JP2021067225A - Sleeve abrasion monitor system and method for monitoring abrasion state of sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スリーブ摩耗監視システムに関する。また、本発明は、スリーブの摩耗状態を監視する方法に関する。 The present invention relates to a sleeve wear monitoring system. The present invention also relates to a method of monitoring the wear state of the sleeve.
従来、ポンプケーシング内で羽根車を回転させる回転軸を備えるポンプにおいては、内部流体の外部への漏れを防止するための軸封装置が設けられている。図1は、軸封装置が設けられたポンプの一例を示す概略断面図である。 Conventionally, in a pump provided with a rotating shaft for rotating an impeller in a pump casing, a shaft sealing device for preventing leakage of an internal fluid to the outside is provided. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pump provided with a shaft sealing device.
図1に示すように、ポンプ1は、ポンプケーシング2と、ポンプケーシング2内に配置される羽根車4とを備える。羽根車4は、回転軸6に固定され、回転軸6と一体に回転する。ポンプ1は、図示しない吸込口から吸いこまれた液体(換言すれば、ポンプ1の取り扱い液)を羽根車4で加圧して図示しない吐出口から吐出することができる。
As shown in FIG. 1, the pump 1 includes a
回転軸6は、ポンプケーシング2を貫通するように設けられ、軸受部8によって回転可能に支持される。回転軸6の一端側には回転軸6を回転させる駆動機構(図示せず)が設けられる。軸封装置10は、回転軸6がポンプケーシング2を貫通する箇所に、ポンプ1の取り扱い液が、ポンプケーシング2の内部から外部へ漏れることを最少にするように設けられている。回転軸6の外周にはスリーブ12が装着されている。スリーブ12は、回転軸6を摩耗等から保護するために使用される部材である。図示の例では、軸封装置10は、スリーブ12の外側表面を封止する封止面を有するシール部14を含む。図示の例では、シール部14は、グランドパッキンである。しかし、シール部14は、メカニカルシールであってもよい。シール部14は、ポンプケーシング2内の液体が外部に漏れ出すことを抑制する。シール部14には、羽根車4側からシール流体が供給される。シール流体は、ポンプケーシング2の外部から供給されてもよいし、ポンプケーシング2内の液体がシール流体として使用されてもよい。シール流体は、スリーブ12とシール部14の間を流れ、スリーブ12およびシール部14を冷却および潤滑する。ポンプ1の運転中、常時、スリーブ12とシール部14の間から少量のシール流体が外部に漏れ出している。
The rotary shaft 6 is provided so as to penetrate the
スリーブ12は、長期間の回転のために摩耗するので、定期的に交換する必要がある。しかし、スリーブ12の摩耗状態は、直接目視することができない。特許文献1は、スリーブの内周面に長さ方向に延びる溝を形成することを記載している。スリーブの薄肉部が摩耗して溝がシール部に露出されると、シール流体が溝を通って勢いよく外へ飛び出す。これにより、スリーブの摩耗状態の点検が容易になる。
The
しかし、特許文献1の構成では、シール流体を定量的に測定できないので、点検者によって点検結果にばらつきが生じるおそれがある。また、目視による点検なので、瞬時の流量の増加を検知することが難しい。 However, in the configuration of Patent Document 1, since the sealing fluid cannot be measured quantitatively, the inspection result may vary depending on the inspector. Moreover, since it is a visual inspection, it is difficult to detect an instantaneous increase in the flow rate.
本発明の一実施形態は、シール部から排出されるシール流体の流量を測定および監視し、スリーブを適切なタイミングで交換することを可能にするスリーブ摩耗監視システムを
提供することを課題とする。また、本発明の一実施形態は、スリーブを適切なタイミングで交換することを可能にする、スリーブの摩耗状態を監視する方法を提供することを課題とする。
It is an object of the present invention to provide a sleeve wear monitoring system that measures and monitors the flow rate of the sealing fluid discharged from the sealing portion and enables the sleeve to be replaced at an appropriate timing. Another object of the present invention is to provide a method for monitoring a wear state of a sleeve, which enables the sleeve to be replaced at an appropriate timing.
