本发明涉及砂磨机机械密封技术领域，尤其是一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统及其控制方法。
背景技术：
砂磨机生产效率高、连续性强、成本低、产品细度高等优点，广泛应用于水性涂料、农药、颜料、染料、色浆、水性油墨、药品、化妆品、感光材料、
纳米材料、电子浆料等行业的高效率湿法研磨；
目前在砂磨机行业中，其研磨腔内的转轴均采用机械密封装置进行动态密封，并配以机械密封循环保护系统，机械密封循环保护系统主要包括储存有密封储液罐，储液罐内的密封液加压后进入到机械密封装置的密封腔内，并在机械密封装置的动环和静环之间产生液膜，从而起到密封的作用；
由于在砂磨机工作过程中其研磨腔内也会产生一定的压力，一旦砂磨机研磨腔内的压力大于密封腔内的压力时，就会发生研磨腔内的液体向密封腔倒灌，机械密封击封，发生损坏，因此必要要控制密封腔内的压力大于研磨腔内的压力，砂磨机初始工作时，但是研磨腔内的压力又和物料的情况相关，随着研磨的进行，物料逐渐变细，且变稠，研磨腔的压力也会随之增大，所以，目前行业内在设置密封腔内的压力时，通常将密封腔内的压力设置为比正常工作时研磨腔的压力大0.05mpa左右，这种方式，在刚开始工作时研磨腔的压力较为稳定，但是在工作了一段时候后，研磨腔内的压力则会产生波动，只要砂磨机的筛网堵料，研磨腔的压力又要增大，从而容易会造成机械密封装置的损坏。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中砂磨机容易因研磨腔的压力波动而致使机械密封装置发生损坏的问题，现提供一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，所述砂磨机具有研磨腔及转轴，转轴的一端位于研磨腔内，另一端延伸至研磨腔外，且转轴上安装有用于防止研磨腔内研磨物料泄漏的机械密封装置，该机械密封压力智能跟随系统包括：
储液罐，用于储存密封液，储液罐的出口通过进液管和机械密封装置的密封腔连通，机械密封装置的密封腔通过出液管和储液罐的进口连通；
循环泵，设置在进液管或出液管上；
高压气源管道，与储液罐连通，高压气源管道上设置有高压阀门；
低压气源管道，与储液罐连通，低压气源管道上设置有低压阀门，高压气源管道供给的气源压力a＞低压气源管道供给的气源压力b；
第一压力传感器，设置在砂磨机上，用于检测研磨腔的p1；
第二压力传感器，设置在储液罐或砂磨机上，用于检测储液罐或密封腔内部压力p2；
以及控制器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、高压阀门及低压阀门均与控制器信号连接，所述控制器用于将p2和p1的差值和预先设定的阈值y进行比较，并根据比较结果控制高压阀门和低压阀门的开启或关闭。
本方案中采用第一压力传感器和第二压力传感器分别实时检测研磨腔及密封腔内的压力，并反馈给控制器，由控制器依据密封腔及研磨腔之间的压力差控制高压阀门和低压阀门的开启或关闭，以此实现能够瞬间调节密封腔及研磨腔之间的压力差，确保机械密封装置处于正常的压差工况下，提高使用寿命，且结构简单，故障率低，便于控制，成本低，易于实现，市场前景好。
进一步地，当p2和p1的差值＞y时，控制器控制高压阀门关闭，低压阀门开启，当p2和p1的差值＜y时，控制器控制低压阀门关闭，高压阀门开启，当p2和p1的差值＝y时，控制器控制高压阀门关闭，低压阀门开启，或者控制器控制低压阀门关闭，高压阀门开启；
即，在密封腔及研磨腔之间的压力差偏大时，控制器控制低压阀门开启，切断高压阀门，由低压气源管道向储液罐内供给压力相对较低的低压气源，瞬间降低储液罐及密封腔内的压力，以防止密封腔与研磨腔之间的压力差过大，而损坏机械密封装置；并在在密封腔及研磨腔之间的压力差偏小时，控制器控制高压阀门开启，切断低压阀门，由高压气源管道向储液罐内供给压力相对较高的高压气源，瞬间预先大幅度拉升储液罐及密封腔内的压力，以防止研磨腔的压力大于密封腔的压力，进而防止研磨腔内的液体向密封腔倒灌，并避免机械密封因此而发损坏，提高使用寿命。
