[發(fā)明專利]一種水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試方法

有效

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112763236B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亓劼;安學(xué)利;田小兵;涂洪波;鐘遠鋒;楊昆;李俊松;陳小捷;潘羅平;郭曦龍;譚志鋒;李萍萍;程光超
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司構(gòu)皮灘發(fā)電廠;中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G01M17/02
• 分類號: G01M17/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

本發(fā)明涉及一種水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試方法，其特征在于包括以下步驟：1)在待檢測水輪機葉片的各測點處粘貼應(yīng)變片，并將各應(yīng)變片通過信號線與應(yīng)變儀相連；其中，信號線穿入線纜防護管進行保護，線纜防護罩對信號線和線纜防護管進行保護；2)試驗前，對各應(yīng)變片的反饋信號進行調(diào)平，以消除靜態(tài)應(yīng)力；3)試驗時，通過無線遠程控制發(fā)出指令，應(yīng)變儀接收到控制指令后，通過各應(yīng)變片對待檢測水輪機葉片的信號進行檢測，所采集的數(shù)據(jù)存儲在應(yīng)變儀的內(nèi)存卡中；4)對采集的信號進行處理，得到待檢測水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試結(jié)果。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試方法，屬于水輪機轉(zhuǎn)輪應(yīng)力測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著水力機組尺寸和容量的不斷增大，由水輪機水力原因引起的機組穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)輪裂紋問題也愈來愈突出。轉(zhuǎn)輪裂紋是水電機組安全穩(wěn)定運行的重大問題，是關(guān)系到水電機組是否能正常運行的核心，已經(jīng)引起行業(yè)界的普遍關(guān)注，也是水利水電建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵課題。

引起轉(zhuǎn)輪葉片振動產(chǎn)生裂紋的原因是多方面的，它既受機組設(shè)計、制造、安裝及維護質(zhì)量的影響，也與機組運行工況、進出水輪機的水流條件等有關(guān)。對某一水輪機而言，葉片振動的原因，可能是多種振源綜合作用的結(jié)果，但哪些振源起主導(dǎo)作用，需要通過現(xiàn)場測試分析，才能搞清楚。

研究水輪機轉(zhuǎn)輪部件的應(yīng)力測試是一個非常復(fù)雜的課題，研究它首先要解決水輪機轉(zhuǎn)輪應(yīng)力的測試技術(shù)，雖然國內(nèi)外早在二十世紀六十年代就已經(jīng)開始進行，但限于當(dāng)時的軟、硬件技術(shù)，進展較為緩慢，這主要是因為水力機組運行時轉(zhuǎn)輪部件處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，試驗時應(yīng)變片輸出信號從旋轉(zhuǎn)部件向固定的測試儀器傳送的引電器大多采用接觸式刷環(huán)、拉線式集流環(huán)等，20世紀90年代初期，在一些實測中開始采用非接觸式電容或電感發(fā)射機、電磁波發(fā)射機等傳送裝置，但是由于這些傳送裝置的噪聲，限制了整個測量系統(tǒng)的測量精度，影響了試驗數(shù)據(jù)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試方法，能夠有效避免數(shù)據(jù)無線傳輸帶來的信號噪聲，提高了測試的精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試方法，其包括以下步驟：1)在待檢測水輪機轉(zhuǎn)輪葉片上安裝水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試裝置，該水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試裝置包括應(yīng)變片、應(yīng)變儀、電源、信號線、線纜防護管、線纜防護罩和開孔防護裝置；2)試驗前，對各應(yīng)變片的反饋信號進行調(diào)平；3)試驗時，通過無線遠程控制發(fā)出指令，應(yīng)變儀接收到控制指令后，通過各應(yīng)變片對待檢測水輪機葉片的信號進行檢測，所采集的數(shù)據(jù)存儲在應(yīng)變儀的內(nèi)存卡中；4)對采集的信號進行處理，得到待檢測水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試結(jié)果。

進一步，所述步驟1)中，水輪機轉(zhuǎn)輪動應(yīng)力測試裝置的安裝方法包括以下步驟：

1.1)根據(jù)待檢測水輪機葉片的實際測試需求，對試驗測點進行布置；所述試驗測點布置在對稱的2個葉片上，每個葉片布置8個應(yīng)變片，其中，葉片出水邊靠近上冠處，距出水邊80mm的正、背面各布置2個，葉片出水邊靠近下環(huán)處，距出水邊80mm的正、背面各布置2個片，共16個測點；

1.2)在步驟1.1)選好的試驗測點位置上，打磨光滑后粘貼應(yīng)變片；

1.3)將信號線從各應(yīng)變片引出后，依次經(jīng)水輪機轉(zhuǎn)輪、泄水錐、大軸和補氣閥，接入應(yīng)變儀。

進一步，所述步驟1.3)中，將信號線接入應(yīng)變儀的方法，包括以下步驟：

1.3.1)以各所述試驗測點為起點，以布置在待檢測水輪機大軸補氣閥頂部的應(yīng)變儀為終點，依次沿待檢測水輪機轉(zhuǎn)輪葉片及泄水錐相應(yīng)位置處焊接線纜防護管；

1.3.2)在所有試驗測點位置及線纜防護管與轉(zhuǎn)輪葉片及泄水錐相接觸位置處，全部涂抹防護膠，并等待防護膠完全固化定型；

1.3.3)將信號線從應(yīng)變片引出后，穿入線纜防護管；