本発明の一実施形態によれば、スリーブ摩耗監視システムであって、ポンプの回転軸に外嵌されるスリーブであって、その内周面に長さ方向に延びる溝が形成されたスリーブと、スリーブの周囲に配置される軸封装置と、軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出可能に配置される流量センサと、流量センサと通信可能な制御部と、制御部と通信可能な報知部と、を備えるスリーブ摩耗監視システムが提供される。制御部は、流量センサの検出値または検出値の時間変化量と、第1の閾値または第1の閾値より大きい第2の閾値との比較を行うように構成されており、制御部は、比較の結果に応じて報知部を作動させるように構成されている。 According to one embodiment of the present invention, a sleeve wear monitoring system, a sleeve that is externally fitted to the rotation shaft of a pump, and a sleeve having a groove extending in the length direction on the inner peripheral surface thereof. A shaft sealing device arranged around the sleeve, a flow rate sensor arranged so as to detect the flow rate of the liquid discharged from the seal portion of the shaft sealing device, a control unit capable of communicating with the flow rate sensor, and communication with the control unit. A sleeve wear monitoring system is provided that includes a possible notification unit. The control unit is configured to compare the detected value of the flow sensor or the amount of time change of the detected value with the first threshold value or the second threshold value larger than the first threshold value, and the control unit compares. It is configured to operate the notification unit according to the result of.
また、本発明の一実施形態によれば、ポンプの回転軸に外嵌されたスリーブの摩耗状態を監視する方法が提供される。ポンプは、スリーブの周囲に配置される軸封装置を備えており、スリーブの内周面に長さ方向に延びる溝が形成されている。方法は、軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出する工程と、検出された流量または検出された流量の時間変化量を第1の閾値と比較する工程と、検出された流量または検出された流量の時間変化量が第1の閾値より大きい場合に、検出された流量または検出された流量の時間変化量を第1の閾値より大きい第2の閾値と比較する工程と、第2の閾値と比較する工程後に、スリーブの摩耗状態を報知する工程と、を備える。 Further, according to one embodiment of the present invention, there is provided a method of monitoring the wear state of the sleeve outerly fitted to the rotating shaft of the pump. The pump includes a shaft seal device arranged around the sleeve, and a groove extending in the length direction is formed on the inner peripheral surface of the sleeve. The method includes a step of detecting the flow rate of the liquid discharged from the seal portion of the shaft sealing device, a step of comparing the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate with the first threshold value, and the detected flow rate. Alternatively, when the time-varying amount of the detected flow rate is larger than the first threshold value, the step of comparing the time-varying amount of the detected flow rate or the detected flow rate with the second threshold value larger than the first threshold value, and the first step. After the step of comparing with the threshold value of 2, the step of notifying the wear state of the sleeve is provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明はあくまでも一例を示すものであって、本発明の技術的範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention to the following embodiments.
本発明の実施形態によるスリーブ摩耗監視システムは、例えば図1に示すような、ポンプケーシング2内で羽根車4を回転させる回転軸6を備えるポンプ1に適用することができる。図2は、一例として、スリーブ摩耗監視システムを構成するスリーブ、軸封装置および流量センサの配置を示す図である。