进一步地，所述高压阀门和低压阀门均为电磁阀。
进一步地，所述机械密封装置为双端面机械密封装置。
本发明还提供一种采用上述砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的控制方法，包括以下步骤：
1)、设定高压气源管道中供给的气源压力a，设定低压气源管道供给的气源压力b，在控制器上设定阈值y；
2)、启动砂磨机和循环泵；
3)、第一压力传感器实时检测研磨腔内的压力p1，并实时反馈给控制器，第二压力传感器实时检测储液罐内的压力p2，并实时反馈给控制器，控制器实时获得p1和p2后进行比较；
当p2和p1的差值＞y时，控制器控制高压阀门关闭，低压阀门开启；
当p2和p1的差值＜y时，控制器控制低压阀门关闭，高压阀门开启；
当p2和p1的差值＝y时，控制器控制高压阀门关闭，低压阀门开启；或者控制器控制低压阀门关闭，高压阀门开启。
具体地，所述高压气源管道中供给的气源压力a为0.2-0.6mpa，所述低压气源管道中供给的气源压力b为0.2-0.6mpa。
具体地，所述阈值y为0.01-0.1mpa。
本发明的有益效果是：本发明的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统采用第一压力传感器和第二压力传感器分别实时检测研磨腔及密封腔内的压力，并反馈给控制器，由控制器依据密封腔及研磨腔之间的压力差控制高压阀门和低压阀门的开启或关闭，以此实现能够瞬间调节密封腔及研磨腔之间的压力差，确保机械密封装置处于正常的压差工况下，提高使用寿命，且结构简单，故障率低，便于控制，成本低，易于实现，市场前景好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的示意图。
图中：1、研磨腔，2、机械密封装置，3、储液罐，4、循环泵，5、高压气源管道，6、高压阀门，7、低压气源管道，8、低压阀门，9、第一压力传感器，10、第二压力传感器，11、控制器，12、进液管，13、出液管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
实施例1
如图1所示，一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，所述砂磨机具有研磨腔1及转轴，转轴的一端位于研磨腔1内，另一端延伸至研磨腔1外，且转轴上安装有用于防止研磨腔1内研磨物料泄漏的机械密封装置2，该机械密封压力智能跟随系统包括：
储液罐3，用于储存密封液，储液罐3的出口通过进液管12和机械密封装置2的密封腔连通，机械密封装置2的密封腔通过出液管13和储液罐3的进口连通；
循环泵4，设置在进液管12或出液管13上；
高压气源管道5，与储液罐3连通，高压气源管道5上设置有高压阀门6；
低压气源管道7，与储液罐3连通，低压气源管道7上设置有低压阀门8，高压气源管道5供给的气源压力a＞低压气源管道7供给的气源压力b；
第一压力传感器9，设置在砂磨机上，用于检测研磨腔1的p1；
第二压力传感器10，设置在储液罐3或砂磨机上，用于检测储液罐3或密封腔内部压力p2；
以及控制器11，所述第一压力传感器9、第二压力传感器10、高压阀门6及低压阀门8均与控制器11信号连接，所述控制器11用于将p2和p1的差值和预先设定的阈值y进行比较，并根据比较结果控制高压阀门6和低压阀门8的开启或关闭。
当p2和p1的差值＞y时，控制器11控制高压阀门6关闭，低压阀门8开启，当p2和p1的差值＜y时，控制器11控制低压阀门8关闭，高压阀门6开启，当p2和p1的差值＝y时，控制器11控制高压阀门6关闭，低压阀门8开启，或者控制器11控制低压阀门8关闭，高压阀门6开启；
所述高压阀门6和低压阀门8均为电磁阀。
所述机械密封装置2为双端面机械密封装置。
