汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種具有測量精度高、數(shù)據(jù)準確、操作方便的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方 位角在線監(jiān)測裝置，屬于汽輪機轉(zhuǎn)子偏心高點位置方位角測量和在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪機在啟動或停機過程中，轉(zhuǎn)子軸偏心測量已成為必不可少的測量項目。它能 測量到由于原有的機械彎曲、臨時溫升導(dǎo)致的彎曲、在靜態(tài)下的重力彎曲等所引起的軸彎 曲的幅度。汽輪機現(xiàn)已能夠?qū)崿F(xiàn)偏心幅值大小的精確測量，但不能夠確定最大幅值發(fā)生在 圓周上的確切位置。
[0003] 在我國電力生產(chǎn)中強制執(zhí)行多年的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》中 關(guān)于"防止汽輪機轉(zhuǎn)子軸彎曲事故"中明確提出"汽輪機應(yīng)具備的資料包括：轉(zhuǎn)子安裝原始 彎曲的最大晃動值(偏心)最大彎曲點的軸向位置及在圓周方向的位置"。同時還規(guī)定：在出 現(xiàn)嚴重摩擦時將轉(zhuǎn)子高點置于最高位置，采取悶缸措施，監(jiān)視轉(zhuǎn)子彎曲度。由此可見，汽輪 機轉(zhuǎn)子軸偏心方位角的確定對設(shè)備的安全具有巨大的作用。
[0004] 在工程現(xiàn)場偏心測量采用手動測量的方法，即：首先把測點打磨光滑，將千分表架 固定在軸承或汽缸水平結(jié)合面上。為了測量最大晃動度的位置，需將圓周分為八等份，用筆 按照逆時針方向編號。按旋轉(zhuǎn)方向盤動轉(zhuǎn)子，順次對準各點進行測量，并記錄各測點的數(shù) 值。偏心值是直徑兩端相對數(shù)值的最大差值，最大晃動度的1/2即為最大彎曲值。記錄最 大偏心值所在八等分點出現(xiàn)的位置。這種手工測量由于只記錄了汽輪機轉(zhuǎn)子軸上8個點的 讀數(shù)，記錄的高點其實只是一個區(qū)域而不是準確的定位轉(zhuǎn)子彎曲的高點，并且操作時繁雜， 并不易操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝 置，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，數(shù)據(jù)準確，操作簡單方便，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0006] 本實用新型采取的技術(shù)方案為：汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，包括偏心 方位角測量儀、標識電渦流傳感器和監(jiān)測電渦流傳感器，所述偏心方位角測量儀上通過前 置器連接有標識電渦流傳感器和監(jiān)測電渦流傳感器，所述標識電渦流傳感器探頭設(shè)置在轉(zhuǎn) 子軸旋轉(zhuǎn)時能夠旋轉(zhuǎn)到基準部的位置，安裝于在軸承箱固定件上，所述監(jiān)測電渦流傳感器 探頭對準轉(zhuǎn)子軸軸承軸頸處，探頭與轉(zhuǎn)子軸面保持電渦流傳感器量程范圍內(nèi)的距離。
[0007] 所述基準部可采用凹槽或者凸臺，便于信號突變產(chǎn)生脈沖，確定旋轉(zhuǎn)基準零點，以 便獲取最大偏心點的角度位置，并且便于制造。
[0008] 所述標識電渦流傳感器和監(jiān)測電渦流傳感器量程采用2mm以上，能夠滿足轉(zhuǎn)子軸 檢測的范圍。
[0009] 所述轉(zhuǎn)子軸表面到監(jiān)測電渦流傳感器的探頭端面距離為監(jiān)測電渦流傳感器量程 的四分之三，便于精確測量，避免測得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測結(jié)果。
[0010] 所述凹槽或者凸臺的平面長和寬最少為探頭直徑的3倍以上，便于精確測量，避 免測得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測結(jié)果。
[0011] 所述標識電渦流傳感器和監(jiān)測電渦流傳感器采用固定支架固定連接，固定支架采 用鋼板制作，其上設(shè)置有穿電渦流傳感器的孔，孔直徑大于電渦流螺桿，通過螺釘固定連接 在轉(zhuǎn)子箱壁上，便于制作和安裝。
