CN109958482A - 一种汽轮机机轴位置偏移监控系统 - Google Patents

一种汽轮机机轴位置偏移监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，包括：机轴，所述机轴具备轴承和轴承挂环，所述轴承内圈固定套接在所述机轴外部，所述轴承与机轴过渡配合，所述轴承外圈外表面中心处固定焊接有轴承挂环；主体外壳，所述主体外壳具备水平调节脚、液压缸、转动球槽和传动杆，所述传动杆还具备连接环、转动球和挂钩，所述转动球固定设置在所述传动杆顶部三分之一处，本发明能够利用传动杆的传动，将机轴的位移量放大两倍，使得距离传感器检测到的位移结果误差更小，其次，本发明还能够通过标记法，利用机轴位移前与位移后墨水滴的位置来判断机轴的位移量，使得对机轴位移的测量更加多样性，保证检测结果的准确。

Description

一种汽轮机机轴位置偏移监控系统
技术领域
本发明涉及汽轮机技术领域，具体为一种汽轮机机轴位置偏移监控系统。
背景技术
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能，蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机；在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。
但是，传统的汽轮机轴位移检测方式存在一些弊端，比如：
现有技术中在对汽轮机的机轴进行轴向位移检测的时候，大多直接采用距离传感器对机轴进行检测，而由于汽轮机的位移量较小，在进行检测时容易产生误差，其次，传统的机轴位移检测手段单一，当用于检测的距离传感器损坏时便无法对机轴位移继续进行检测和记录。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，包括：
机轴，所述机轴具备轴承和轴承挂环，所述轴承内圈固定套接在所述机轴外部，所述轴承与机轴过渡配合，所述轴承外圈外表面中心处固定焊接有轴承挂环；
主体外壳，所述主体外壳具备水平调节脚、液压缸、转动球槽和传动杆，所述传动杆还具备连接环、转动球和挂钩，所述转动球固定设置在所述传动杆顶部三分之一处，所述挂钩固定焊接在所述传动杆顶部一端，所述传动杆通过挂钩悬挂在所述轴承挂环上，所述连接环固定焊接在所述传动杆远离挂钩一端；所述水平调节脚设置有三个，所述水平调节脚均匀焊接在所述主体外壳下表面，所述水平调节脚用于调整主体外壳的水平状态，所述液压缸水平安装在所述主体外壳顶部内壁，所述转动球槽固定焊接在液压缸动力输出端，所述转动球活动卡接在所述转动球槽内部；以及
检测吊块，所述检测吊块具备横向距离传感器、纵向距离传感器和吊块挂环，所述横向距离传感器通过螺丝钉固定安装在所述检测吊块一个侧面，所述横向距离传感器用于检测所述检测吊块与主体外壳内壁之间的横向距离，所述纵向距离传感器固定安装在检测吊块位于横向距离传感器所在侧面的相邻侧面，所述纵向距离传感器用于检测所述检测吊块与主体外壳内壁之间的纵向距离，所述吊块挂环固定焊接在所述检测吊块上表面中心处，所述吊块挂环用于将检测吊块悬挂在所述连接环上；
其中，横向距离传感器、纵向距离传感器为激光距离传感器。
进一步的，还包括：反射板，所述反射板固定胶粘在主体外壳底部内壁，所述反射板用于反射所述横向距离传感器、纵向距离传感器发出的距离检测信号。
进一步的，还包括：所述检测吊块内部固定开设有墨腔，所述检测吊块上表面一侧固定开设有加墨口，所述加墨口与墨腔贯通连接，所述加墨口用于向墨腔内部加注墨水，所述检测吊块下表面中心处固定插接有滴墨管，所述滴墨管与墨腔贯通连接，所述滴墨管用于将墨腔内部的墨水排出，所述滴墨管中部固定安装有电磁阀，所述电磁阀用于控制滴墨管打开和关闭。
进一步的，还包括：所述墨腔一侧内壁通过螺丝钉固定安装有水位传感器，所述水位传感器用于检测所述墨腔内部墨水的水位高度。
进一步的，还包括：标记海绵，所述标记海绵固定放置在所述主体外壳底部内壁，所述标记海绵用于接收滴墨管滴下的墨水，所述标记海绵用于记录检测吊块的位移情况。
进一步的，还包括：控制器，所述控制器具备微处理器和语音警报器，所述语音警报器与微处理器信号端电性连接，所述语音警报器用于播报提示音，所述液压缸与微处理器信号端电性连接，所述微处理器用于控制所述液压缸伸缩，所述电磁阀与微处理器信号端电性连接，所述微处理器用于控制所述电磁阀打开和关闭，所述横向距离传感器、纵向距离传感器和水位传感器均与微处理器信号输入端电性连接，所述微处理器用于分析和记录所述横向距离传感器、纵向距离传感器和水位传感器检测到的数据。
进一步的，还包括：水平传感器，所述水平传感器通过螺丝钉固定安装在所述主体外壳下表面中心处，所述水平传感器与所述微处理器信号端电性连接，所述水平传感器用于检测所述主体外壳的水平状态。
