CN109931485A - 一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架 - Google Patents
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Abstract
一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，它涉及燃气轮机领域。本发明解决了现有的安装在燃气轮机的涡轮机匣外表面的振动加速度传感器支架存在散热与隔热效果差，且难以同时兼顾支架本体刚度与传感器安装位置的问题。本发明的固定隔热挡板固定于耳座基板上，可拆卸隔热挡板与耳座基板可拆卸连接，耳座基板包括第一基板和第二基板，第一基板上开设有冷却孔，空气管的一端固定在第一基板上，空气管的内部流道与所述冷却孔密封连通，振动加速度传感器设置在所述内部腔室内并与第一基板固定连接，第二基板上设有若干条散热肋片，第二基板上开设用于与机匣法兰面连接的机匣安装孔。本发明用于固定燃气轮机高温机匣振动加速度传感器。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机领域，具体涉及一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架。
背景技术
燃气轮机是将高温、高压燃烧气体的热能转化为机械能的一种旋转机械装置，为了监测发动机机械状态与故障状态，测试系统元件-振动加速度传感器通常安装于静子机匣外表面，燃烧室后的涡轮机匣外表面局部温度通常会达到600℃以上，普通常温振动加速度传感器无法直接安装于机匣表面，虽然高档进口高温传感器使用温度可以满足要求，但其采购成本高，使用、维护难度大，所以在燃机测试过程中普遍采用振动加速度传感器支架来解决此类问题。为了兼顾成本与可靠性，同时保证测量准确性，振动加速度传感器支架通常为采用金属材料的刚体结构，在确保准确传递振动的同时保证自身不产生共振。而由于金属材质热导率高，支架也存在温度过高导致传感器功能衰减的问题，虽然增加安装高度可以缓解导热，但细长结构支架会导致本体刚度降低、固有频率下降而产生共振和失稳。所以为了测量的准确性，在保证支架本体刚度同时，应尽量保证传感器安装位置的温度不至于过高。
综上所述，现有的安装在燃气轮机的涡轮机匣外表面的振动加速度传感器支架存在散热与隔热效果差，且难以同时兼顾支架本体刚度与传感器安装位置的问题。
发明内容
本发明为了解决现有的安装在燃气轮机的涡轮机匣外表面的振动加速度传感器支架存在散热与隔热效果差，且难以同时兼顾支架本体刚度与传感器安装位置的问题，进而提供一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架。
本发明的技术方案是：
一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，它包括耳座基板、空气管、可拆卸隔热挡板和固定隔热挡板，耳座基板和固定隔热挡板均为L形板状结构，固定隔热挡板垂直固定于耳座基板上，可拆卸隔热挡板的一端与耳座基板可拆卸连接，可拆卸隔热挡板与固定隔热挡板相互搭接，耳座基板与可拆卸隔热挡板和固定隔热挡板相连后形成内部腔室，耳座基板包括第一基板和第二基板，第一基板与第二基板为一体式结构，第一基板上开设有冷却孔，空气管的一端固定在第一基板上，空气管的内部流道与所述冷却孔密封连通，振动加速度传感器设置在所述内部腔室内并与第一基板固定连接，第二基板上设有若干条散热肋片，第二基板上开设用于与机匣法兰面连接的机匣安装孔。
进一步地，第二基板的机匣安装孔上方沿高度方向水平设置7条矩形散热肋片，所述散热肋片之间为等间距布置，单条散热肋片为水平方向布置，肋间距2～4mm，肋宽2～4mm，肋高3～5mm。
进一步地，第二基板的机匣安装孔的数量为2个，分别为Φ9圆通孔和9×19的长圆通孔。
进一步地，第一基板上开设有用于安装振动加速度传感器的安装螺纹孔，振动加速度传感器通过安装螺纹孔固定在第一基板上。
进一步地，第一基板的安装螺纹孔包括3组沿周向均匀布置的螺纹孔。
进一步地，所述3组螺纹孔分别为第一组螺纹孔、第二组螺纹孔和第三组螺纹孔，第一组螺纹孔包括4个M3-6H孔，第二组螺纹孔包括3个M4-6H孔，第三组螺纹孔包括3个M3-6H孔。
进一步地，第一基板的振动加速度传感器安装端面沿径向开设若干通流长凹槽，所有所述通流长凹槽的一端均与冷却孔连通。
进一步地，所述通流长凹槽的数量为5条，通流长凹槽的深度为2mm。
进一步地，它还包括2个紧固螺栓，在第二基板的侧面开设2个与紧固螺栓相配合的挡板螺纹孔，可拆卸隔热挡板通过2个紧固螺栓与第二基板固接。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明所述一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，在保证振动传递准确性的同时，可以有效地隔离燃气轮机机匣对振动加速度传感器的辐射传热以及对传感器接触面的热传导。实现方便安装、准确测量的目的。本发明的支架具有结构简单、散热性能优良、刚性好的特点，可以广泛应用于燃气轮机高温机匣振动测量。
附图说明
图1是本发明的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架的结构示意图；
图2是本发明的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架的主视图；
