CN111255607B - 水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法，它包括刺盘座、染色盘和储液盘；通过在刺盘座的上部设置染色盘与其连接，通过位于染色盘上扣设储液盘，通过顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触，在立式水轮机大轴上抬时时，通过大轴顶起顶针刺入液体囊内，染色导电液体进入染色盘的隔槽内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机。本发明克服了原水轮机组在运行过程中不易判断过速抬机引起运行不稳定的问题，具有结构简单，有利于随时监控水轮机组轴。

Description

水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法

技术领域

本发明属于水轮机组在线运行监测维护技术领域，涉及一种水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法。

背景技术

在水利发电站技术领域中，小型水轮机在孤网工况下，机组转速不稳定，会上下波动。在过速情况下，机组可能会有抬机现象发生，更严重的过速会导致机组飞逸。本发明克服了原有机组无法监视机组抬机现象的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法，结构简单，在刺盘座的上部设置染色盘与其连接，位于染色盘上扣设储液盘，顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触，在立式水轮机大轴上抬时，大轴顶起顶针刺入液体囊内，染色导电液体进入染色盘的隔槽内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机，有利于随时监控水轮机组轴端的稳定运行，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水轮机组防飞逸显示预警装置，它包括刺盘座、染色盘和储液盘；所述染色盘位于刺盘座的上侧与其连接，储液盘的一端与染色盘的外筒扣合，顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触；所述顶针向上运动过程中针尖刺入液体囊内后液体囊中的染色体与染色盘联通。

所述刺盘座为圆形结构，中心设置通孔，围绕中心的盘体上设置多个均布的沉孔。

所述顶针包括与顶座一端连接的针体，针体上设置多个轴向延伸至针尖的开口槽。

所述染色盘包括外筒内壁和内筒外壁之间的封板，位于封板内设置多个均分的隔槽。

所述隔槽内设置锥形凸起的封闭塞与封板连接固定，封闭塞中心设置贯穿孔与顶针的针体滑动配合。

所述外筒的外沿设置延展边，位于延展边上设置多个竖直的螺杆。

所述储液盘为圆筒形结构，内壁设置环形的隔板，位于隔板中心的一侧设置液体囊。

所述隔板上设置多个过线孔，每两根导线穿过过线孔深入染色盘的隔槽内。

如上所述的水轮机组防飞逸显示预警装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，打开水轮机组顶部集电保护盖，位于基坑内的盖板一侧朝上；将染色盘上的螺杆穿过集电保护盖板上的安装孔，并由螺母锁紧；此时，液体囊与盖板抵触，穿过盖板另一侧的透明玻璃可以清楚观看染色盘内的隔槽；

S2，将位于同一隔槽内从储液盘的隔板露出的两根导线的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接；

S3，翻转盖板，使刺盘座凹进于基坑内，此时与刺盘座的沉孔配合的顶针的顶座部分滑出沉孔处于悬垂状态，但不脱出沉孔；将盖板盖设于大轴上部，此时，顶针的顶座与水轮大轴的滚珠轴承上平面接触，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触；

S4，观察，在维护巡视过程中，当通过盖板上的透明玻璃观察到隔槽内无染色导电液体时，则水轮机组运行稳定；反之，则水轮机组趋于不稳定；

S5，报警，当机组过速抬机时，大轴向上运动将顶针顶起，使得顶针的针尖刺破液体囊；此时，液体囊内的染色导电液体从针体上的开口槽下溢进入到隔槽内，在染色导电液体沉积在槽底后，使单个隔槽内的两根导线形成闭合回路，电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机。

一种水轮机组防飞逸显示预警装置，它包括刺盘座、染色盘和储液盘；染色盘位于刺盘座的上侧与其连接，储液盘的一端与染色盘的外筒扣合，顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触；顶针向上运动过程中针尖刺入液体囊内后液体囊中的染色体与染色盘联通。结构简单，通过在刺盘座的上部设置染色盘与其连接，通过位于染色盘上扣设储液盘，通过顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触，在立式水轮机大轴上抬时，通过大轴顶起顶针刺入液体囊内，染色导电液体进入染色盘的隔槽内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机，有利于随时监控水轮机组轴端的稳定运行，操作简单方便。

在优选的方案中，刺盘座为圆形结构，中心设置通孔，围绕中心的盘体上设置多个均布的沉孔。结构简单，使用时，水轮机组的主轴端头位于刺盘座中心的通孔内，避免主轴转动时与其摩擦。

在优选的方案中，顶针包括与顶座一端连接的针体，针体上设置多个轴向延伸至针尖的开口槽。结构简单，使用时，当顶针的针尖刺入液体囊后，位于液体囊内的染色导电液体通过开口槽下流。

