CN108692189A - 旋转接头安全监控系统及监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转接头安全监控系统及监控方法。系统包括固定设置的支架、与旋转接头壳体固定连接的连接部件以及一端与支架相连接、另一端与连接部件相连接的拉压传感器；还包括控制器，拉压传感器的信号输出端与控制器相连接；还包括设置在旋转接头所连接管路上的阀门，控制器与阀门相连接。还包括设置于壳体上的触点，以及相对于支架固定设置、位于触点旁的位置传感器，其信号输出端与控制器相连接。还包括设置在旋转接头所连接管路上的压力传感器，用于检测管路内部的介质压力，其信号输出端与控制器相连接。本发明可以实时监测旋转接头的工作状态，当发现旋转接头工作异常时，及时采取措施，避免事故发生。

Description

旋转接头安全监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及一种监控旋转接头工作状态的系统装置，还涉及一种监控旋转接头工作状态的方法。
背景技术
旋转接头包括静止的壳体和回转的回转轴，是用于固定装置与回转装置间的液态介质输送的密闭旋转连接器。
旋转接头依靠内部的精密密封装置，在实现密封件之间相对转动（或摆动）的同时密封液态介质，精密密封装置密封件之间的相对间隙对可靠密封发挥关键作用，因而旋转接头安装要求：尽量避免外部连接部分对旋转接头施加负载。基于上述要求，旋转接头与外部的连接必须采用软管。
另一方面，为保证可靠的密封，旋转接头内部相互转动（或摆动）的部件之间间隙极小，因此其工作过程中，可能由于异物的侵入、外部载荷的影响等原因，造成部件之间相互卡死，使原本静止的旋转接头外壳跟随回转轴转动或摆动。
如果发生上述情况，则可能造成旋转接头连接软管的破损、外壳的破裂、连接管路的破损等损害，从而使旋转接头内部密封的液态介质发生泄漏。液态介质具有高温、一定压力、毒性、腐蚀性等特性时，将酿成严重事故。
现有技术中没有提供一种装置或方法，实时监测旋转接头的工作状态，以预防旋转接头故障引发的事故，以及在旋转接头工作状态异常时及时采取措施，以避免事故发生或降低事故损失。
发明内容
本发明提出了一种旋转接头安全监控系统及监控方法，其目的在于：实时监测旋转接头的工作状态，当发现旋转接头出现故障隐患或工作状态异常时，及时采取措施，预防事故、避免事故及降低事故损失。
本发明技术方案如下：
一种旋转接头安全监控系统，所述旋转接头包括壳体和回转轴，包括用于检测壳体所承受扭矩的第一传感器；
还包括控制器，所述第一传感器的信号输出端与所述控制器相连接；
还包括设置在旋转接头所连接管路上的阀门，所述控制器与所述阀门相连接。
作为本发明的进一步改进：所述第一传感器为一端与壳体相连接、另一端固定设置的拉压传感器或扭矩传感器。
作为本发明的进一步改进：所述第一传感器为拉压传感器时，拉压传感器的一端通过连接部件实现与壳体的连接，所述连接部件包括固定安装在旋转接头壳体上的耳座，还包括连接架，所述连接架具有两支分别位于耳座左右两侧的侧臂，侧壁上分别开设有螺纹通孔，各螺纹通孔内分别安装有调整螺栓，两支调整螺栓从左右两侧夹住所述耳座；
所述拉压传感器与所述连接部件相连接是指与所述的连接架相连接。
作为本发明的进一步改进：还包括设置于壳体上的触点，以及固定设置、位于触点旁的位置传感器；
所述位置传感器的信号输出端与所述控制器相连接。
作为本发明的进一步改进：还包括设置在旋转接头所连接的管路上的压力传感器，用于检测管路内部的介质压力；
所述压力传感器的信号输出端与所述控制器相连接。
作为本发明的进一步改进：还包括与壳体固定连接的连接部件，连接部件上设有通孔；还包括固定设置的支架，所述支架上固定安装有与所述通孔相配合的限位轴。
作为本发明的进一步改进：还包括与所述控制器相连接的报警装置。
本发明还提供了一种旋转接头安全监控方法：至少使用以下手段中的一种进行检测：
（A）设置第一传感器，检测旋转接头壳体所承受的扭矩；当测得的扭矩值 大于预设扭矩阈值，判断为异常；