图3是本发明的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架的右视图；
图4是图3在A-A处的剖视图；
图5是本发明的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架去掉可拆卸隔热挡板及紧固螺栓的左视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，它包括耳座基板1、空气管2、可拆卸隔热挡板3和固定隔热挡板4，耳座基板1和固定隔热挡板4均为L形板状结构，固定隔热挡板4垂直固定于耳座基板1上，可拆卸隔热挡板3的一端与耳座基板1可拆卸连接，可拆卸隔热挡板3与固定隔热挡板4相互搭接，耳座基板1与可拆卸隔热挡板3和固定隔热挡板4相连后形成内部腔室，耳座基板1包括第一基板1-1和第二基板1-2，第一基板1-1与第二基板1-2为一体式结构，第一基板1-1上开设有冷却孔1-1-1，空气管2的一端固定在第一基板1-1上，空气管2的内部流道与所述冷却孔1-1-1密封连通，振动加速度传感器设置在所述内部腔室内并与第一基板1-1固定连接，第二基板1-2上设有若干条散热肋片1-2-1，第二基板1-2上开设用于与机匣法兰面连接的机匣安装孔1-2-2。
本实施方式的固定隔热挡板4与耳座基板1焊接为一体；可拆卸隔热挡板3通过紧固件与耳座基板1相连，通过所述可拆卸隔热挡板3的拆卸，在不拆装振动加速度传感器支架的情况下，可针对振动加速度传感器故障进行实时更换调试，提高排故效率。
通过使用本发明所述的振动加速度传感器支架，将振动测量传感器安装在所述耳座基板1与可拆卸隔热挡板3和固定隔热挡板4相连后形成内部腔室中，固定于耳座基板1上，将所述振动加速度传感器支架通过两个紧固螺栓5固定在机匣外侧，振动加速度传感器支架材料为1Cr18Ni9Ti，结构根据仿真计算固有频率远超过机组振动频率，能够保证在测试过程中准确反映燃气轮机本体的振动情况。
具体实施方式二：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的第二基板1-2的机匣安装孔1-2-2上方沿高度方向水平设置7条矩形散热肋片1-2-1，所述散热肋片1-2-1之间为等间距布置，单条散热肋片1-2-1为水平方向布置，肋间距2～4mm，肋宽2～4mm，肋高3～5mm。如此设置，所述散热肋片1-2-1能够增大空气对流换热面积，进一步降低振动加速度传感器支架整体温度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的第二基板1-2的机匣安装孔1-2-2的数量为2个，分别为Φ9圆通孔1-2-2-1和9×19的长圆通孔1-2-2-2。如此设置，通过2个机匣安装孔1-2-2与外部机匣法兰面配合进行固定安装，其中采用长圆通孔可以更容易满足配合尺寸要求，便于安装。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一基板1-1上开设有用于安装振动加速度传感器的安装螺纹孔1-1-2，振动加速度传感器通过安装螺纹孔1-1-2固定在第一基板1-1上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式的第一基板1-1的安装螺纹孔1-1-2包括3组沿周向均匀布置的螺纹孔。如此设置，振动加速度传感器可通过所述安装螺纹孔1-1-2安装在第一基板1-1上，3组螺纹孔能够满足多种型号的振动加速度传感器的装配。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式的所述3组螺纹孔分别为第一组螺纹孔、第二组螺纹孔和第三组螺纹孔，第一组螺纹孔包括4个M3-6H孔1-1-2-1，第二组螺纹孔包括3个M4-6H孔1-1-2-2，第三组螺纹孔包括3个M3-6H孔1-1-2-3。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的第一基板1-1的振动加速度传感器安装端面沿径向开设若干通流长凹槽1-1-3，所有所述通流长凹槽1-1-3的一端均与冷却孔1-1-1连通。如此设置，所述振动加速度传感器安装端面开设通流长凹槽1-1-3，冷却空气通过空气管2流入，通过所述长凹槽1-1-3流出进入内腔。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图5说明本实施方式，本实施方式的所述通流长凹槽1-1-3的数量为5条，通流长凹槽1-1-3的深度为2mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的它还包括2个紧固螺栓5，在第二基板1-2的侧面开设2个与紧固螺栓5相配合的挡板螺纹孔，可拆卸隔热挡板3通过2个紧固螺栓5与第二基板1-2固接。如此设置，通过所述可拆卸隔热挡板3的拆卸，在不拆装振动加速度传感器支架的情况下，可针对振动加速度传感器故障进行实时更换调试，提高排故效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
实施例
