差变化值用作为预定的允许偏差，并且

ο将变化警报信号作为警报信号输出。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，

所述电子评估单元被构造成用于

-接收状态传感器信号，

-从至少三个时间上相继的状态传感器信号中求取状态变化速度作为实际状态，并且

-将状态变化速度与作为额定状态的所存储的正常状态变化速度比较，

ο计算所求取的偏差作为状态变化速度与正常状态变化速度的差值，

ο将预定的允许速度偏差用作为预定的允许偏差，并且

ο将变化速度警报信号作为变化警报信号输出。

12.根据前述权利要求8-11中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述电子评估单元被构造成用于

-将多个在时间上相继的实际状态与多个在时间上相继的额定状态比较，并且

-从比较中计算偏差特征值作为所求取的偏差，

-将预定的允许偏差特征值用作为预定的允许偏差。

13.根据前述权利要求8-12中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述偏心螺杆泵具有转子，所述转子具有锥形的包封部和锥形地渐缩的定子内腔，并且转子和定子借助于轴向调节驱动器能够沿轴向方向相对彼此被调节，

电子评估单元与轴向调节驱动器连接以用于信号传送，并且电子评估单元被构造成用于

-操控调节驱动器，以便在转子和定子之间实施轴向调节，

-在轴向调节过程期间，检测状态传感器的多个时间上相继的状态传感器信号。

14.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述状态传感器布置在驱动轴或转子上并且还与状态传感器数据传输模块连接以用于将状态数据无线传输给在偏心螺杆泵外部的数据接收器，其中，状态传感器和状态传感器数据传输模块为了接收电能而与能量转换器连接，所述能量转换器布置在转子或驱动轴上，并且所述能量转换器被构造用于将作用在所述能量转换器上的动能或热能转换为电能。

15.根据权利要求14所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述能量转换器选自：

-基于电磁感应原理的转换器，所述转换器将转子或摆动轴相对于泵壳体的相对旋转运动转换成电能，

-基于电磁感应原理的转换器，所述转换器将由转子或摆动轴围绕转子轴线的旋转和转子围绕偏心轴线的旋转所导致的转子或摆动轴的往复的加速度转换成电能，或者

-基于热电原理的转换器，所述转换器将温度梯度转换成电能，其中，转换器尤其是布置在以下区域中，所述区域承受在所输送的介质与泵构件、如转子、摆动轴或定子之间的温度梯度。

16.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，在所述转子上布置有两个状态传感器，所述两个状态传感器布置在彼此间隔开距离的两个位置上，并且所述两个位置具有所测量的状态参量的相移，其中，所述相移优选地

-通过所述状态传感器的轴向间距，所述轴向距离大于或小于转子的节距，或者

-通过所述两个状态传感器的角间距来实现。

17.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述状态传感器是

-温度传感器，

-压力传感器，

-振动传感器，或

-加速度传感器。

18.一种用于控制偏心螺杆泵的方法，所述偏心螺杆泵具有：

-泵壳体，所述泵壳体具有泵入口和泵出口，

-在定子中借助驱动单元驱动转子以使得围绕旋转轴线进行旋转运动，

-通过转子与定子之间的挤压作用将介质从泵入口通过定子泵送至泵出口，

-检测所述偏心螺杆泵的状态参量，

其特征在于，

借助于状态传感器来检测状态参量，所述状态传感器

-布置在转子或驱动轴上，或者

-借助信号线路与转子或驱动轴连接，并且与转子或驱动轴间隔开距离地布置，

并且检测在转子或驱动轴上的状态参量，

优选地，所述偏心螺杆泵具有转子，所述转子具有锥形的包封部和锥形地渐缩的定子内腔，并且转子和定子借助于轴向调节驱动器沿轴向方向相对于彼此调节，并且

-借助于调节驱动器，使转子和定子轴向地相对于彼此调节，并且

-在轴向调节过程期间，检测状态传感器的多个时间上相继的状态传感器信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在泵送过程期间检测状态参量，并且在泵送过程期间执行轴向调节过程。

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