（B）在壳体上设置触点，触点旁固定设置位置传感器，检测壳体的位置移动；当位置传感器的信号出现变化，即触点移动到位置传感器感应范围之外，判断为异常；
（C）在旋转接头所连接的管路上设置压力传感器，检测管路内部的介质压力；当检测到的压力值大于预设的高压压力阈值，或小于预设的低压压力阈值，或压力值的波动速率超过预设规定值，判断为异常；
判断出异常后，至少采取以下措施中的一种：
（I）关闭旋转接头连接管路的阀门；
（II）关闭旋转接头回转轴的驱动装置；
（III）报警。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）旋转接头静止壳体与回转的回转轴间存在摩擦力，该摩擦力是壳体运动的驱动力，本发明采用拉压传感器或扭矩传感器检测旋转接头静止壳体承受的扭矩，以实时监控旋转接头工作状态，提前发现事故隐患，及时采取措施避免事故发生及降低事故损失；（2）本发明还采用位置传感器检测壳体是否发生移动，采用压力传感器检测管路中是否发生压力变化的情况，对旋转接头的工作状态进行全面监控，可靠性高，一旦判断出现异常立即采取紧急停机、关闭阀门等操作，预防事故、避免事故及降低事故损失；（3）通过两支调整螺栓可以保证不对旋转接头施加载荷的情况下，实现拉压传感器的准确监测；（4）设有限位轴装置，防止旋转接头壳体出现大幅移动，从机械结构上避免事故的发生。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图。
图2为实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
实施例一
如图1，一种旋转接头安全监控系统，包括固定设置的支架1、与所述旋转接头壳体固定连接的连接部件3以及一端与所述支架1或其它固定设置的部件相连接、另一端与所述连接部件3相连接的拉压传感器2-1；将拉压传感器2-1检测到的拉压力乘以拉压传感器2-1与旋转接头轴线之间的距离，即可得到壳体所承受的扭矩。
还包括控制器，所述拉压传感器2-1的信号输出端与所述控制器相连接；
还包括设置在旋转接头所连接管路上的阀门，所述控制器与所述阀门相连接。
当旋转接头存在事故隐患及工作状态异常时，首先反映在壳体承受扭矩的变化上，因而通过监测该拉压力可以较为及时地判断出旋转接头工作状态，采取紧急停机、关闭与旋转接头连接管路上的阀门等操作。
为进一步提高监控的可靠性，本系统还包括设置于壳体上的触点5，以及固定设置、位于触点5旁的位置传感器6；所述位置传感器6的信号输出端与所述控制器相连接，当壳体受力发生移动时，位置传感器6的信号将发生变化。
同时，还包括设置在旋转接头所连接管路上的压力传感器，用于检测管路内部的介质压力值；所述压力传感器的信号输出端亦与所述控制器相连接，当检测到的压力值大于预设的高压压力阈值，或小于预设的低压压力阈值，或压力值的波动速率超过预设规定值，可判断为异常。
进一步的，所述连接部件3包括固定安装在旋转接头壳体上的耳座3-1，还包括连接架3-2，所述连接架3-2具有两支分别位于耳座3-1左右两侧的侧臂，侧壁上分别开设有螺纹通孔，各螺纹通孔内分别安装有调整螺栓3-3，两支调整螺栓3-3从左右两侧夹住所述耳座3-1；所述拉压传感器2-1与所述连接部件3相连接是指与所述的连接架3-2相连接。安装调试拉压传感器2-1时，可以通过两支调整螺栓3-3调整拉压传感器2-1右端的位置，保证不对旋转接头施加载荷的情况下，实现拉压传感器2-1的准确监测，控制器只需要将其受力绝对值与预设的拉力阈值相比较，即可判断出旋转接头工作状态。
所述连接部件3上还设有通孔，所述支架1上固定安装有与所述通孔相配合的限位轴4，阻挡旋转接头出现大幅移动。
系统还包括与所述控制器相连接的报警装置。
工作时，至少使用以下手段中的一种进行检测：
（A）将拉压传感器2-1检测到的拉压力乘以拉压传感器2-1与旋转接头轴线之间的距离，即可得到壳体所承受的扭矩，当测得的扭矩值大于预设扭矩阈值，判断为异常；或者，将扭矩阈值除以拉压传感器2-1与旋转接头轴线之间的距离，可以得到拉压力的阈值，将检测到的拉压力与该阈值进行比较，也可以判断出旋转接头工作状态是否异常；
