CN108469219A - 一种汽轮发电机组转子扬度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮发电机组转子扬度测量装置，包括基座，所述基座设有两个油杯座，所述油杯座上设有油杯，所述两个油杯座上的油杯之间通过管路连接形成连通器，所述油杯内设有液体及浮于液体表面的浮子，所述油杯顶部设有用于测量浮子距离的电涡流传感器。本发明还公开了汽轮发电机组转子扬度测量方法。该测量装置的测量精度较高，测量结果可信度较高，操作简单，易于掌握。

Description

一种汽轮发电机组转子扬度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种发电机转子扬度测量装置及测量方法，特别是涉及汽轮发电机组转子扬度测量装置及测量方法，属于测量技术领域。

背景技术

随着汽轮发电机组安全性要求的不断提高，汽轮机安装过程中精度的要求也越来越高。汽轮机转子及汽缸的扬度是汽轮发电机组安装、检修过程中的一个重要参数，该参数对机组运行过程中的轴系的稳定性与安全性会产生直接的影响。

汽轮机转子的扬度从实质上讲是转子上某一部位在竖直平面内的倾斜度。该参数主要受两个方面的影响，一是柔性转子受重力的作用而产生的静挠度，使转子在空间上呈现为一条曲线，即转子中间下沉两端翘起的现象；二是转子两侧支撑点的标高不一致导致的转子整体存在一定的倾斜度。转子扬度的不合理很可能导致转子联成轴系后轴承的载荷分配不合理以及转子不对中等问题，从而影响轴系的稳定性与轴系的振动。汽缸的扬度在现场一般是随着轴系的扬度调整，汽缸扬度不合理很可能导致运行过程中机组的动静碰磨以及汽流力沿周向分布不均从而降低轴系的稳定性。因此机组在设计、安装、调试及检修过程中对转子、汽缸扬度的监测意义重大。

传统的扬度测量以水平仪为测量工具，具体方法为：在被测表面放置水平仪并通过微调水平仪的读数旋钮使气泡位于水平仪中间记下此时的读数，然后将水平仪旋转180度并重复上述操作，两次读数的平均值即为待测表面的扬度。该方法在现场运用广泛，然而一定程度上依赖于测量者的经验，测量精度有限。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种汽轮发电机组转子扬度测量装置，解决传统测量方法中操作与读数不便的问题，得到更有效的测量数据。本发明提供了一种汽轮发电机组转子扬度测量方法。

本发明技术方案如下：一种汽轮发电机组转子扬度测量装置，包括基座，所述基座设有两个油杯座，所述油杯座上设有油杯，所述两个油杯座上的油杯之间通过管路连接形成连通器，所述油杯内设有液体及浮于液体表面的浮子，所述油杯顶部设有用于测量浮子距离的电涡流传感器。

本发明方案用于汽轮发电机组转子扬度测量时，基座安装在汽轮发电机组转子表面，利用连通器原理使两个油杯中液体液面等高，但是相对油杯顶部可能不等的结果，通过测量电涡流传感器间隙电压得到两个浮子与电涡流传感器的距离后，相互调换两个油杯的位置再次测量，即可根据几何关系测得汽轮发电机组转子扬度。

进一步的，为了便于测量时控制电涡流传感器与浮子间距离，所述油杯的顶部设有杯盖，所述电涡流传感器与杯盖固定连接且相对于油杯的上下位置可调。

进一步的，为了使整个测量装置安装在汽轮发电机组转子表面时位置尽可能位于所测转子表明的最顶部，所述基座的表面设有水平仪，所述水平仪的水平指示方向与两个油杯的连线方向垂直。

进一步的，为了便于将基座安装在汽轮发电机组转子表面，所述基座的底面设有磁块。

优选的，为了方便基座在汽轮发电机组转子表面的定位，所述基座的底面为圆柱凹面，所述圆柱凹面的轴线与两个油杯的连线平行。

汽轮发电机组转子扬度测量装置的测量方法，包括步骤：以两个相互连通的油杯构成连通器，油杯内设有液体及浮于液体表面的浮子，所述油杯顶部设有用于测量浮子距离的电涡流传感器；所述汽轮发电机组转子表面设定轴向间隔的两点，分别将两个油杯置于所述两点的位置，记录两个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压；将两个油杯位置对调后再次记录两个油杯的电涡流传感器测得的第二间隙电压；由第一间隙电压及第二间隙电压计算汽轮发电机组转子扬度。

进一步的，所述由第一间隙电压及第二间隙电压计算汽轮发电机组转子扬度是依据以下公式计算

其中，θ为汽轮发电机组转子扬度，Va1，Va2为连个油杯中一个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压和第二间隙电压，Vb1，Vb2为连个油杯中另一个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压和第二间隙电压，L为两个油杯的电涡流传感器间的间距，β为电涡流传感器的灵敏度。

本发明所提供的技术方案的优点在于：通过直接测量电涡流传感器的输出间隙电压来推算扬度，测量精度较高，测量结果可信度较高。采用的测量装置操作简单，参数的读取较为方便，测量方法较易被技术人员掌握。