在优选的方案中，染色盘包括外筒内壁和内筒外壁之间的封板，位于封板内设置多个均分的隔槽。结构简单，使用时，位于染色盘的外筒和内筒之间的隔槽用于储存从液体囊内流出的染色导电液体。

在优选的方案中，隔槽内设置锥形凸起的封闭塞与封板连接固定，封闭塞中心设置贯穿孔与顶针的针体滑动配合。结构简单，使用时，顶针的针体与封闭塞中心的贯穿孔滑动配合，针体滑动部分无开口槽。

在优选的方案中，外筒的外沿设置延展边，位于延展边上设置多个竖直的螺杆。结构简单，使用时，将位于外筒延展边上的螺杆穿过基坑盖板上的通孔，由螺母锁紧。

在优选的方案中，储液盘为圆筒形结构，内壁设置环形的隔板，位于隔板中心的一侧设置液体囊。结构简单，使用时，位于液体囊另一侧的储液盘的筒口与染色盘的内筒扣合，液体囊朝上。

在优选的方案中，隔板上设置多个过线孔，每两根导线穿过过线孔深入染色盘的隔槽内。结构简单，使用时，每两根导线穿过隔板上的过线孔深入隔槽内，位于隔槽内导线的端头互不搭接，当染色导电液体流入隔槽内后，以染色导电液体为导电介质形成闭合的电性连接，两根导线的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统的一极连接。

在优选的方案中，如上的水轮机组防飞逸显示预警装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，打开水轮机组顶部集电保护盖，位于基坑内的盖板一侧朝上；将染色盘上的螺杆穿过集电保护盖板上的安装孔，并由螺母锁紧；此时，液体囊与盖板抵触，穿过盖板另一侧的透明玻璃可以清楚观看染色盘内的隔槽；

S2，将位于同一隔槽内从储液盘的隔板露出的两根导线的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接；

S3，翻转盖板，使刺盘座凹进于基坑内，此时与刺盘座的沉孔配合的顶针的顶座部分滑出沉孔处于悬垂状态，但不脱出沉孔；将盖板盖设于大轴上部，此时，顶针的顶座与水轮大轴的滚珠轴承上平面接触，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触；

S4，观察，在维护巡视过程中，当通过盖板上的透明玻璃观察到隔槽内无染色导电液体时，则水轮机组运行稳定；反之，则水轮机组趋于不稳定；

S5，报警，当机组过速抬机时，大轴向上运动将顶针顶起，使得顶针的针尖刺破液体囊；此时，液体囊内的染色导电液体从针体上的开口槽下溢进入到隔槽内，在染色导电液体沉积在槽底后，使单个隔槽内的两根导线形成闭合回路，电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机。该方法操作简单，可有效判别水轮机组运行过程中的大轴过速上抬，有利于及时组织维护，保障设备的稳定运行。

一种水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法，它包括刺盘座、染色盘和储液盘；通过在刺盘座的上部设置染色盘与其连接，通过位于染色盘上扣设储液盘，通过顶针与刺盘座的沉孔滑动配合穿过染色盘，顶针的针尖与储液盘的液体囊接触，在立式水轮机大轴上抬时时，通过大轴顶起顶针刺入液体囊内，染色导电液体进入染色盘的隔槽内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机。本发明克服了原水轮机组在运行过程中不易判断过速抬机引起运行不稳定的问题，具有结构简单，有利于随时监控水轮机组轴。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的主视示意图。

图3为图2的俯视示意图。

图4为图3的A-A处剖视示意图。

图5为本发明染色盘的结构示意图。

图6为图5的主视示意图。

图7为图6的B-B处剖视示意图。

图8为本发明刺盘座的结构示意图。

图9为图6的C-C处剖视示意图。

图10为本发明顶针的结构示意图。

图11为本发明储液盘的结构示意图。

图12为图11的主视示意图。

图13为本发明的使用状态图。

图14为图13的主视示意图。

图中：刺盘座1，沉孔11，顶针12，染色盘2，外筒21，内筒22，隔槽23，封闭塞24，螺杆25，储液盘3，隔板31，液体囊32，导线33，过线孔34。

具体实施方式

如图1~图14中，一种水轮机组防飞逸显示预警装置，它包括刺盘座1、染色盘2和储液盘3；所述染色盘2位于刺盘座1的上侧与其连接，储液盘3的一端与染色盘2的外筒21扣合，顶针12与刺盘座1的沉孔11滑动配合穿过染色盘2，顶针12的针尖与储液盘3的液体囊32接触；所述顶针12向上运动过程中针尖刺入液体囊32内后液体囊32中的染色体与染色盘2联通。结构简单，通过在刺盘座1的上部设置染色盘2与其连接，通过位于染色盘2上扣设储液盘3，通过顶针12与刺盘座1的沉孔11滑动配合穿过染色盘2，顶针12的针尖与储液盘3的液体囊32接触，在立式水轮机大轴上抬时，通过大轴顶起顶针12刺入液体囊32内，染色导电液体进入染色盘2的隔槽23内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机，有利于随时监控水轮机组轴端的稳定运行，操作简单方便。