（B）在壳体上设置触点5，触点5旁固定设置位置传感器6，检测壳体的位置移动；当位置传感器6的信号出现变化，即触点5移动到位置传感器6感应范围之外，判断为异常；
（C）在旋转接头所连接的管路上设置压力传感器，检测管路内部的介质压力；当检测到的压力值大于预设的高压压力阈值，或小于预设的低压压力阈值，或压力值的波动速率超过预设规定值，判断为异常；
判断出异常后，至少采取以下措施中的一种：
（I）关闭旋转接头连接管路的阀门；
（II）关闭旋转接头回转轴的驱动装置；
（III）报警。
实施例二
如图2，本实施例与实施例一的不同之处在于：使用扭矩传感器2-2来检测壳体承受的扭矩，其一端与壳体相连接、另一端与支架1或其它固定装置相连接。
另一不同之处在于：连接部件3仅包括耳座3-1，其作用仅仅是通过与限位轴4配合，阻挡旋转接头出现大幅移动。
其余之处与实施例一相同，在此不做赘述。

Claims (8)

1.一种旋转接头安全监控系统，所述旋转接头包括壳体和回转轴，其特征在于：包括用于检测壳体所承受扭矩的第一传感器；
还包括控制器，所述第一传感器的信号输出端与所述控制器相连接；
还包括设置在旋转接头所连接管路上的阀门，所述控制器与所述阀门相连接。
2.如权利要求1所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：所述第一传感器为一端与壳体相连接、另一端固定设置的拉压传感器（2-1）或扭矩传感器（2-2）。
3.如权利要求2所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：所述第一传感器为拉压传感器（2-1）时，拉压传感器（2-1）的一端通过连接部件（3）实现与壳体的连接，所述连接部件（3）包括固定安装在旋转接头壳体上的耳座（3-1），还包括连接架（3-2），所述连接架（3-2）具有两支分别位于耳座（3-1）左右两侧的侧臂，侧壁上分别开设有螺纹通孔，各螺纹通孔内分别安装有调整螺栓（3-3），两支调整螺栓（3-3）从左右两侧夹住所述耳座（3-1）；
所述拉压传感器（2-1）与所述连接部件（3）相连接是指与所述的连接架（3-2）相连接。
4.如权利要求1所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：还包括设置于壳体上的触点（5），以及固定设置、位于触点（5）旁的位置传感器（6）；
所述位置传感器（6）的信号输出端与所述控制器相连接。
5.如权利要求1所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：还包括设置在旋转接头所连接的管路上的压力传感器，用于检测管路内部的介质压力；
所述压力传感器的信号输出端与所述控制器相连接。
6.如权利要求1所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：还包括与壳体固定连接的连接部件（3），连接部件（3）上设有通孔；还包括固定设置的支架（1），所述支架（1）上固定安装有与所述通孔相配合的限位轴（4）。
7.如权利要求1至6任一所述的旋转接头安全监控系统，其特征在于：还包括与所述控制器相连接的报警装置。
8.一种旋转接头安全监控方法，其特征在于：至少使用以下手段中的一种进行检测：
（A）设置第一传感器，检测旋转接头壳体所承受的扭矩；当测得的扭矩值大于预设扭矩阈值，判断为异常；
（B）在壳体上设置触点，触点旁固定设置位置传感器，检测壳体的位置移动；当位置传感器的信号出现变化，即触点（5）移动到位置传感器（6）感应范围之外，判断为异常；
（C）在旋转接头所连接的管路上设置压力传感器，检测管路内部的介质压力；当检测到的压力值大于预设的高压压力阈值，或小于预设的低压压力阈值，或压力值的波动速率超过预设规定值，判断为异常；
判断出异常后，至少采取以下措施中的一种：
（I）关闭旋转接头连接管路的阀门；
（II）关闭旋转接头回转轴的驱动装置；
（III）报警。
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