附图说明

图1为汽轮发电机组转子扬度测量装置立体结构示意图。

图2为汽轮发电机组转子扬度测量装置侧视结构示意图。

图3为基座端侧示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。

请结合图1、图2及图3所示，本实施例所涉及的一种汽轮发电机组转子扬度测量装置，包括基座1，基座1用于与汽轮发电机组转子2表面固定。基座1呈长条形块状，基座1的底面3为圆柱形的凹面，在凹面上设置两个磁块4，圆柱形凹面的设置可以使基座1的底面3的两侧与转子2表面充分接触确保基座1的长度方向与转子2轴线平行。基座1表面设置两个油杯座5，油杯座5的连线与基座1的长度方向平行。油杯座5的作用是用于固定油杯6,7与基座1的相对位置，本实施例中，油杯座5采用的是结构较为简单的圆形凹坑，油杯6,7则卡设在油杯座5内。油杯座5的具体结构不应受到本实施例的限制，除使用圆形凹坑外还可采用如卡爪、凸台等能与油杯6,7配合对油杯6,7形成固定的结构。油杯6,7设置在油杯座5内，两个油杯6,7通过尼龙软管8连通形成连通器。油杯6,7内注入变压器油，保证变压器油在两个油杯6,7中的顺利流通。油杯6,7内还设置了表面光滑的金属浮子9，金属浮子9悬浮与变压器油表面。在油杯6,7顶部设有杯盖10，油杯6,7的杯盖10上开设有用于安装电涡流传感器11,12的开口。电涡流传感器11,12通过固定螺母13固定在杯盖10上，并可通过固定螺母13调整伸入油杯6,7的深度，即调整了电涡流传感器11,12与金属浮子9表面的距离以便于测量。基座1的表面还设置了水平仪14，水平仪14的水平指示方向与两个油杯6,7的连线方向垂直，通过水平仪14可调节基座1上表面在轴线的垂直方向水平。

该汽轮发电机组转子扬度测量装置的测量方法是这样的：

1)#1、#2两个油杯6,7分别固定于基座1的油杯座5上，以保证两个电涡流传感器11,12的距离为设计值L；各器件之间信号线的连接；

2)基座位置的调整与固定：调节基座1的位置使水平仪14的气泡位于水平仪中间并使基座1的底面3侧边与转子2表面紧密接触以保证基座1与转子2轴线基本平行。

3)油杯6,7中变压器油的加入：变压器油加至油杯6,7与软管8连通处上方1～2mm处，并将清洗后的金属浮子9放置于变压器油上方。

4)初始间隙电压的调整：通过调节杯盖10上方的固定螺母13以调节电涡流传感器11,12与金属浮子9距离，使间隙电压至10～11V左右。待参数稳定后分别读取#1油杯6的电涡流传感器11的间隙电压Va1、#2油杯7的电涡流传感器12的间隙电压Vb1。

5)将两个油杯6,7位置对调，待参数稳定后分别读取#1油杯6的电涡流传感器11的间隙电压Va2、#2油杯7的电涡流传感器12的间隙电压Vb2。则由几何关系可得#2油杯7的电涡流传感器12相对于#1油杯6的电涡流传感器11标高的变化量为：

6)扬度的计算：

若θ>0，则转子2表面A侧扬起；若θ<0，则转子2表面B侧扬起。

其中L为电涡流传感器11,12的距离，β为电涡流传感器11,12的灵敏度，θ₀为考虑基座1上表面与底面不绝对平行的修正值，可于测量前得到。

Claims (7)

1.一种汽轮发电机组转子扬度测量装置，其特征在于，包括基座，所述基座设有两个油杯座，所述油杯座上设有油杯，所述两个油杯座上的油杯之间通过管路连接形成连通器，所述油杯内设有液体及浮于液体表面的浮子，所述油杯顶部设有用于测量浮子距离的电涡流传感器。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机组转子扬度测量装置，其特征在于，所述油杯的顶部设有杯盖，所述电涡流传感器与杯盖固定连接且相对于油杯的上下位置可调。

3.根据权利要求1所述的汽轮发电机组转子扬度测量装置，其特征在于，所述基座的表面设有水平仪，所述水平仪的水平指示方向与两个油杯的连线方向垂直。

4.根据权利要求1所述的汽轮发电机组转子扬度测量装置，其特征在于，所述基座的底面设有磁块。

5.根据权利要求1所述的汽轮发电机组转子扬度测量装置，其特征在于，所述基座的底面为圆柱凹面，所述圆柱凹面的轴线与两个油杯的连线平行。

6.一种汽轮发电机组转子扬度测量装置的测量方法，其特征在于，包括步骤：以两个相互连通的油杯构成连通器，油杯内设有液体及浮于液体表面的浮子，所述油杯顶部设有用于测量浮子距离的电涡流传感器；所述汽轮发电机组转子表面设定轴向间隔的两点，分别将两个油杯置于所述两点的位置，记录两个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压；将两个油杯位置对调后再次记录两个油杯的电涡流传感器测得的第二间隙电压；由第一间隙电压及第二间隙电压计算汽轮发电机组转子扬度。

7.根据权利要求6所述的汽轮发电机组转子扬度测量装置的测量方法，其特征在于，所述由第一间隙电压及第二间隙电压计算汽轮发电机组转子扬度是依据以下公式计算：

其中，θ为汽轮发电机组转子扬度，Va1，Va2为连个油杯中一个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压和第二间隙电压，Vb1，Vb2为连个油杯中另一个油杯的电涡流传感器测得的第一间隙电压和第二间隙电压，L为两个油杯的电涡流传感器间的间距，β为电涡流传感器的灵敏度。