本实施例的工作原理为采用第一压力传感器9和第二压力传感器10分别实时检测研磨腔1及密封腔内的压力，并反馈给控制器11，由控制器11依据密封腔及研磨腔1之间的压力差控制高压阀门6和低压阀门8的开启或关闭，以此实现能够瞬间调节密封腔及研磨腔1之间的压力差，确保机械密封装置2处于正常的压差工况下，提高使用寿命，且结构简单，故障率低，便于控制，成本低，易于实现，市场前景好；
具体为：在密封腔及研磨腔1之间的压力差偏大时，控制器11控制低压阀门8开启，切断高压阀门6，由低压气源管道7向储液罐3内供给压力相对较低的低压气源，瞬间降低储液罐3及密封腔内的压力，以防止密封腔与研磨腔1之间的压力差过大，而损坏机械密封装置2；并在在密封腔及研磨腔1之间的压力差偏小时，控制器11控制高压阀门6开启，切断低压阀门8，由高压气源管道5向储液罐3内供给压力相对较高的高压气源，瞬间预先大幅度拉升储液罐3及密封腔内的压力，以防止研磨腔1的压力大于密封腔的压力，进而防止研磨腔1内的液体向密封腔倒灌，并避免机械密封因此而发损坏。
实施例2
一种采用实施例1中的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的控制方法，包括以下步骤：
1)、设定高压气源管道5中供给的气源压力a，设定低压气源管道7供给的气源压力b，在控制器11上设定阈值y；
2)、启动砂磨机和循环泵4，储液罐3内的密封液在循环泵4的作用下，储液罐3内的密封液从储液罐3的出口经进液管12到达密封腔，对机械密封装置2进行冲洗和润滑，而后从出液管13返回至储液罐3内；
3)、第一压力传感器9实时检测研磨腔1内的压力p1，并实时反馈给控制器11，第二压力传感器10实时检测储液罐3内的压力p2，并实时反馈给控制器11，控制器11实时获得p1和p2后进行比较；
当p2和p1的差值＞y时，控制器11控制高压阀门6关闭，低压阀门8开启；
当p2和p1的差值＜y时，控制器11控制低压阀门8关闭，高压阀门6开启；
当p2和p1的差值＝y时，控制器11控制高压阀门6关闭，低压阀门8开启；或者控制器11控制低压阀门8关闭，高压阀门6开启。
具体地，所述高压气源管道5中供给的气源压力a为0.2-0.6mpa，所述低压气源管道7中供给的气源压力b为0.2-0.6mpa。
具体地，所述阈值y为0.01-0.1mpa。
例如，高压气源管道5中供给的气源压力a为0.45mpa，低压气源管道7中供给的气源压力b为0.35mpa，阈值y为0.05mpa。
本实施例高压气源管道5和低压气源管道7供给的气源均可采用压缩氮气，高压气源管道5中供给的气源压力a具体可为储液罐3的最大承受压力，低压气源管道7中供给的气源压力b可比研磨腔1正常工作压力高出0.05mpa，密封液可选用研磨腔1内物料的溶剂。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
技术特征：
1.一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，所述砂磨机具有研磨腔(1)及转轴，转轴的一端位于研磨腔(1)内，另一端延伸至研磨腔(1)外，且转轴上安装有用于防止研磨腔(1)内研磨物料泄漏的机械密封装置(2)，其特征在于：该机械密封压力智能跟随系统包括：
储液罐(3)，用于储存密封液，储液罐(3)的出口通过进液管(12)和机械密封装置(2)的密封腔连通，机械密封装置(2)的密封腔通过出液管(13)和储液罐(3)的进口连通；
循环泵(4)，设置在进液管(12)或出液管(13)上；
高压气源管道(5)，与储液罐(3)连通，高压气源管道(5)上设置有高压阀门(6)；
低压气源管道(7)，与储液罐(3)连通，低压气源管道(7)上设置有低压阀门(8)，高压气源管道(5)供给的气源压力a＞低压气源管道(7)供给的气源压力b；
第一压力传感器(9)，设置在砂磨机上，用于检测研磨腔(1)的p1；