The sleeve wear monitoring system according to the embodiment of the present invention can be applied to a pump 1 provided with a rotating shaft 6 for rotating the
この例では、ポンプケーシング40のポンプ室45内で図示しない羽根車が回転軸42に固定され、回転軸42が軸受43に回転可能に支持される。スリーブ44が、回転軸4
2に外嵌されている。スリーブ44の周囲に軸封装置50が配置される。軸封装置50は、スリーブ44の外周面を封止する封止面49を形成するシール部46(図示の例では、グランドパッキン46a、46b)と、シール部46を収容する収容部41を有する。図示の例では、収容部41は、ポンプケーシング40とは別個のスタフィングボックス41により形成されている。しかし、他の実施形態では、収容部41は、ポンプケーシング40の一部であってもよい。スタフィングボックス41は、シール部46にシール流体を供給する供給路56を備え、供給路56は、ランタンリング47と連絡している。ランタンリング47は、シール部46にシール流体を供給するための部材として、従来使用される部材である。48は、グランドパッキン46a、46bを羽根車側(図2の右側)へ押し込むためのパッキン押えである。パッキン押え48は、スタフィングボックス41にボルト51およびナット53で締め付けられる。
In this example, an impeller (not shown) is fixed to the rotating
It is externally fitted to 2. A
軸封装置50は、また、シール部46から排出されたシール流体を受ける排出部54を備えており、排出部54は、ドレイン受け部54aとドレイン受け部54aからのシール流体が流入するドレイン配管54bとを含む。なお、図示の例では、ドレイン受け部54aは、軸受43を支持する軸受ブラケット61とスタフィングボックス41とにより形成されているが、ドレイン受け部54aを構成する部材は、これに限られない。
The
スリーブ44の内周面には、長さ方向に延びる溝60が形成されている。また、スリーブ44は、羽根車側の端部に外側フランジ部62を備えている。外側フランジ部62の内周面には、回転軸42とスリーブ44との間を封止するOリング64が設けられている。溝60は、外側フランジ部62に達する位置で終端する。
A
図3A〜図4Bは、溝60の作用を説明する図である。図3Aおよび図4Aは、それぞれ、回転軸80に外嵌されたスリーブ72の端面を示す。図3Bおよび図4Bは、それぞれ、図3AのA−A断面図および図4AのA−A断面図である。説明の簡単のため、図3A〜図4Bでは、スリーブ72の全長にわたって延びる溝70を示す。図3Aおよび図3Bに示すように、長さ方向に形成された溝70を有するスリーブ72では、溝70の外側に薄肉部74が存在する。ポンプが運転される間、回転軸80と一体に回転するスリーブ72の外表面は摩耗する。図4Aおよび図4Bは、摩耗が進み、薄肉部74が破壊されたときのシール流体の流れを示す。図の矢印で示すように、シール流体は、薄肉部74を貫通して溝70を流れ、スリーブ72の端面から外部へと排出される。
3A to 4B are diagrams illustrating the operation of the
図5は、図2の部分拡大図であり、シール部46の周辺を示す図である。本実施形態では、溝60は、スリーブ44の全長にわたって延びておらず、羽根車側の開口が、外側フランジ部62で閉鎖されている。従って、シール部46から排出されるシール流体の実質的にすべては、図2の排出部54に向けて流れる。
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 2, which is a view showing the periphery of the
ポンプの運転中、常時、スリーブ44とシール部46の間から少量のシール流体が排出部54に排出される。本実施形態では、スリーブ44の内周面に溝60が形成されている。従って、スリーブ44の外表面の摩耗が進行し、スリーブ44が破損すると、シール流体は、スリーブ44の壁を貫通して溝60を流れ、スリーブ44の端面から外部へと排出される。これにより、シール流体の排出流量が大きく増加する。従って、スリーブ44の摩耗を容易に検知することができる。
During the operation of the pump, a small amount of sealing fluid is constantly discharged from between the
溝60の断面形状は、図3Aおよび図4Aに示すような矩形の他、図6に示すような三角形、または図7に示すような半円形など、様々な形状を取ることができる。また、スリーブ44の外形も特に限られない。
The cross-sectional shape of the
スリーブ44及び軸封装置50に加えて、スリーブ摩耗監視システムは、シール部46
から排出されるシール流体の流量を検出する流量センサ66を備える。流量センサ66は、ドレイン配管54bを流れる液体(すなわち、シール流体)の流量を検出する。また、スリーブ摩耗監視システムは、後述する制御部と報知部とを備える。制御部は、流量センサ66と通信可能であり、報知部は、制御部と通信可能である。制御部は、流量センサ66の検出結果に応じて報知部を作動させることができる。
In addition to the
A
また、制御部は、ポンプの回転軸42を駆動するモータを制御することができる。制御部は、流量センサ66の検出結果に応じてモータを制御することができる。
In addition, the control unit can control the motor that drives the rotating
図8は、スリーブ摩耗監視システムを構成する制御部の処理を示すフロー図である。上記したように、ポンプの運転中、スリーブ44の外表面は摩耗する。摩耗に従って、シール部46とスリーブ44の外表面の間から漏れ出すシール流体の流量は次第に増加する。摩耗が進行し、溝60がシール部46に露出されたとき、シール流体の漏れ量は急に増加する。制御部には、流量センサ66の検出値について閾値が設定されている。本実施形態では、制御部に、第1の閾値と、第1の閾値より大きい第2の閾値が設定されている。
FIG. 8 is a flow chart showing the processing of the control unit constituting the sleeve wear monitoring system. As described above, the outer surface of the
