[發明專利]一種適用于汽輪發電機組軸承標高變化監測的裝置和方法

無效

• 申請號: 200910172608.1
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN101718537A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 郭玉杰;劉靜宇;劉占輝;石峰
• 申請（專利權）人: 河南電力試驗研究院
• 主分類號: G01B13/02
• 分類號: G01B13/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及汽輪發電機組軸承標高變化的監測領域，尤其涉及一種適用于汽輪發電機組軸承標高變化的監測裝置和方法。

背景技術

目前，大型汽輪發電機組由于受到熱膨脹、冷凝器真空、基礎下沉等因素的影響，冷態工況與熱態工況下各軸承標高會發生較大變化，從而改變軸承動力特性，嚴重時會導致油膜振蕩、汽流激振、動靜摩擦等振動故障，直接影響機組的安全、穩定與可靠運行。大量工程實踐表明，軸系標高調整是機組振動治理的有效手段。因此，監測軸承標高變化，指導機組軸承標高調整，對大型汽輪發電機組安全運行具有重要意義。為測量汽輪發電機組冷熱態下軸承標高變化，國內外學者提出了激光法、百分表(或渦流傳感器)法和連通管法等。

激光法是在被測兩軸承座處分別布置激光器和光電探測器，只能用于兩點監測，而且要求在激光器和光電探測器之間不能有障礙物。這使得激光法只能應用于聯軸器兩側相鄰兩個軸承的標高變化監測。

百分表法(或渦流傳感器法)需要在兩個軸承座之間設立支架，在支架的兩個懸臂端分別用百分表或渦流傳感器測量軸承座表面位移變化。該法存在和激光法同樣的問題，并且由于懸臂梁的存在，基礎振動傳遞到懸臂梁上后，會直接影響測量精度。

連通管法在兩個軸承座上安裝杯子，用連通管將兩個杯子相連。軸承座標高變化后，浮子高度發生變化，用傳感器測量浮子高度變化，即可反映軸承座標高的變化。該法可以測試任意兩軸承之間的標高變化，但在汽輪發電機組上應用時存在以下幾個問題：(1)只能測試任意兩個軸承(或稱為1對軸承)之間的標高變化。大型汽輪發電機組往往需要同時測量10個點以上的標高變化。當需要同時測量10個點以上的標高變化時，不僅所需要的傳感器、測量裝置、分析儀表通道數都很多，而且無法直接、實時地監測任意2點之間的變化；(2)大型汽輪發電機組多個軸承座之間的落差較大，常常超出儀表量程，沒有高低差補償功能；(3)軸承座表面有弧度，而且不允許在表面打孔后用螺釘固定，測試裝置與軸承座表面之間的固定較困難；(4)測量精度要求達到0.05mm，對浮子與杯子之間垂直度和浮子移動靈活性的要求很高。(5)由于管道較長而且管道布置時有很多彎曲，連通管充液困難。試驗表明，管道中的氣泡對測試結果影響較大，影響了標高的測量精度。以上所述這些問題的存在直接影響了傳統連通管法在汽輪發電機組軸承標高監測中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的基于連通管網思想、可以用于同時監測多個被測軸承標高變化的方法和裝置。

本發明采用下述技術方案：一種適用于汽輪發電機組軸承標高變化監測的裝置，包括測試裝置，測試裝置用來設置在被測軸承座上，還包括連通管網、數據采集裝置，連通管網包括總管道與分管道，各個測試裝置通過相應的分管道與三通連接總管道，測試裝置的測試信號輸出端均與數據采集裝置的輸入端連接。

所述的測試裝置包括杯子、杯子底部平臺、裝置底座，其中杯子底部平臺與裝置底座上均設置有三個螺紋孔，杯子底部平臺通過三個螺絲孔、三根螺桿與裝置底座連接。

所述裝置底座通過螺釘與磁座連接，磁座與軸承座通過強磁連接。

所述測試裝置中的杯子內設置有浮子，浮子為圓形薄鋼皮，浮子底部粘有泡沫材料。

所述的浮子外側均勻設置有三個弧形突尖。

所述的連通管網的進口端設置有進口管道、增壓泵和進口閥，進口管道與通過增壓泵連接，進口閥設置在增壓泵的輸出端；連通管網的出口端設置有出口閥。

所述的測試裝置中杯子的杯蓋上設置有氣孔。

利用上述裝置實現的適用于汽輪發電機組軸承標高變化監測的方法，包括以下步驟：

(1)在汽輪發電機組平臺上布置總管道；

(2)在被測軸承座上布置測試裝置，用磁座將測試裝置底座與軸承座連接；

(3)用堵頭將各杯子底部充液孔堵住，根據需要調整杯子高度；

(4)將測試裝置通過各分管和三通與總管連接，連接增壓泵和出口閥門、進口閥門；

(5)將冷卻液、水、紅墨水按一定比例配置好；

(6)打開末端出水閥和始端進水閥，開啟增壓泵，等管道中液體充滿、氣泡排出后，關閉進口閥門和出口閥門，關閉增壓泵；

(7)檢查管道(特別是閥門及各連接處)中是否有氣泡，若有將氣泡排出。去掉各杯子底部堵頭，調整杯內液位；

(8)杯子內放入浮子，由數據采集系統采集測試裝置的測試數據，計算標高變化量。

所述步驟(7)中調整杯內液位時使液位距離杯子底部1/4～3/4處。