[0012] 本實用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用監(jiān)測電渦流傳感器測 得探頭與轉(zhuǎn)子軸表面的間隙，通過標識電渦流傳感器算出不同間隙的位置，將所得不同角 度的位移信號發(fā)送到偏心方位角測量儀上，獲得最大彎曲位置的檢測，實現(xiàn)了測量精度高， 數(shù)據(jù)準確，操作簡單方便，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測最大值結(jié)果不準確、操作繁瑣 不方便的問題，同時該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單的特點，并能正確指導(dǎo)現(xiàn)場防止汽輪機轉(zhuǎn)子軸彎 曲事故的發(fā)生和對已產(chǎn)生臨時熱彎曲的轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)子彎曲高點悶缸直軸。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實用新型的轉(zhuǎn)子偏心方位角測量儀技術(shù)方案示意圖；
[0015] 圖3是本實用新型的電渦流傳感器采集的信號曲線圖。
[0016] 圖中，1-標識電渦流傳感器，2-偏心方位角測量儀，3-轉(zhuǎn)子軸，4-前置器，5-基準 部，6-監(jiān)測電渦流傳感器。
【具體實施方式】
[0017] 如圖1~圖3所示，汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：包括偏心 方位角測量儀2、標識電渦流傳感器1和監(jiān)測電渦流傳感器6,所述偏心方位角測量儀上通 過前置器4連接有標識電渦流傳感器1和監(jiān)測電渦流傳感器6,所述標識電渦流傳感器1探 頭設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸3旋轉(zhuǎn)時能夠旋轉(zhuǎn)到基準部5的位置，安裝于在軸承箱固定件上，所述監(jiān)測 電渦流傳感器6探頭對準轉(zhuǎn)子軸承軸頸處，探頭與轉(zhuǎn)子軸3面保持電渦流傳感器量程范圍 內(nèi)的距離，采用監(jiān)測電渦流傳感器測得探頭與轉(zhuǎn)子軸表面的間隙，通過標識電渦流傳感器 算出不同間隙的位置，將所得不同角度的位移信號發(fā)送到偏心方位角測量儀上，獲得最大 彎曲位置的檢測，實現(xiàn)了測量精度高，數(shù)據(jù)準確，操作簡單方便，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存 在的檢測最大值結(jié)果不準確、操作繁瑣不方便的問題，同時該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單的特點，并 能正確指導(dǎo)現(xiàn)場防止汽輪機轉(zhuǎn)子軸彎曲事故的發(fā)生和對已產(chǎn)生臨時熱彎曲的轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn) 子彎曲高點悶缸直軸。
[0018] 所述基準部5可采用凹槽或者凸臺，便于信號突變和制造，確定旋轉(zhuǎn)基準零點，以 便獲取最大偏心點的角度位置，并且便于制造。
[0019] 所述標識電渦流傳感器1和監(jiān)測電渦流傳感器6的量程采用2_以上，能夠滿足 轉(zhuǎn)子軸檢測的范圍。
[0020] 所述轉(zhuǎn)子軸3表面到監(jiān)測電渦流傳感器6的探頭端面距離為監(jiān)測電渦流傳感器6 量程的四分之三，便于精確測量，避免測得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測結(jié)果。
[0021] 所述凹槽或者凸臺的平面長和寬最少為探頭直徑的3倍以上，便于精確測量，避 免測得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測結(jié)果。
[0022] 所述標識電渦流傳感器1和監(jiān)測電渦流傳感器6采用固定支架固定連接，固定支 架采用鋼板制作，其上設(shè)置有穿電渦流傳感器的孔，孔直徑大于電渦流螺桿，通過螺釘固定 連接在轉(zhuǎn)子箱壁上，便于制作和安裝。
[0023] 使用原理：如圖2所示，該裝置的采集過程，汽輪機轉(zhuǎn)子軸或軸承上選取一個測量 點（一般在軸端)，在被測轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱鍵相標記，當這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn) 到標識電渦流傳感器的探頭位置時，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈 沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。 