図8に示すように、モータが運転される間、制御部は、流量センサ66の検出値(現在値)を第1の閾値(流量閾値1)と比較する(ステップ1)。具体的には、検出値が、第1の閾値より大きいか否かを判定する。検出値が第1の閾値と等しいまたは第1の閾値より小さい場合(NO)には、制御部はモータの運転を継続する(ステップ2)。検出値が第1の閾値より大きい場合(YES)には、制御部は、検出値を第2の閾値(流量閾値2)と比較する(ステップ3)。具体的には、検出値が、第2の閾値より大きいか否かを判定する。検出値が第2の閾値と等しいまたは第2の閾値より小さい場合(NO)には、制御部はモータの運転を継続すると共に、報知部を作動させる(ステップ4)。報知部は、検出値が第1の閾値を超えたことを視覚表示および/または音声による報知手段を介して報知する。視覚表示手段として、例えば、LEDランプ等を用いた表示部を挙げることができる。また、音声手段として、例えばブザーを用いた音源部を挙げることができる。これにより、管理者等は、まもなくスリーブ44の交換が必要になることを認識することができるので、モータの運転を継続させつつ、交換品の手配を行う(例えば外部のサービス部隊に連絡する)ことができる。
As shown in FIG. 8, while the motor is operated, the control unit compares the detected value (current value) of the
また、検出値が第2の閾値より大きい場合(YES)には、制御部は、モータを停止させると共に、報知部を作動させる(ステップ5)。報知部は、検出値が第2の閾値を超えたことを視覚表示および/または音声による報知手段を介して報知する。これにより、管理者等は、スリーブ44を交換すべき時期が来たことを認識することができる。
When the detected value is larger than the second threshold value (YES), the control unit stops the motor and operates the notification unit (step 5). The notifying unit notifies that the detected value has exceeded the second threshold value via a visual display and / or a voice notifying means. As a result, the manager and the like can recognize that it is time to replace the
ステップ4で使用される報知手段とステップ5で使用される報知手段とは、互いに識別可能な程度に異なるように構成される。例えば、LEDランプ等を用いた表示部が使用される場合、ステップ4とステップ5とで異なる発光色を設定することができる。また、ブザーを用いた音源部が使用される場合、例えば、ステップ4とステップ5とで異なる音の高さを設定することができる。
The notification means used in
第2の閾値は、例えば、溝60がシール部46に露出する直前または露出した後の流量センサ66の検出値と実質的に同じ値に設定することができる。第1の閾値は、例えば、スリーブ44の交換品を調達するために必要な期間(すなわち、交換品が手配されてから現場に到着するまでの期間)を考慮して決定することができる。具体的には、流量センサ66の検出値が第1の閾値から第2の閾値に変化するまでの期間と、交換品を調達するために必要な期間とが概ね一致するように、第1の閾値を決定することができる。
The second threshold value can be set to, for example, substantially the same value as the value detected by the
スリーブが摩耗して回転軸が露出されると、回転軸自体が摩耗する等の不具合が生じる
。しかし、予め決められた周期での定期的な点検では、点検時期前に不具合が発生する虞がある。しかし、本実施形態によれば、予め決められた周期での定期交換ではなく、個々のスリーブの消耗具合に応じた適切なタイミングで交換を行うことができる。また、予めスリーブの交換時期が近いことが分かった時点で、モータの運転を継続しながら交換品の手配を行うことができる。従って、スリーブ交換のために、長期間モータを停止する必要がない。また、流量センサによって定量的にスリーブの摩耗状態を判断することができるので、目視点検による点検結果のばらつきを防止することができる。
If the sleeve is worn and the rotating shaft is exposed, problems such as wear of the rotating shaft itself occur. However, in the periodic inspection at a predetermined cycle, there is a possibility that a defect may occur before the inspection time. However, according to the present embodiment, it is possible to perform replacement at an appropriate timing according to the degree of wear of each sleeve, instead of periodic replacement at a predetermined cycle. Further, when it is known in advance that the sleeve replacement time is near, the replacement product can be arranged while continuing the operation of the motor. Therefore, it is not necessary to stop the motor for a long period of time to replace the sleeve. Further, since the wear state of the sleeve can be quantitatively determined by the flow rate sensor, it is possible to prevent variations in the inspection results due to visual inspection.
