一种耐磨渣浆泵泵体的制作方法

本发明涉及渣浆泵，具体而言，涉及一种耐磨渣浆泵泵体。

背景技术：

1、渣浆泵是一种专门用于输送高浓度、高颗粒含量的浆液(如矿渣、煤渣、砂浆等)的泵。渣浆泵泵体是渣浆泵的主要组成部分之一，它承载和保护内部的工作部件，并提供浆液的流动通道。

2、渣浆泵泵体的运维对于泵的运行效率和寿命至关重要，适当的泵体运维设计可以保持的流体动力学特性，减少能量损失和压力波动，同时确保稳定和可靠的运行。

3、然而如果出现泵体的磨损或破损会导致泵的内部结构受损，流道变形或堵塞，从而降低泵的流量和扬程能力，这将导致泵的性能下降，无法有效地输送高浓度、高颗粒含量的渣浆。此外，当泵体损坏时，泵的内部流动通道可能会出现泄漏或阻塞，导致泵的效率降低，为了维持原有的流量和扬程要求，泵需要消耗更多的能量，从而增加了能耗。并且，泵体的磨损或破损会导致泵的内部工作部件受到更大的冲击和磨损，进一步加速泵的寿命缩短，频繁的维修和更换泵体也会增加维护成本和停机时间。更甚，破损的泵体可能导致泵的密封性能下降，导致泵液泄漏，因此，保护浆泵泵体耐磨耐用对渣浆泵的寿命起到重要作用。

4、所以，有必要设计一种耐磨渣浆泵泵体用于解决现有技术中渣浆泵泵体耐磨性难以保证，降低渣浆泵使用寿命的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种耐磨渣浆泵泵体，解决现有技术中渣浆泵泵体耐磨性难以保证，降低渣浆泵使用寿命的技术问题。

2、本发明提出了一种耐磨渣浆泵泵体，包括：

3、泵体，所述泵体的侧面开设有进料口，所述泵体的圆周面上开设有出料口，

4、叶轮，设置在与所述进料口相对的侧面上；

5、信息收集模块，在所述进料口、所述出料口设置介质传感器，所述介质传感器用于收集介质信息，分别在所述泵体和叶轮处设置泵体传感器，所述泵体传感器用于收集泵体信息；

6、驱动电机，设置在所述泵体进料口的对侧，且穿入所述泵体与所述叶轮传动连接；

7、数据分析模块，设置在所述驱动电机的一侧，且与所述驱动电机和所述信息收集模块电连接，所述数据分析模块用于分析所述介质信息和所述泵体信息，实时判断所述泵体的实时扬程，并根据所述实时扬程判断所处工况，且结合所述泵体信息判断磨损风险度和磨损趋势的风险度；

8、控制模块，根据每一工况下的磨损风险度和磨损趋势的风险度调节所述驱动电机输出转速。

9、优选的，所述介质传感器包括：

10、流速传感器，设置在所述进料口和所述出料口处，所述介质信息包括所述流速传感器收集的进口流速c1和出口流速c2；

11、压力传感器，设置在所述进料口和所述出料口处，所述介质信息还包括所述压力传感器收集的进口压力q1和出口压力q2；

12、流量传感器，设置在所述进料口和所述出料口处，且位于所述压力传感器的对侧，介质信息还包括所述流量传感器收集的进口流量l1和出口流量l2。

13、优选的，所述泵体传感器包括：

14、振动传感器，设置在所述泵体上，且不与导流的流体介质相接触，所述泵体信息包括所述振动传感器收集的所述泵体的振动频率和振动幅度，且根据所述振动频率和振动幅度生成连续频谱图。

