PT585泵组系统教学试验台

泵组系统是工业生产过程中的基本设施，设备的维护将是提高生产力的一项重要任务。为了有效地管理维护泵浦设备，研究泵系统故障并进行状态预测对于减少停机时间非常重要。这将需要大量的时间和精力来研究泵系统的动态，并获得故障排除的经验，而不影响工厂的生产或利润。VPTS（泵振动测试模拟试验台）是一种创新的设备，旨在研究泵的机械和流体故障的症状，相当于现场泵系统。

两个系统并行安装，一个正常运行，另一个设计重现各种故障，便于实验室了解故障症状并进行泵诊断研究。

由于用户可以在一个受控的测试环境中单独或组合植入各种故障故障，因此它是一种可以在短时间内解决故障分析的研究和经验的试验设备。

1：简介

1. PT585配置

该系统由一个驱动水泵-联轴器器-离心式水泵-管道-水箱的三相感应电动机并联配置。这两个系统可以独立分离和运行，但同时运行允许一个系统正常运行，另一个系统在安装了故障部件的情况下运行，因此对故障和正常条件进行直接比较测试是一个很大的优势。当管道连接到泵、水箱时，安装膨胀节，使管道的张力不影响泵，防止系统出现不对中或结构问题。

对于传感器的安装，4个压力传感器、4个温度传感器、2个流量传感器和4个振动传感器都牢固地安装在管道系统中。

另外，两台泵组还分别提供了一个内置速度控制器、信号控制器和数据采集器的控制箱。箱内有两个驱动器（VVVF驱动器），安装压力、温度、振动传感器变送器，信号输出连接到多通道DAQ，保存数据。通过根据泵系统的速度实时收集数据和后处理数据，可以分析泵的流体和振动现象。

在电机的三相电源线上安装一个高性能CT，输出与电机电流变化成正比的信号，可以进行电机电流频谱分析（MCSA）。数据采集时，将笔记本电脑连接到控制器的USB输出端，所有实验都准备就绪。

2. 特点

• 系统稳定，有多年的工作经验。

• 使用水箱的透明材料可视化水流。

• 通过正常系统和故障系统的并行操作，立即比较故障现象。

• 模块化故障部件供应。

• 易于更换零件。

• 安装所有传感器，用于动态研究（压力、温度、流量、振动、电流）。

• 内置的DAQ不需要一个单独的分析仪。

3. 模拟器的使用

VPTS系列试验台可广泛应用于研究泵系统中的各种机械和流体故障现象，并开发预防性维护技术。

• 不平衡学习的影响研究

• 轴不对中影响的研究

• 基于轴承故障的信号处理方法的研究

• 耦合效应研究

• 机械松动和软脚研究

• 气蚀现象

• 基于泵叶轮损伤的缺陷检测的研究

• 根本原因分析（RCA）

• 传感器的安装和最佳测量位置的选择的技术

• 振动分析测量技术

• 机器健康监测研究

• 电动机电流信号分析

4. 主要出现在泵组中的故障现象，以及如何在模拟器中实现它们。

4.1. 不平衡

泵系统中的不平衡通常由以下原因引起：

• 叶轮磨损不均匀（如变形或叶片断裂）。ü

• 联轴器不良、跳动、变形ü

• 电机转子不良。ü

在PT585中，提供了以下故障部件，以实现不平衡。

叶轮断裂缺失

在法兰联轴器上安装不平衡质量（法兰联轴器上的M6螺纹孔）

转子不平衡电机

4.2. 不对中

泵组系统的不对中通常是由于以下原因之一：

• 对中作业方法不正确。

• 管道应力。

• 软脚。

• 泵本身或泵内部的热膨胀。

  
  

借助PT585中的对中机构，可以深入研究不对中的影响。

泵组系统的轴对准使用激光对准设备提供的条件，但安装了一个对准机构，以允许轴不对准的实验。

安装千斤顶螺栓机构和百分表，通过移动电机底座，即移动侧、上、下、左、右等方式，由于轴不对中进行振动实验。通过百分表可以知道不对准的程度，并在研究了不对中效应后，用它准确地回到对准条件。

对于不对中试验，只需松开电机固定螺栓，使用对中控制旋钮根据刻度表的指示值进行平行或角度错位试验，然后返回到对准状态。

除了由于不对中引起的振动分析外，还可以利用管道上的压力、流量、温度传感器和安装在电机电力线上的电流传感器（CT）的数据来研究功耗增加等物理变化。

4.3. 轴承故障

离心泵的轴承问题通常是由于以下原因之一：

• 安装不正确。ü

• 润滑剂或润滑脂有缺陷。ü

• 油脂或润滑剂的颗粒污染。ü

• 高温ü。

• 过度不对中和不平衡ü

• 轴承选择不当。

在PT585中，准备了以下措施和故障部件来测量由轴承故障缺陷引起的振动。

在电机和泵的轴承位置，预先加工铣平振动传感器的安装位置的基座。

振动传感器预先配备安装螺纹孔。

故障轴承套件：用于植入泵和电机的故障轴承组件，用户可更换。

轴承故障的电机。

植入有故障轴承的泵。

轴承类型有缺陷：

外圈缺陷：如图所示，内圈宽度为0.3mm，深度为0.5mm，长度为5mm。轴承与实线处理，加工尺寸可协调。

内圈缺陷：如图所示，宽度0.3mm，深度0.5mm，长度5mm实线轴承处理，加工尺寸可协调。

球形缺陷：如图所示，宽度0.3mm，深度0.5mm，长度5mm实线轴承，加工尺寸可协调

内圈故障                    外圈故障          滚珠故障

带颗粒的轴承：润滑剂污染

4.4. 泄漏情况

在大多数情况下，离心泵的泄漏来源于机械密封。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动ü

• 安装不正确ü

• 在无负载或干燥条件下操作泵组时

• 密封件过热。ü

• 选择了错误的密封件

在PT585中，为泄漏测试准备了以下措施和部件。

ü

在泵上安装排水管以处理泄漏ü

机械密封供应ü

不对中调节基座

4.5. 松动

泵组系统的松动现象通常是由以下原因之一引起的：

• 轴承过度磨损。

• 叶轮腐蚀。

• 轴承或轴承座的选择不当。

在PT585中，它可以用以下方法进行复现来进行松动实验。

故障轴承可选供应ü

故障叶轮可选供应

4.6. 结构问题

泵系统结构松动通常由以下原因之一引起：ü

• 基础不良，基础差ü

• 底板变形或扭曲

• 台架支架或防震装置的磨损

• 松开螺栓，可形成软脚

在PT585中，结构性问题可以通过以下方式进行重现。

泵底座固定螺钉松动

电机底座固定螺钉松动

电机固定底座的软脚处理（订购时偏差量）

4.7. 流体动态问题

离心泵中的流体问题各不相同，通常由以下原因之一引起：

汽蚀

负荷过重

流动紊流

泵组设计不合理，操作不当

在PT585中，流体问题可以以以下方式重现。

汽蚀模拟

通过阀门控制来改变操作条件

通过速度控制来改变操作条件

5. 试验台标准配件

6.技术参数