しかし、他の実施形態によれば、流量センサ66の検出値について、制御部に、1つの閾値のみ設定されていてもよい。この場合の閾値は、上記第1の閾値と同様に、スリーブ44の交換品を調達するために必要な期間と、溝60がシール部46に露出する直前または露出した後の流量センサ66の検出値とを考慮して決定することができる。
However, according to another embodiment, only one threshold value may be set in the control unit for the detected value of the
また、他の実施形態によれば、制御部は、流量センサ66の検出値の時間変化(換言すれば、所定時間ごとの検出値の変化量)を演算するように構成されていてもよい。この場合、制御部には、流量センサ66の検出値の時間変化についての閾値を設定することができ、制御部は、検出値の時間変化とその閾値との比較の結果に応じて報知部またはモータを制御することができる。
Further, according to another embodiment, the control unit may be configured to calculate a time change of the detected value of the flow rate sensor 66 (in other words, a change amount of the detected value for each predetermined time). In this case, the control unit can set a threshold value for the time change of the detected value of the
図9は、一例として、スリーブ摩耗監視システムを備えるポンプ用の電動機組立体の構成を概略的に示す図である。この例では、電動機組立体100は、インバータ102が内蔵された一体型構造を有する装置である。電動機組立体100は、モータ104と、内部にモータ104が配置されたモータケーシング106と、モータ104の可変速手段であるインバータ102と、内部にインバータ102が配置され、かつモータケーシング106に着脱可能に取り付けられたインバータケース108と、インバータ102と制御盤110(より具体的には、制御部112)と通信する通信モジュール114と、を備えている。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of an electric motor assembly for a pump including a sleeve wear monitoring system, as an example. In this example, the
モータ104は、回転軸116を回転させるロータ118およびステータ120を備えている。ステータ120は、ステータコア120aと、ステータコア120aに巻かれた巻線120bとを備えている。124は、ファンカバー126に囲まれて配置される冷却ファンである。回転軸116は、ポンプの回転軸、例えば図1の回転軸6または図2の回転軸42等へ、図示しないカップリングを用いて連結される。なお、回転軸116は、回転軸6または回転軸42等と一体であってもよい。すなわち、電動機組立体100とポンプとが、共通の単一の主軸を有するように構成されていてもよい。
The
図9に示すように、電動機組立体100は、端子箱129を備える。端子箱129には、通信モジュール114を備える通信基板128が配置されている。通信モジュール114は、電力線通信(PLC)方式または無線通信方式によって、制御部112とインバータ102とを通信することができる。通信基板128には、電力線134が接続されている。電力線134は、制御盤110にも接続されている。例えば図2の流量センサ66等の流量センサ136の信号線138は、通信基板128に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
図9に示す実施形態では、インバータ102に、インバータ102と通信基板128とを電気的に接続する第1接続ケーブル130と、インバータ102とモータ120とを電気的に接続する第2接続ケーブル132とが接続されている。例えば、第1接続ケーブル130は、電力の供給および通信を行うためのケーブルであり、第2接続ケーブル132は、電力をモータ120に供給するためのケーブルである。
In the embodiment shown in FIG. 9, the
電力線通信(PLC)方式が採用される場合、電力線134は、それ自身で、電力の供
給と通信とを行うことができる。流量センサ136は、信号線138を通じて通信基板128に接続されている。流量センサ136によって検出された信号(読み取り値)は、電力線通信方式によって制御部112に送られる。このように、通信モジュール114を設けることにより、電動機組立体100と制御盤110との間に、信号線を敷設する必要はない。したがって、電動機組立体100は、配線省力化を実現することができる。
When the power line communication (PLC) method is adopted, the
制御部112とインバータ102との間の通信距離が近距離である場合、無線通信方式の一例として、Bluetооth(登録商標)を用いた通信方式を採用してもよい。この通信方式が採用される場合、高速の通信を行うことが可能である。無線通信方式の一例として、光通信方式を採用してもよい。これらのように、無線通信方式が採用される場合、電磁ノイズの影響は問題とならず、電磁ノイズの放出も抑えられ、高速で大量のデータ通信を行うことができる。この場合であっても、電動機組立体100は、配線省力化を実現することができる。
When the communication distance between the
なお、流量センサ136は、通信基板128を介することなく、直接、信号線で制御部112と通信するように構成されていてもよい(有線通信方式)。
The
制御盤110は、制御部112と報知部113を備えている。制御部112は、信号線111を介して報知部113と通信可能である。しかし、報知部113は、制御盤110に設けられていなくてもよい。報知部113は、例えば、制御盤110から遠隔の管理施設内に設置される電話、PC(パーソナルコンピュータ)、ファクシミリ、及び/または個人の携帯電話等で構成することができる。また、報知部113は、制御盤112または管理施設等から、インターネットを介して、個人が携帯する通信端末機器と通信可能に構成されていてもよい。
The
また、制御部112または報知部113は、実際に交換品の発注を受ける外部のサービス部隊等にインターネットを介して連絡可能に構成されていてもよい。これにより、管理者等の人手を介さずに直接、交換品の発注を行うことができ、交換品の迅速な調達が可能になる。
Further, the
本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。 The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof. In addition, any combination or omission of the claims and the components described in the specification is possible within the range in which at least a part of the above-mentioned problems can be solved, or in the range in which at least a part of the effect is exhibited. Is.