15、优选的，所述数据分析模块，根据所述进口流量l1和出口流量l2，计算所述泵体内的流体介质密度ρ，所述流体介质密度ρ通过以下公式获得：

16、ρ＝l1×s-l2；

17、其中，s是所述流体介质从进料口到达出料口在所述泵体内的滞留时间。

18、优选的，所述数据分析模块，还通过以下公式计算实时扬程δh：

19、

20、其中，δh是实时扬程，q1是进口压力，q2是出口压力，c1是进口流速，c2是出口流速，z1是进口高度，z2是出口高度，ρ是流体介质密度，g是重力加速度；

21、所述数据分析模块根据所述实时扬程判断所处工况，包括：

22、将所述实时扬程δh与预设的第一扬程h1和第二扬程h2进行比对，其中h1＜h2，根据比对结果判断所处工况；

23、当δh＜h1时，判断其处于第一工况，并判断其磨损风险度为g1；

24、当h1＜δh≤h2时，判断其处于第二工况，并判断其磨损风险度为g2；

25、当h2＜δh时，判断其处于第三工况，并判断其磨损风险度为g3；

26、其中，g1＜g2＜g3。

27、优选的，所述数据分析模块还获取所述连续频谱图，在所述连续频谱图上，确定所述第一工况、第二工况和第三工况分别对应的工况时间段，根据所述工况时间段，从所述连续频谱图中的原始振动信号中截取相应的工况时间窗口，对于每一所述工况时间窗口进行傅里叶变换，将其转换为离散频谱图，其中对于所述第一工况生成有第一离散频谱图，对于所述第二工况生成有第二离散频谱图，对于所述第三工况生成有第三离散频谱图。

28、优选的，所述数据分析模块，对每一所述离散频谱图分别预设有基准频谱图和泵体磨损频谱图，通过分析每一所述离散频谱图与所述基准频谱图和磨损频谱图的关系，计算异常系数；

29、将每一所述离散频谱图分别与其对应的每一所述基准频谱图进行比对，根据比对结果计算异常系数bi，所述异常系数bi通过以下公式计算获得

30、

31、其中，bi表示第i离散频谱图的异常系数，其中bi属于单位时间内，ppsi为实时频谱值，其表示第i离散频谱图中频率点的实时振动幅值；ppbi为标准频谱值，其表示第i基准频谱图中频率点的实时振动幅值；∑|ppsi-ppbi|表示所述单位时间内每一离散频谱图与标准频谱值实时振动幅值的差值；n表示所述单位时间内频率点的总数，其中i＝1，2，3。

32、优选的，所述数据分析模块，根据所述异常系数判断泵体的磨损趋势，包括：

33、将所述异常系数bi与预设的第一异常系数ba和第二异常系数bb进行比对，其中ba＜bb，根据比对结果判断单位时间内的磨损趋势；

34、当bi＜ba时，判断其处于第一风险磨损趋势，并判断其磨损趋势的风险度为m1；

35、当ba＜bi≤bb时，判断其处于第二风险磨损趋势，并判断其磨损趋势的风险度为m2；

36、当bb＜bi时，判断其处于第三风险磨损趋势，并判断其磨损趋势的风险度为m3；

37、其中，m1＜m2＜m3。

38、优选的，所述数据分析模块，根据所述异常系数判断泵体的磨损趋势，还包括：

39、根据所述磨损风险度和磨损趋势的风险度，计算异常风险度dx，所述异常风险度dx通过以下公式计算获得：

40、

41、其中，其中dx为每一工况下的每一单位时间内的异常风险度，x＝1，2，3,...,9，且g1＜g2＜m1＜m2＜m3＜g3。

42、优选的，根据异常风险度调节所述驱动电机输出转速，包括：

43、将所述异常风险度dx与预设的第一异常风险度da和第二异常风险度db进行比对，其中da＜db，根据比对结果调节所述驱动电机输出转速，将所述电机输出转速记为j；

44、当dx＜da时，判断不具有磨损异常，不对所述电机输出转速进行调节；

45、当da＜dx≤db时，判断具有第一磨损异常，使用第一修正系数f1对所述电机输出转速进行调节；

46、当db＜dx时，判断具有第二磨损异常，使用第二修正系数f2对所述电机输出转速进行调节；

47、其中，根据每一风险磨损趋势的风险度排序有0＜f2＜f1＜1。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置流量传感器和振动传感器，可以实时收集泵体的介质信息和泵体信息，这些信息可以用于监测和分析渣浆泵的工作状态和性能；数据分析模块可以通过分析介质信息，实时判断泵体的实时扬程，扬程是衡量泵性能的重要指标，通过实时监测扬程变化，可以及时发现泵性能下降或异常情况，此外，根据实时扬程，可以判断泵所处的工况，这可以帮助操作人员了解泵的工作状态，有效的评估工况判断工作负载，并且，通过振动传感器收集的泵体信息，可以判断泵体的风险度，振动是泵性能和可靠性的重要指标，通过判断风险度，可以评估泵的健康状况和可能存在的故障风险，控制模块可以调节驱动电机的输出转速，这可以帮助优化泵的工作状态，降低故障风险，并提高的稳定性和可靠性。

49、综上所述，本发明的通过对泵体进行信息收集和数据分析，实现了对泵体工况的实时监测和判断，并通过控制模块调节渣浆泵的输出转速，以确保泵体在使用过程中自动调节，不达到泵体的磨损高峰运行状态，以提高泵体的耐磨性能及稳定性。