综上所述，将轴承过渡配合套接在机轴外部，并在轴承外圈底部焊接有轴承挂环，并且将传动杆悬挂在轴承挂环上，同时由于传动杆顶部三分之一处设置有转动球，并利用液压缸端部安装的转动球槽对转动球进行固定，使得传动杆能够依靠转动球在转动球槽内部的转动进行转动，又因为传动杆位于转动球底部的长度是其位于转动球顶部长度的两倍，因此当机轴通过轴承带动传动杆进行转动的时候，传动杆底部一端的位移量为其顶部一端位移量的两倍，且位移方向相反，在使用之前调整主体外壳使其水平，静置到传动杆自然下垂，此时微处理器控制电磁阀打开，使得墨水滴在初始位置上，当需要检测此时机轴的位移状态的时候，再通过微处理器控制电磁阀打开，使得墨水滴在检测位置上，获得机轴朝相反方向位移的两倍距离位置，根据此推算出机轴位移的方向和距离，其次，还能够通过横向距离传感器、纵向距离传感器检测到的检测吊块在水平方向和纵向的位移量来判断位移量；因此，本发明能够利用传动杆的传动，将机轴的位移量放大两倍，使得距离传感器检测到的位移结果误差更小，其次，本发明还能够通过标记法，利用机轴位移前与位移后墨水滴的位置来判断机轴的位移量，使得对机轴位移的测量更加多样性，保证检测结果的准确。
附图说明
图1为汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品主视剖面结构示意图；
图2为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品侧视结构示意图；
图3为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品俯视结构示意图；
图4为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的检测吊块主视结构示意图；
图5为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的检测吊块主视剖面结构示意图；
图6为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，图1为汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品主视剖面结构示意图；图2为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品侧视结构示意图；图3为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品俯视结构示意图；图4为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的检测吊块主视结构示意图；图5为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的检测吊块主视剖面结构示意图；图6为图1实施例中汽轮机机轴位置偏移监控系统的产品硬件结构示意图；
本发明提供一种技术方案：一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，包括：
机轴100，所述机轴100具备轴承101和轴承挂环102，所述轴承101内圈固定套接在所述机轴100外部，所述轴承101与机轴100过渡配合，所述轴承101外圈外表面中心处固定焊接有轴承挂环102；
主体外壳200，所述主体外壳200具备水平调节脚203、液压缸206、转动球槽207和传动杆208，所述传动杆208还具备连接环202、转动球205和挂钩209，所述转动球205固定设置在所述传动杆208顶部三分之一处，所述挂钩209固定焊接在所述传动杆208顶部一端，所述传动杆208通过挂钩209悬挂在所述轴承挂环102上，所述连接环202固定焊接在所述传动杆208远离挂钩209一端；所述水平调节脚203设置有三个，所述水平调节脚203均匀焊接在所述主体外壳200下表面，所述水平调节脚203用于调整主体外壳200的水平状态，所述液压缸206水平安装在所述主体外壳200顶部内壁，所述转动球槽207固定焊接在液压缸206动力输出端，所述转动球205活动卡接在所述转动球槽207内部；以及
检测吊块400，所述检测吊块400具备横向距离传感器401、纵向距离传感器405和吊块挂环406，所述横向距离传感器401通过螺丝钉固定安装在所述检测吊块400一个侧面，所述横向距离传感器401用于检测所述检测吊块400与主体外壳200内壁之间的横向距离，所述纵向距离传感器405固定安装在检测吊块400位于横向距离传感器401所在侧面的相邻侧面，所述纵向距离传感器405用于检测所述检测吊块400与主体外壳200内壁之间的纵向距离，所述吊块挂环406固定焊接在所述检测吊块400上表面中心处，所述吊块挂环406用于将检测吊块400悬挂在所述连接环202上；