第二压力传感器(10)，设置在储液罐(3)或砂磨机上，用于检测储液罐(3)或密封腔内部压力p2；
以及控制器(11)，所述第一压力传感器(9)、第二压力传感器(10)、高压阀门(6)及低压阀门(8)均与控制器(11)信号连接，所述控制器(11)用于将p2和p1的差值和预先设定的阈值y进行比较，并根据比较结果控制高压阀门(6)和低压阀门(8)的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，其特征在于：当p2和p1的差值＞y时，控制器(11)控制高压阀门(6)关闭，低压阀门(8)开启，当p2和p1的差值＜y时，控制器(11)控制低压阀门(8)关闭，高压阀门(6)开启，当p2和p1的差值＝y时，控制器(11)控制高压阀门(6)关闭，低压阀门(8)开启，或者控制器(11)控制低压阀门(8)关闭，高压阀门(6)开启。
3.根据权利要求1所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，其特征在于：所述高压阀门(6)和低压阀门(8)均为电磁阀。
4.根据权利要求1所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统，其特征在于：所述机械密封装置(2)为双端面机械密封装置。
5.一种采用如权利要求1-4任一项所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、设定高压气源管道(5)中供给的气源压力a，设定低压气源管道(7)供给的气源压力b，在控制器(11)上设定阈值y；
2)、启动砂磨机和循环泵(4)；
3)、第一压力传感器(9)实时检测研磨腔(1)内的压力p1，并实时反馈给控制器(11)，第二压力传感器(10)实时检测储液罐(3)内的压力p2，并实时反馈给控制器(11)，控制器(11)实时获得p1和p2后进行比较；
当p2和p1的差值＞y时，控制器(11)控制高压阀门(6)关闭，低压阀门(8)开启；
当p2和p1的差值＜y时，控制器(11)控制低压阀门(8)关闭，高压阀门(6)开启；
当p2和p1的差值＝y时，控制器(11)控制高压阀门(6)关闭，低压阀门(8)开启；或者控制器(11)控制低压阀门(8)关闭，高压阀门(6)开启。
6.根据权利要求6所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的控制方法，其特征在于：所述高压气源管道(5)中供给的气源压力a为0.2-0.6mpa，所述低压气源管道(7)中供给的气源压力b为0.2-0.6mpa。
7.根据权利要求5或6所述的砂磨机的机械密封压力智能跟随系统的控制方法，其特征在于：所述阈值为0.01-0.1mpa。
技术总结
本发明涉及砂磨机机械密封技术领域，尤其是一种砂磨机的机械密封压力智能跟随系统及其控制方法，该机械密封压力智能跟随系统包括：储液罐；循环泵；高压气源管道，高压气源管道上设置有高压阀门；低压气源管道，低压气源管道上设置有低压阀门；第一压力传感器；第二压力传感器；以及控制器，本发明采用第一压力传感器和第二压力传感器分别实时检测研磨腔及密封腔内的压力，并反馈给控制器，由控制器依据密封腔及研磨腔之间的压力差控制高压阀门和低压阀门的开启或关闭，以此实现能够瞬间调节密封腔及研磨腔之间的压力差，提高使用寿命，且结构简单，故障率低，便于控制，成本低，易于实现，市场前景好。
技术研发人员：边浩光;边浩苹
受保护的技术使用者：无锡泰贤粉体科技有限公司
技术研发日：2021.06.02
技术公布日：2021.08.10
声明：
“砂磨机的机械密封压力智能跟随系统及其控制方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：无锡泰贤粉体科技有限公司
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2024年08月14日 ~ 16日 