结合图1至图5说明本实施例：本发明所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，包括耳座基板1、空气管2、可拆卸隔热挡板3和固定隔热挡板4，空气管2焊接固定于耳座基板1上，空气管2内部流道与耳座基板1的第一基板1-1上开设的冷却孔1-1-1相连通，固定隔热挡板4通过焊接方式垂直固定于耳座基板1上，可拆卸隔热挡板3通过2个紧固螺栓5安装在耳座基板1上，固定隔热挡板4与可拆卸隔热挡板3之间仅由于结构形式原因存在相互搭接。
耳座基板1下部开设机匣安装孔1-2-2，在耳座基板1的机匣安装孔1-2-2的上方沿高度方向设置7条水平矩形散热肋片1-2-1，肋片间为等间距布置，单条肋片为水平方向布置，耳座基板1布置散热肋片1-2-1后可以冷却所述耳座基板侧的温度。
耳座基板1下部开设的机匣安装孔1-2-2为圆通孔1-2-2-1和长圆通孔1-2-2-2，所述振动加速度传感器支架通过与螺栓圆通孔1-2-2-1和长圆通孔1-2-2-2相匹配的螺栓与机匣法兰面连接，其中采用长圆通孔1-2-2-2可以更容易满足配合尺寸要求，便于安装。
耳座基板1外侧开设3组共10个螺纹孔，3组螺纹孔沿周向均匀布置，以适应不同规格的振动加速度传感器，振动加速度传感器通过螺钉与耳座基板1固定相连。
空气管2从外部低压压气机引入冷却空气，冷却空气通过空气管2内部流道流入耳座基板1的冷却孔1-1-1中，经过振动加速度传感器安装端面，可起到直接冷却振动加速度传感器的作用。
在耳座基板1固定振动加速传感器的端面沿径向开设5条通流长凹槽1-1-3，当空气流入耳座基板1并冷却振动加速传感器后，沿所述通流长凹槽1-1-3向四周流出，进入振动加速传感器耳座基板1与可拆卸隔热挡板3和固定隔热挡板4相连后形成内部腔室中，对振动加速传感器进一步冷却。
由于可拆卸隔热挡板3仅通过紧固螺栓5与耳座基板1固定连接，在测试中若振动加速传感器出现故障，可以通过拆卸紧固螺栓5，将可拆卸隔热挡板3取下即可在线完成振动加速传感器的换装。
Claims (9)
1.一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：它包括耳座基板(1)、空气管(2)、可拆卸隔热挡板(3)和固定隔热挡板(4)，耳座基板(1)和固定隔热挡板(4)均为L形板状结构，固定隔热挡板(4)垂直固定于耳座基板(1)上，可拆卸隔热挡板(3)的一端与耳座基板(1)可拆卸连接，可拆卸隔热挡板(3)与固定隔热挡板(4)相互搭接，耳座基板(1)与可拆卸隔热挡板(3)和固定隔热挡板(4)相连后形成内部腔室，耳座基板(1)包括第一基板(1-1)和第二基板(1-2)，第一基板(1-1)与第二基板(1-2)为一体式结构，第一基板(1-1)上开设有冷却孔(1-1-1)，空气管(2)的一端固定在第一基板(1-1)上，空气管(2)的内部流道与所述冷却孔(1-1-1)密封连通，振动加速度传感器设置在所述内部腔室内并与第一基板(1-1)固定连接，第二基板(1-2)上设有若干条散热肋片(1-2-1)，第二基板(1-2)上开设用于与机匣法兰面连接的机匣安装孔(1-2-2)。
2.根据权利要求1所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：第二基板(1-2)的机匣安装孔(1-2-2)上方沿高度方向水平设置(7)条矩形散热肋片(1-2-1)，所述散热肋片(1-2-1)之间为等间距布置，单条散热肋片(1-2-1)为水平方向布置，肋间距2～4mm，肋宽2～4mm，肋高3～5mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：第二基板(1-2)的机匣安装孔(1-2-2)的数量为2个，分别为Φ9圆通孔(1-2-2-1)和9×19的长圆通孔(1-2-2-2)。
4.根据权利要求1所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：第一基板(1-1)上开设有用于安装振动加速度传感器的安装螺纹孔(1-1-2)，振动加速度传感器通过安装螺纹孔(1-1-2)固定在第一基板(1-1)上。
5.根据权利要求4所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：第一基板(1-1)的安装螺纹孔(1-1-2)包括3组沿周向均匀布置的螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：所述3组螺纹孔分别为第一组螺纹孔、第二组螺纹孔和第三组螺纹孔，第一组螺纹孔包括4个M3-6H孔(1-1-2-1)，第二组螺纹孔包括3个M4-6H孔(1-1-2-2)，第三组螺纹孔包括3个M3-6H孔(1-1-2-3)。
7.根据权利要求1或6所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：第一基板(1-1)的振动加速度传感器安装端面沿径向开设若干通流长凹槽(1-1-3)，所有所述通流长凹槽(1-1-3)的一端均与冷却孔(1-1-1)连通。
8.根据权利要求7所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：所述通流长凹槽(1-1-3)的数量为5条，通流长凹槽(1-1-3)的深度为2mm。
9.根据权利要求8所述的一种带散热与隔热功能的振动加速度传感器支架，其特征在于：它还包括2个紧固螺栓(5)，在第二基板(1-2)的侧面开设2个与紧固螺栓(5)相配合的挡板螺纹孔，可拆卸隔热挡板(3)通过2个紧固螺栓(5)与第二基板(1-2)固接。
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