其中，横向距离传感器401、纵向距离传感器405为激光距离传感器。
通过所述反射板201固定胶粘在主体外壳200底部内壁，所述反射板201用于反射所述横向距离传感器401、纵向距离传感器405发出的距离检测信号，使得横向距离传感器401、纵向距离传感器405的检测结果更加准确。
通过所述检测吊块400内部固定开设有墨腔408，所述检测吊块400上表面一侧固定开设有加墨口407，所述加墨口407与墨腔408贯通连接，所述加墨口407用于向墨腔408内部加注墨水，所述检测吊块400下表面中心处固定插接有滴墨管403，所述滴墨管403与墨腔408贯通连接，所述滴墨管403用于将墨腔408内部的墨水排出，所述滴墨管403中部固定安装有电磁阀402，所述电磁阀402用于控制滴墨管403打开和关闭，方便利用墨腔408内部存储的墨水来确定检测吊块400在位移前后的平面位置，利用机械式的位置标记的方法使本装置对机轴100位移的检测更加准确。
通过所述墨腔408一侧内壁通过螺丝钉固定安装有水位传感器404，所述水位传感器404用于检测所述墨腔408内部墨水的水位高度，便于利用水位传感器404的检测结果来判断墨水的剩余量，当水位传感器404检测到水位高度较低时，则微处理器201控制语音警报器302发出语音警报，提醒工作人员向墨腔408内部添加墨水。
通过所述标记海绵204固定放置在所述主体外壳200底部内壁，所述标记海绵204用于接收滴墨管403滴下的墨水，所述标记海绵204用于记录检测吊块400的位移情况，由于标记海绵204能够吸附液体，且标记海绵204能够进行更换，方便每次在对机轴100进行位移检测的时候通过更换标记海绵204来进行使用，避免每次墨水标记的点被重合。
通过所述控制器300具备微处理器301和语音警报器302，所述语音警报器302与微处理器301信号端电性连接，所述语音警报器302用于播报提示音，所述液压缸206与微处理器301信号端电性连接，所述微处理器301用于控制所述液压缸206伸缩，所述电磁阀402与微处理器301信号端电性连接，所述微处理器301用于控制所述电磁阀402打开和关闭，所述横向距离传感器401、纵向距离传感器405和水位传感器404均与微处理器301信号输入端电性连接，所述微处理器301用于分析和记录所述横向距离传感器401、纵向距离传感器405和水位传感器404检测到的数据，方便利用微处理器301处理传感器检测到的数据信息，并且方便微处理器301控制电磁阀402、液压缸206和语音警报器302的工作。
通过所述水平传感器500通过螺丝钉固定安装在所述主体外壳200下表面中心处，所述水平传感器500与所述微处理器301信号端电性连接，所述水平传感器500用于检测所述主体外壳200的水平状态，方便工作人员在安放主体外壳200的时候控制主体外壳200的水平状态，避免由于主体外壳200的倾斜导致检测结果的不准确。
综上所述，将轴承101过渡配合套接在机轴100外部，并在轴承101外圈底部焊接有轴承挂环102，并且将传动杆208悬挂在轴承挂环102上，同时由于传动杆208顶部三分之一处设置有转动球205，并利用液压缸206端部安装的转动球槽207对转动球205进行固定，使得传动杆208能够依靠转动球205在转动球槽207内部的转动进行转动，又因为传动杆206位于转动球205底部的长度是其位于转动球205顶部长度的两倍，因此当机轴100通过轴承101带动传动杆208进行转动的时候，传动杆208底部一端的位移量为其顶部一端位移量的两倍，且位移方向相反，在使用之前调整主体外壳200使其水平，静置到传动杆208自然下垂，此时微处理器301控制电磁阀402打开，使得墨水滴在初始位置上，当需要检测此时机轴100的位移状态的时候，再通过微处理器301控制电磁阀402打开，使得墨水滴在检测位置上，获得机轴100朝相反方向位移的两倍距离位置，根据此推算出机轴位移的方向和距离，其次，还能够通过横向距离传感器401、纵向距离传感器405检测到的检测吊块400在水平方向和纵向的位移量来判断位移量；因此，本发明能够利用传动杆208的传动，将机轴100的位移量放大两倍，使得距离传感器检测到的位移结果误差更小，其次，本发明还能够通过标记法，利用机轴100位移前与位移后墨水滴的位置来判断机轴100的位移量，使得对机轴100位移的测量更加多样性，保证检测结果的准确。
在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，包括：
机轴(100)，所述机轴(100)具备轴承(101)和轴承挂环(102)，所述轴承(101)内圈固定套接在所述机轴(100)外部，所述轴承(101)与机轴(100)过渡配合，所述轴承(101)外圈外表面中心处固定焊接有轴承挂环(102)；