本発明は、以下の態様を含む。
1.スリーブ摩耗監視システムであって、
ポンプの回転軸に外嵌されるスリーブであって、その内周面に長さ方向に延びる溝が形成されたスリーブと、
スリーブの周囲に配置される軸封装置と、
軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出可能に配置される流量センサと、
流量センサと通信可能な制御部と、
制御部と通信可能な報知部と、
を備えており、
制御部は、流量センサの検出値または検出値の時間変化量と、第1の閾値または第1の閾値より大きい第2の閾値との比較を行うように構成されており、
制御部は、比較の結果に応じて報知部を作動させるように構成されている、
スリーブ摩耗監視システム。
2.上記1.に記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
軸封装置は、
シール部と、
シール部を収容する収容部と、
シール部から排出される液体を受けるドレイン受け部と、
ドレイン受け部からの液体が流れるドレイン配管と、
を備え、
流量センサは、ドレイン配管に配置される、スリーブ摩耗監視システム。
3.上記1.または2.に記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
制御部は、検出値または検出値の時間変化量が第1の閾値より大きくかつ第2の閾値より小さいとき、または、検出値または検出値の時間変化量が第2の閾値より大きいときに報知部を作動させるように構成されている、スリーブ摩耗監視システム。
4.上記1.〜3.のいずれかに記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
制御部は、回転軸を駆動するモータを制御可能であり、
制御部は、比較の結果に応じてモータを制御するように構成されている、
スリーブ摩耗監視システム。
5.上記4.に記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
制御部は、検出値または検出値の時間変化量が第1の閾値より小さいとき、または、検出値または検出値の時間変化量が第1の閾値より大きくかつ第2の閾値より小さいときにモータの運転を継続し、検出値または検出値の時間変化量が第2の閾値より大きいときにモータを停止するように構成されている、スリーブ摩耗監視システム。
6.上記1.〜5.のいずれかに記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
流量センサは、通信基板に電気的に接続されており、通信基板は、制御部とPLC通信する、スリーブ摩耗監視システム。
7.上記1.〜6.のいずれかに記載のスリーブ摩耗監視システムであって、
シール部は、グランドパッキンまたはメカニカルシールである、スリーブ摩耗監視システム。
8.ポンプの回転軸に外嵌されたスリーブの摩耗状態を監視する方法であって、ポンプは、スリーブの周囲に配置される軸封装置を備えており、スリーブの内周面に長さ方向に延びる溝が形成されており、
方法は、
軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出する工程と、
検出された流量または検出された流量の時間変化量を第1の閾値と比較する工程と、
検出された流量または検出された流量の時間変化量が第1の閾値より大きい場合に、検出された流量または検出された流量の時間変化量を第1の閾値より大きい第2の閾値と比較する工程と、
第2の閾値と比較する工程後に、スリーブの摩耗状態を報知する工程と、
を備える、方法。
9.上記8.に記載の方法であって、
スリーブの摩耗状態を報知する工程において、検出された流量または検出された流量の時間変化量が第1の閾値より大きく第2の閾値より小さい場合に回転軸を駆動するモータの運転が継続され、検出された流量または検出された流量の時間変化量が第2の閾値より大きい場合にモータの運転が停止される、方法。
The present invention includes the following aspects.
1. 1. A sleeve wear monitoring system
A sleeve that is fitted on the rotating shaft of the pump and has a groove extending in the length direction on its inner peripheral surface.
Axle sealing device placed around the sleeve,
A flow rate sensor that is arranged so that the flow rate of the liquid discharged from the seal part of the shaft seal device can be detected,
A control unit that can communicate with the flow sensor,
A notification unit that can communicate with the control unit,
Is equipped with
The control unit is configured to compare the detected value of the flow sensor or the amount of time change of the detected value with the first threshold value or the second threshold value larger than the first threshold value.
The control unit is configured to operate the notification unit according to the result of comparison.
Sleeve wear monitoring system.
2. Above 1. The sleeve wear monitoring system described in 1.
The shaft seal device is
With the seal part
The accommodating part that accommodates the seal part and
The drain receiving part that receives the liquid discharged from the seal part and
The drain pipe through which the liquid flows from the drain receiving part and
With
The flow sensor is a sleeve wear monitoring system located in the drain pipe.
3. 3. Above 1. Or 2. The sleeve wear monitoring system described in 1.
The control unit notifies when the detected value or the amount of time change of the detected value is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value, or when the detected value or the amount of time change of the detected value is larger than the second threshold value. A sleeve wear monitoring system that is configured to operate the unit.
4. Above 1. ~ 3. The sleeve wear monitoring system described in any of the above.
The control unit can control the motor that drives the rotating shaft.
The control unit is configured to control the motor according to the result of the comparison.
Sleeve wear monitoring system.
