汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置及其校準(zhǔn)方法，包括偏心方位角測(cè)量?jī)x以及與其相連接的標(biāo)識(shí)電渦流傳感器和監(jiān)測(cè)電渦流傳感器，標(biāo)識(shí)電渦流傳感器探頭設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)到基準(zhǔn)部的位置，安裝于在軸承箱固定件上，監(jiān)測(cè)電渦流傳感器探頭對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子軸軸承軸頸處。本發(fā)明采用監(jiān)測(cè)電渦流傳感器測(cè)得探頭與轉(zhuǎn)子軸表面的間隙，通過(guò)標(biāo)識(shí)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(hào)發(fā)送到偏心方位角測(cè)量?jī)x上，獲得最大彎曲位置的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量精度高，校準(zhǔn)方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和簡(jiǎn)單方便，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測(cè)最大值結(jié)果不準(zhǔn)確、操作繁瑣不方便的問(wèn)題，同時(shí)該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有測(cè)量精度高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作方便的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏也方位角 在線監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，屬于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏也高點(diǎn)位置方位角測(cè)量和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽輪機(jī)在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子軸偏也測(cè)量已成為必不可少的測(cè)量項(xiàng)目。它能 測(cè)量到由于原有的機(jī)械彎曲、臨時(shí)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(jī)現(xiàn)已能夠?qū)崿F(xiàn)偏也幅值大小的精確測(cè)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(guó)電力生產(chǎn)中強(qiáng)制執(zhí)行多年的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中 關(guān)于"防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸彎曲事故"中明確提出"汽輪機(jī)應(yīng)具備的資料包括：轉(zhuǎn)子安裝原始 彎曲的最大晃動(dòng)值(偏也)最大彎曲點(diǎn)的軸向位置及在圓周方向的位置"。同時(shí)還規(guī)定：在出 現(xiàn)嚴(yán)重摩擦?xí)r將轉(zhuǎn)子高點(diǎn)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(jiàn)，汽輪 機(jī)轉(zhuǎn)子軸偏也方位角的確定對(duì)設(shè)備的安全具有巨大的作用。
[0004] 在工程現(xiàn)場(chǎng)偏也測(cè)量采用手動(dòng)測(cè)量的方法，即；首先把測(cè)點(diǎn)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(cè)量最大晃動(dòng)度的位置，需將圓周分為八等份，用筆 按照逆時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)。按旋轉(zhuǎn)方向盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，順次對(duì)準(zhǔn)各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并記錄各測(cè)點(diǎn)的數(shù) 值。偏也值是直徑兩端相對(duì)數(shù)值的最大差值，最大晃動(dòng)度的1/2即為最大彎曲值。記錄最 大偏也值所在八等分點(diǎn)出現(xiàn)的位置。該種手工測(cè)量由于只記錄了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸上8個(gè)點(diǎn)的 讀數(shù)，記錄的高點(diǎn)其實(shí)只是一個(gè)區(qū)域而不是準(zhǔn)確的定位轉(zhuǎn)子彎曲的高點(diǎn)，并且操作時(shí)繁雜， 并不易操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏也方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，校準(zhǔn)方法簡(jiǎn)單方便，W克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為；汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏也方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，包括偏也方位 角測(cè)量?jī)x、標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器和監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器，所述偏也方位角測(cè)量?jī)x上通過(guò)前置器 連接有標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器和監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器，所述標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器探頭設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸 旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)到基準(zhǔn)部的位置，安裝于在軸承箱固定件上，所述監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器探頭 對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子軸軸承軸頸處，探頭與轉(zhuǎn)子軸面保持電潤(rùn)流傳感器量程范圍內(nèi)的距離。
[0007] 所述基準(zhǔn)部可采用凹槽或者凸臺(tái)，便于信號(hào)突變產(chǎn)生脈沖，確定旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)零點(diǎn)，W 便獲取最大偏也點(diǎn)的角度位置，并且便于制造。
[0008] 所述標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器和監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器量程采用2mm W上，能夠滿足轉(zhuǎn)子軸 檢測(cè)的范圍。
