CN105115555A - 一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水轮机技术领域，具体地，涉及一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法。本发明方法包括顺流换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离，管线的内径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流速度为td，逆流速度为tu，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ。通过上述方法测出了流速，即可通过数学方法计算出流量。本发明方法具有测流精度高、安装方便的优点，并可进行在线测量，可有效的减轻测试工作量和节省测试经费。通过本发明方法可以解决水轮机组水导轴承润滑油油流量测量不准确的问题，从而能够有效延长水轮机组的使用寿命，提高水轮机组的工作效率，改善水轮机组的安全性。

Description

一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法

技术领域

本发明涉及水轮机技术领域，具体地，涉及一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法。

背景技术

水轮机运行中，由于转轮静不平衡会产生径向离心力，叶片开度不均及止漏环间隙不均都会产生径向水推力，而水轮机水导轴承的主要作用正是承受由轴传来的径向力和振摆力，进而固定机组轴线位置，保证轴心稳定。水导轴承是水轮机的重要组成部分，它的工作质量直接影响水轮机的运行，若出现水导轴承润滑油油流量未达到设计所要求的值，将对机组安全稳定运行产生直接影响，导致运行中机组摆度偏大、轴瓦温度偏高、轴瓦磨损严重，严重者可能甚至导致烧瓦。

传统的水导轴承润滑油油量测量方法是采用超声波流量计直射反射法，但由于测量方法所用的传感信号不能确定油流量的具体数值，因此仍然不能有效保证水导轴承的工作质量。

基于上述原因，本发明提出一种高效、全面、精确的水导轴承润滑油油量测量方法，可有效对水轮机组水导轴承润滑油流量进行检测，从而保证了水轮机组的安全稳定运行。

发明内容

考虑到汽轮机组水导轴承润滑油油流量测量不精确的问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种高效的汽轮机组水导轴承润滑油油流量测量方案，以解决相关问题。为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法。具体方法如下：

时差法超声波流量计（TransitTimeUltrasonicFlowmeter）其工作原理是利用一对超声波换能器相向交替或同时收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法。

本发明方法包括顺流换能器和逆流换能器，两只换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定距离，管线的内径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流速度为td，逆流速度为tu，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ。由于流体流动的原因，是超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，流体的流速为：

；

由此可见，流体的流速和超声波顺流和逆流传播时间差成正比。通过上述方法测出了流速，即可通过数学方法计算出流量。

所述水导轴承润滑油管入口截面为圆形截面，将所述圆形截面划分为n个部分，其中n为大于1的整数，依次将顺流换能器与逆流换能器置于管道外侧相对的位置上，相对位置编号依次为1、n∕2＋1为一组，2、n∕2＋2为一组······n∕2、n为一组，对上述测点区域进行流量测试，并将所得数据依次记为V₁、V₂、······V_n∕2，并对上述所测流速数据进行平均计算，该方法具有测流精度高、安装方便的优点，并可进行在线测量，可有效的减轻测试工作量和节省测试经费。

附图说明

本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法有如下附图：

图1是本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法测量原理示意图；

图2是本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法测点位置示意图；

图3是本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法对角线模式测量过程示意图。

其中：1、润滑油支管；2、顺流换能器；3、逆流换能器；D为润滑油支管的内径；L为超声波行走的路径长度；td为超声波顺流速度；tu为逆流速度；θ为超声波的传播方向与流体的流动方向夹角。

具体实施方式

本发明的主要目的在于提供本发明提出一种高效、全面、精确的水导轴承润滑油油量测量方案，以解决相关问题，下面结合附图和实施例对本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法技术方案作进一步描述。

如图1－图2所示，本发明一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法，包括用于测量方法的顺流换能器2和逆流换能器3，本发明的特征是：1）所述的两只换能器分别安装在流体管线（1）的两侧并相距一定距离，管线的内径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流速度为td，逆流速度为tu，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ；2）超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，流体的流速为：

；

由此可见，流体的流速和超声波顺流和逆流传播时间差成正比，通过上述方法测出流速；3）通过数学方法计算出流量。

进一步地，所述步骤1）两只换能器的安装方法为：流体管线即润滑油支管1入口截面为圆形截面，将所述圆形截面划分成n个部分，n为大于1的整数，依次将顺流换能器2和逆流换能器（3）置于管道外侧相对的位置上，相对位置编号依次为1、n∕2＋1为一组，2、n∕2＋2为一组······n∕2、n为一组，对上述测点区域进行流量测试，并将所得数据依次记为V₁、V₂、······V_n∕2，并对上述所测流速数据进行平均计算。

实施例1。

一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法包括如下步骤：

步骤一：选取某段水轮机组水导轴承润滑油管段，确定选取的管段的测点位置，测量该管段的外径尺寸为D；如图1、图2所示；

步骤二：确定该管段的材质以及管段的内衬材质（如该管段内衬，则无需确认），使用测厚仪计算出该管段的壁厚d，确定该管段内的介质及介质温度；

步骤三：将步骤一及步骤二中的各个参数输入流量计，根据流量计自行计算出声波信号在该管道材质中的声速c以及传感器即换能器之间的距离L，并根据L，定义声程数，声程是在管道里超声波通过介质的次数。如果单数通过（对角线模式），传感器的挂载点在管道的两面。

通过本实施例提供的技术方案，可以解决水轮机组水导轴承润滑油油流量测量不准确的问题，从而能够有效延长水轮机组的使用寿命，提高水轮机组的工作效率，改善水轮机组的安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法，包括用于测量方法的顺流换能器（2）和逆流换能器（3），其特征在于：1）所述的两只换能器分别安装在流体管线（1）的两侧并相距一定距离，管线的内径为D，超声波行走的路径长度为L，超声波顺流速度为td，逆流速度为tu，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为θ；2）超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流传播所用的时间短，流体的流速为：

；

由此可见，流体的流速和超声波顺流和逆流传播时间差成正比，通过上述方法测出流速；3）通过数学方法计算出流量。

2.根据权利要求1所述的水轮机组水导轴承润滑油油量测量方法，其特征在于所述步骤1）两只换能器的安装方法为：流体管线即润滑油支管（1）入口截面为圆形截面，将所述圆形截面划分成n个部分，n为大于1的整数，依次将顺流换能器（2）和逆流换能器（3）置于管道外侧相对的位置上，相对位置编号依次为1、n∕2＋1为一组，2、n∕2＋2为一组······n∕2、n为一组，对上述测点区域进行流量测试，并将所得数据依次记为V₁、V₂、······V_n∕2，并对上述所测流速数据进行平均计算。