5. Above 4. The sleeve wear monitoring system described in 1.
The control unit determines the motor when the detected value or the time change amount of the detected value is smaller than the first threshold value, or when the detected value or the time change amount of the detected value is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value. A sleeve wear monitoring system that is configured to continue operation and stop the motor when the detected value or the amount of time variation of the detected value is greater than the second threshold.
6. Above 1. ~ 5. The sleeve wear monitoring system described in any of the above.
The flow rate sensor is electrically connected to the communication board, and the communication board is a sleeve wear monitoring system that performs PLC communication with the control unit.
7. Above 1. ~ 6. The sleeve wear monitoring system described in any of the above.
The sleeve wear monitoring system where the seal is a gland packing or mechanical seal.
8. A method of monitoring the wear condition of a sleeve fitted to the rotating shaft of a pump, the pump is equipped with a shaft sealing device arranged around the sleeve and extends in the length direction on the inner peripheral surface of the sleeve. Grooves are formed
The method is
The process of detecting the flow rate of the liquid discharged from the seal part of the shaft seal device, and
A step of comparing the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate with the first threshold value, and
When the detected flow rate or the time-varying amount of the detected flow rate is larger than the first threshold value, the time-varying amount of the detected flow rate or the detected flow rate is compared with the second threshold value larger than the first threshold value. Process and
After the step of comparing with the second threshold value, the step of notifying the wear state of the sleeve and the step of notifying the wear state of the sleeve,
A method.
9. 8. Above. The method described in
In the step of notifying the wear state of the sleeve, when the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value, the operation of the motor that drives the rotating shaft is continued. A method in which the operation of the motor is stopped when the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate is larger than the second threshold value.
本発明は、羽根車を回転させる回転軸を備えるポンプに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a pump provided with a rotating shaft for rotating an impeller.
1 ポンプ
2 ポンプケーシング
4 羽根車
6 回転軸
8 軸受部
10 軸封装置
12 スリーブ
14 シール部
40 ポンプケーシング
42 回転軸
43 軸受
44 スリーブ
45 ポンプ室
46 シール部
47 ランタンリング
48 パッキン押え
49 封止面
50 軸封装置
51 ボルト
53 ナット
54 排出部
56 供給路
60 溝
61 軸受ブラケット
62 外側フランジ部
64 Oリング
66 流量センサ
70 溝
72 スリーブ
74 薄肉部
80 回転軸
100 電動機組立体
102 インバータ
104 モータ
106 モータケーシング
108 インバータケース
110 制御盤
111 信号線
112 制御部
113 報知部
114 通信モジュール
116 回転軸
118 ロータ
120 ステータ
124 冷却ファン
126 ファンカバー
128 通信基板
129 端子箱
130 第1接続ケーブル
132 第2接続ケーブル
134 電力線
136 流量センサ
138 信号線
1
Claims (9)
ポンプの回転軸に外嵌されるスリーブであって、その内周面に長さ方向に延びる溝が形成されたスリーブと、
前記スリーブの周囲に配置される軸封装置と、
前記軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出可能に配置される流量センサと、
前記流量センサと通信可能な制御部と、
前記制御部と通信可能な報知部と、
を備えており、
前記制御部は、前記流量センサの検出値または前記検出値の時間変化量と、第1の閾値または前記第1の閾値より大きい第2の閾値との比較を行うように構成されており、
前記制御部は、前記比較の結果に応じて前記報知部を作動させるように構成されている、
スリーブ摩耗監視システム。 A sleeve wear monitoring system
A sleeve that is fitted on the rotating shaft of the pump and has a groove extending in the length direction on its inner peripheral surface.
A shaft sealing device arranged around the sleeve and
A flow rate sensor arranged so as to detect the flow rate of the liquid discharged from the seal portion of the shaft sealing device, and
A control unit capable of communicating with the flow sensor,
A notification unit capable of communicating with the control unit,
Is equipped with
The control unit is configured to compare the detected value of the flow rate sensor or the amount of time change of the detected value with a first threshold value or a second threshold value larger than the first threshold value.
The control unit is configured to operate the notification unit according to the result of the comparison.
Sleeve wear monitoring system.
前記軸封装置は、
前記シール部と、
前記シール部を収容する収容部と、
前記シール部から排出される液体を受けるドレイン受け部と、
前記ドレイン受け部からの液体が流れるドレイン配管と、
を備え、
前記流量センサは、前記ドレイン配管に配置される、スリーブ摩耗監視システム。 The sleeve wear monitoring system according to claim 1.