主体外壳(200)，所述主体外壳(200)具备水平调节脚(203)、液压缸(206)、转动球槽(207)和传动杆(208)，所述传动杆(208)还具备连接环(202)、转动球(205)和挂钩(209)，所述转动球(205)固定设置在所述传动杆(208)顶部三分之一处，所述挂钩(209)固定焊接在所述传动杆(208)顶部一端，所述传动杆(208)通过挂钩(209)悬挂在所述轴承挂环(102)上，所述连接环(202)固定焊接在所述传动杆(208)远离挂钩(209)一端；所述水平调节脚(203)设置有三个，所述水平调节脚(203)均匀焊接在所述主体外壳(200)下表面，所述水平调节脚(203)用于调整主体外壳(200)的水平状态，所述液压缸(206)水平安装在所述主体外壳(200)顶部内壁，所述转动球槽(207)固定焊接在液压缸(206)动力输出端，所述转动球(205)活动卡接在所述转动球槽(207)内部；以及
检测吊块(400)，所述检测吊块(400)具备横向距离传感器(401)、纵向距离传感器(405)和吊块挂环(406)，所述横向距离传感器(401)通过螺丝钉固定安装在所述检测吊块(400)一个侧面，所述横向距离传感器(401)用于检测所述检测吊块(400)与主体外壳(200)内壁之间的横向距离，所述纵向距离传感器(405)固定安装在检测吊块(400)位于横向距离传感器(401)所在侧面的相邻侧面，所述纵向距离传感器(405)用于检测所述检测吊块(400)与主体外壳(200)内壁之间的纵向距离，所述吊块挂环(406)固定焊接在所述检测吊块(400)上表面中心处，所述吊块挂环(406)用于将检测吊块(400)悬挂在所述连接环(202)上；
其中，横向距离传感器(401)、纵向距离传感器(405)为激光距离传感器。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
反射板(201)，所述反射板(201)固定胶粘在主体外壳(200)底部内壁，所述反射板(201)用于反射所述横向距离传感器(401)、纵向距离传感器(405)发出的距离检测信号。
3.根据权利要求1所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
所述检测吊块(400)内部固定开设有墨腔(408)，所述检测吊块(400)上表面一侧固定开设有加墨口(407)，所述加墨口(407)与墨腔(408)贯通连接，所述加墨口(407)用于向墨腔(408)内部加注墨水，所述检测吊块(400)下表面中心处固定插接有滴墨管(403)，所述滴墨管(403)与墨腔(408)贯通连接，所述滴墨管(403)用于将墨腔(408)内部的墨水排出，所述滴墨管(403)中部固定安装有电磁阀(402)，所述电磁阀(402)用于控制滴墨管(403)打开和关闭。
4.根据权利要求3所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
所述墨腔(408)一侧内壁通过螺丝钉固定安装有水位传感器(404)，所述水位传感器(404)用于检测所述墨腔(408)内部墨水的水位高度。
5.根据权利要求4所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
标记海绵(204)，所述标记海绵(204)固定放置在所述主体外壳(200)底部内壁，所述标记海绵(204)用于接收滴墨管(403)滴下的墨水，所述标记海绵(204)用于记录检测吊块(400)的位移情况。
6.根据权利要求5所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
控制器(300)，所述控制器(300)具备微处理器(301)和语音警报器(302)，所述语音警报器(302)与微处理器(301)信号端电性连接，所述语音警报器(302)用于播报提示音，所述液压缸(206)与微处理器(301)信号端电性连接，所述微处理器(301)用于控制所述液压缸(206)伸缩，所述电磁阀(402)与微处理器(301)信号端电性连接，所述微处理器(301)用于控制所述电磁阀(402)打开和关闭，所述横向距离传感器(401)、纵向距离传感器(405)和水位传感器(404)均与微处理器(301)信号输入端电性连接，所述微处理器(301)用于分析和记录所述横向距离传感器(401)、纵向距离传感器(405)和水位传感器(404)检测到的数据。
7.根据权利要求6所述的一种汽轮机机轴位置偏移监控系统，其特征在于，还包括：
水平传感器(500)，所述水平传感器(500)通过螺丝钉固定安装在所述主体外壳(200)下表面中心处，所述水平传感器(500)与所述微处理器(301)信号端电性连接，所述水平传感器(500)用于检测所述主体外壳(200)的水平状态。
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