因此通過對脈沖計數(shù)和監(jiān)測電渦流傳感器的間隙電壓比較，可以確定不同間隙大小位置的 相位角；利用標識電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)子軸上選定的鍵相槽作為圓周角度測量的起點為 "〇"度角，利用鍵相信號作為基準可以測量出轉(zhuǎn)子軸的圓周角度，同時選取一個測量點（一 般在1號軸承軸頸）利用監(jiān)測電渦流傳感器測量汽輪機轉(zhuǎn)子軸的間隙電壓；用鍵相脈沖信 號作為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的標識信號，對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周內(nèi)的監(jiān)測電渦流傳感器輸出信號進行采 集并比較，測出轉(zhuǎn)子與電渦流傳感器間隙電壓值，記錄間隙電壓最大和最小值，然后進行量 程轉(zhuǎn)換，最終得到轉(zhuǎn)子軸偏心度的測量值，同時，記錄下最大值和最小值發(fā)生時的相位并顯 示和記錄下來，獲得如圖3所示的數(shù)據(jù)曲線圖。
[0024] 汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括以下步驟：
[0025] (1)數(shù)據(jù)采集：偏心方位角檢測儀對標識電渦流傳感器的鍵相信號以每時刻進 行采集存儲以及對監(jiān)測電渦流傳感器的偏心信號以數(shù)據(jù)\進行采集存儲；
[0026] (2)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定判別：設(shè)機組轉(zhuǎn)速為N (r/min)，標識電渦流傳感器通過鍵相槽時觸 發(fā)一次脈沖，當采樣頻率f一定時，兩次脈沖間的采集點數(shù)是一定的，兩點間的角度J如 下式：
[0027]
【主權(quán)項】
1.汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：包括偏心方位角測量儀（2)、標 識電渦流傳感器（1)和監(jiān)測電渦流傳感器（6)，所述偏心方位角測量儀上通過前置器（4)連 接有標識電渦流傳感器（1)和監(jiān)測電渦流傳感器（6)，所述標識電渦流傳感器（1)探頭設(shè)置 在轉(zhuǎn)子軸（3)旋轉(zhuǎn)時能夠旋轉(zhuǎn)到基準部（5)的位置，安裝于在軸承箱固定件上，所述監(jiān)測電 渦流傳感器（6)探頭對準轉(zhuǎn)子軸軸承軸頸處，探頭與轉(zhuǎn)子軸（3)面保持電渦流傳感器量程 范圍內(nèi)的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：所述基 準部（5 )可采用凹槽或者凸臺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：所述標 識電渦流傳感器（1)和監(jiān)測電渦流傳感器（6)量程采用2_以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn) 子軸（3)表面離監(jiān)測電渦流傳感器（6)的探頭端面距離為監(jiān)測電渦流傳感器（6)量程的四 分之三。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：所述凹 槽或者凸臺的平面長和寬最少為探頭直徑的3倍以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，其特征在于：所述標 識電渦流傳感器（1)和監(jiān)測電渦流傳感器（6)采用固定支架固定連接，固定支架采用鋼板 制作，其上設(shè)置有穿電渦流傳感器的孔，孔直徑大于電渦流螺桿，通過螺釘固定連接在轉(zhuǎn)子 箱壁上。
【專利摘要】本實用新型公開了汽輪機轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測裝置，包括偏心方位角測量儀以及與其相連接的標識電渦流傳感器和監(jiān)測電渦流傳感器，標識電渦流傳感器探頭設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)時能夠旋轉(zhuǎn)到基準部的位置，安裝于在軸承箱固定件上，監(jiān)測電渦流傳感器探頭對準轉(zhuǎn)子軸軸承軸頸處。本實用新型采用監(jiān)測電渦流傳感器測得探頭與轉(zhuǎn)子軸表面的間隙，通過標識電渦流傳感器算出不同間隙的位置，將所得不同角度的位移信號發(fā)送到偏心方位角測量儀上，獲得最大彎曲位置的檢測，實現(xiàn)了測量精度高，數(shù)據(jù)準確，操作簡單方便，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測最大值結(jié)果不準確、操作繁瑣不方便的問題，同時該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單的特點。
【IPC分類】G01B7-30
【公開號】CN204301683
【申請?zhí)枴緾N201420845607
【發(fā)明人】王文強, 鄧彤天, 徐章福, 冉景川, 鐘晶亮, 張世海
【申請人】貴州電力試驗研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月29日