The shaft sealing device is
With the seal part
An accommodating portion for accommodating the seal portion and
A drain receiving portion that receives the liquid discharged from the sealing portion and
The drain pipe through which the liquid flows from the drain receiving portion and
With
The flow rate sensor is a sleeve wear monitoring system arranged in the drain pipe.
前記制御部は、前記検出値または前記検出値の時間変化量が前記第1の閾値より大きくかつ前記第2の閾値より小さいとき、または、前記検出値または前記検出値の時間変化量が前記第2の閾値より大きいときに前記報知部を作動させるように構成されている、スリーブ摩耗監視システム。 The sleeve wear monitoring system according to claim 1 or 2.
In the control unit, when the detected value or the time change amount of the detected value is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value, or when the detected value or the time change amount of the detected value is the first. A sleeve wear monitoring system configured to activate the notification unit when it is greater than a threshold value of 2.
前記制御部は、前記回転軸を駆動するモータを制御可能であり、
前記制御部は、前記比較の結果に応じて前記モータを制御するように構成されている、スリーブ摩耗監視システム。 The sleeve wear monitoring system according to any one of claims 1 to 3.
The control unit can control the motor that drives the rotating shaft.
The sleeve wear monitoring system is configured such that the control unit controls the motor according to the result of the comparison.
前記制御部は、前記検出値または前記検出値の時間変化量が前記第1の閾値より小さいとき、または、前記検出値または前記検出値の時間変化量が前記第1の閾値より大きくかつ前記第2の閾値より小さいときに前記モータの運転を継続し、前記検出値または前記検出値の時間変化量が前記第2の閾値より大きいときに前記モータを停止するように構成されている、スリーブ摩耗監視システム。 The sleeve wear monitoring system according to claim 4.
In the control unit, when the detected value or the time change amount of the detected value is smaller than the first threshold value, or when the detected value or the time change amount of the detected value is larger than the first threshold value and the first threshold value is used. Sleeve wear, which is configured to continue operation of the motor when it is smaller than the threshold value of 2 and stop the motor when the detected value or the amount of time change of the detected value is larger than the second threshold value. Monitoring system.
前記流量センサは、通信基板に電気的に接続されており、前記通信基板は、前記制御部とPLC通信する、スリーブ摩耗監視システム。 The sleeve wear monitoring system according to any one of claims 1 to 5.
A sleeve wear monitoring system in which the flow rate sensor is electrically connected to a communication board, and the communication board communicates with the control unit by PLC.
前記シール部は、グランドパッキンまたはメカニカルシールである、スリーブ摩耗監視
システム。 The sleeve wear monitoring system according to any one of claims 1 to 6.
A sleeve wear monitoring system in which the seal portion is a gland packing or a mechanical seal.
前記方法は、
前記軸封装置のシール部から排出される液体の流量を検出する工程と、
検出された前記流量または前記検出された流量の時間変化量を第1の閾値と比較する工程と、
前記検出された流量または前記検出された流量の時間変化量が前記第1の閾値より大きい場合に、前記検出された流量または前記検出された流量の時間変化量を前記第1の閾値より大きい第2の閾値と比較する工程と、
前記第2の閾値と比較する工程後に、前記スリーブの摩耗状態を報知する工程と、
を備える、方法。 A method of monitoring the wear state of a sleeve fitted on the rotating shaft of a pump, wherein the pump is provided with a shaft sealing device arranged around the sleeve and has a length on the inner peripheral surface of the sleeve. A groove extending in the direction is formed,
The method is
A step of detecting the flow rate of the liquid discharged from the seal portion of the shaft sealing device, and
A step of comparing the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate with the first threshold value, and
When the detected flow rate or the time change amount of the detected flow rate is larger than the first threshold value, the time change amount of the detected flow rate or the detected flow rate is larger than the first threshold value. The process of comparing with the threshold value of 2 and
After the step of comparing with the second threshold value, the step of notifying the wear state of the sleeve and the step of notifying the wear state of the sleeve
A method.
前記スリーブの摩耗状態を報知する工程において、前記検出された流量または前記検出された流量の時間変化量が前記第1の閾値より大きく前記第2の閾値より小さい場合に前記回転軸を駆動するモータの運転が継続され、前記検出された流量または前記検出された流量の時間変化量が前記第2の閾値より大きい場合に前記モータの運転が停止される、方法。 The method according to claim 8.
A motor that drives the rotating shaft when the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate is larger than the first threshold value and smaller than the second threshold value in the step of notifying the wear state of the sleeve. A method in which the operation of the motor is stopped when the detected flow rate or the amount of time change of the detected flow rate is larger than the second threshold value.
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