[0009] 所述轉(zhuǎn)子軸表面到監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器的探頭端面距離為監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器量程 的四分之H，便于精確測(cè)量，避免測(cè)得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測(cè)結(jié)果。
[0010] 所述凹槽或者凸臺(tái)的平面長(zhǎng)和寬最少為探頭直徑的3倍W上，便于精確測(cè)量，避 免測(cè)得數(shù)據(jù)不精確，影響檢測(cè)結(jié)果。
[0011] 所述標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器和監(jiān)測(cè)電潤(rùn)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)置有穿電潤(rùn)流傳感器的孔，孔直徑大于電潤(rùn)流螺桿，通過(guò)螺釘固定連接 在轉(zhuǎn)子箱壁上，便于制作和安裝。
[0012] 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏也方位角在線監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，包括W下步驟： (1) 數(shù)據(jù)采集：偏也方位角檢測(cè)儀對(duì)標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器的鍵相信號(hào)W每Ti時(shí)刻進(jìn)行采 集存儲(chǔ)W及對(duì)監(jiān)測(cè)電潤(rùn)流傳感器的偏也信號(hào)W數(shù)據(jù)Xi進(jìn)行采集存儲(chǔ)； (2) 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定判別；設(shè)機(jī)組轉(zhuǎn)速為N (r/min)，標(biāo)識(shí)電潤(rùn)流傳感器通過(guò)鍵相槽時(shí)觸發(fā)一 次脈沖，當(dāng)采樣頻率乂 一定時(shí)，兩次脈沖間的采集點(diǎn)數(shù)是一定的，兩點(diǎn)間的角度5如下式：

【權(quán)利要求】
1. 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括偏心方位角測(cè)量?jī)x（2)、標(biāo) 識(shí)電渦流傳感器（1)和監(jiān)測(cè)電渦流傳感器（6)，所述偏心方位角測(cè)量?jī)x上通過(guò)前置器（4)連 接有標(biāo)識(shí)電渦流傳感器（1)和監(jiān)測(cè)電渦流傳感器（6)，所述標(biāo)識(shí)電渦流傳感器（1)探頭設(shè)置 在轉(zhuǎn)子軸（3)旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)到基準(zhǔn)部（5)的位置，安裝于在軸承箱固定件上，所述監(jiān)測(cè)電 渦流傳感器（6)探頭對(duì)準(zhǔn)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(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述基 準(zhǔn)部（5 )可采用凹槽或者凸臺(tái)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述標(biāo) 識(shí)電渦流傳感器（1)和監(jiān)測(cè)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(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn) 子軸（3)表面離監(jiān)測(cè)電渦流傳感器（6)的探頭端面距離為監(jiān)測(cè)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(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述凹 槽或者凸臺(tái)的平面長(zhǎng)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(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述標(biāo) 識(shí)電渦流傳感器（1)和監(jiān)測(cè)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(guò)螺釘固定連接在轉(zhuǎn)子 箱壁上。
7. 采用如權(quán)利要求1~6其中之一所述的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心方位角在線監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè) 方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 數(shù)據(jù)采集：偏心方位角檢測(cè)儀對(duì)標(biāo)識(shí)電渦流傳感器的鍵相信號(hào)以每Ti時(shí)刻進(jìn)行采 集存儲(chǔ)以及對(duì)監(jiān)測(cè)電渦流傳感器的偏心信號(hào)以數(shù)據(jù)\進(jìn)行采集存儲(chǔ)； (2) 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定判別：設(shè)機(jī)組轉(zhuǎn)速為N(r/min)，標(biāo)識(shí)電渦流傳感器通過(guò)鍵相槽時(shí)觸發(fā)一 次脈沖，當(dāng)采樣頻率/: 一定時(shí)，兩次脈沖間的采集點(diǎn)數(shù)是一定的，兩點(diǎn)間的角度^如下式：
當(dāng)連續(xù)測(cè)取多次脈沖間采集點(diǎn)數(shù)的平均誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)時(shí)，可認(rèn)為此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速處于穩(wěn)定狀態(tài)，否則重復(fù)步驟（1); (3) 極值判斷：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，可對(duì)數(shù)據(jù)序列AXi進(jìn)行極值判斷，對(duì)于監(jiān)測(cè)電渦流傳感器 在跨內(nèi)的轉(zhuǎn)子，Xi取極大值；對(duì)于監(jiān)測(cè)電渦流傳感器在跨外的轉(zhuǎn)子，乂1取極小值，裝置自動(dòng) 記錄從脈沖觸發(fā)至數(shù)據(jù)序列\(zhòng)取極值的總時(shí)間; (4) 極值偏心方位角確定：完成（1)、（2)、（3)步驟后，可根據(jù)采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏心方 位角#的計(jì)算：
可得到角度位置，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子偏心角度為：以鍵相位置為起點(diǎn)，逆汽輪機(jī)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)e-180度即為轉(zhuǎn)子偏心方位角。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK104501714SQ201410829194
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】王文強(qiáng), 鄧彤天, 徐章福, 冉景川, 鐘晶亮, 張世海 申請(qǐng)人:貴州電力試驗(yàn)研究院