优选的方案中，所述刺盘座1为圆形结构，中心设置通孔，围绕中心的盘体上设置多个均布的沉孔11。结构简单，使用时，水轮机组的主轴端头位于刺盘座1中心的通孔内，避免主轴转动时与其摩擦。

优选地，沉孔11为两侧均凹进的孔，与顶针12的顶座配合时不易滑脱。

优选的方案中，所述顶针12包括与顶座一端连接的针体，针体上设置多个轴向延伸至针尖的开口槽。结构简单，使用时，当顶针12的针尖刺入液体囊32后，位于液体囊32内的染色导电液体通过开口槽下流。

优选地，顶座包括与圆柱体一端连接的固定挡板，与另一端连接的螺纹挡板，便于与刺盘座1上的沉孔11配合安装，固定挡板和螺纹挡板避免顶座从沉孔11滑脱。

优选的方案中，所述染色盘2包括外筒21内壁和内筒22外壁之间的封板，位于封板内设置多个均分的隔槽23。结构简单，使用时，位于染色盘2的外筒21和内筒22之间的隔槽23用于储存从液体囊32内流出的染色导电液体。

优选地，在染色导电液体进入隔槽23内后，根据部分储存有染色导电液体的隔槽23来判别大轴间隙的方位，隔槽23是数量越多，判别的方位越准确。

优选的方案中，所述隔槽23内设置锥形凸起的封闭塞24与封板连接固定，封闭塞24中心设置贯穿孔与顶针12的针体滑动配合。结构简单，使用时，顶针12的针体与封闭塞24中心的贯穿孔滑动配合，针体滑动部分无开口槽。

优选地，液体囊32内的染色导电液体从顶针12的开口槽下流后，沿封闭塞24的锥顶向倾斜的底部流动，最终进入隔槽23。

优选的方案中，所述外筒21的外沿设置延展边，位于延展边上设置多个竖直的螺杆25。结构简单，使用时，将位于外筒21延展边上的螺杆25穿过基坑盖板上的通孔，由螺母锁紧。

优选的方案中，所述储液盘3为圆筒形结构，内壁设置环形的隔板31，位于隔板31中心的一侧设置液体囊32。结构简单，使用时，位于液体囊32另一侧的储液盘3的筒口与染色盘2的内筒22扣合，液体囊32朝上。

优选地，液体囊32为中空的硅胶材质，具有收缩性，有利于顶针12的针尖刺穿，在针尖退出时，有利于刺孔的恢复密封。

优选地，液体囊32的上侧面凸起于染色盘2的外筒21边沿，便于在安装后与基坑盖板形成挤压，有利于在顶针12的针尖刺穿后染色导电液体流出。

优选的方案中，所述隔板31上设置多个过线孔34，每两根导线33穿过过线孔34深入染色盘2的隔槽23内。结构简单，使用时，每两根导线33穿过隔板31上的过线孔34深入隔槽23内，位于隔槽23内导线33的端头互不搭接，当染色导电液体流入隔槽23内后，以染色导电液体为导电介质形成闭合的电性连接，两根导线33的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接。

优选地，液体囊32内的染色导电液体为水与红色素混合的液体，以便于在电站检测系统失灵的情况下可通过基坑盖板上的透明玻璃进行观察隔槽23内的状况，当隔槽23内有红色染色导电液体时，则可判断主轴端头的大轴间隙过大，存在运行不稳定的因素。

优选的方案中，如上所述的水轮机组防飞逸显示预警装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，打开水轮机组顶部集电保护盖，位于基坑内的盖板一侧朝上；将染色盘2上的螺杆25穿过集电保护盖板上的安装孔，并由螺母锁紧；此时，液体囊32与盖板抵触，穿过盖板另一侧的透明玻璃可以清楚观看染色盘2内的隔槽23；

S2，将位于同一隔槽23内从储液盘3的隔板31露出的两根导线33的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接；

S3，翻转盖板，使刺盘座1凹进于基坑内，此时与刺盘座1的沉孔11配合的顶针12的顶座部分滑出沉孔11处于悬垂状态，但不脱出沉孔11；将盖板盖设于大轴上部，此时，顶针12的顶座与水轮大轴的滚珠轴承上平面接触，顶针12的针尖与储液盘3的液体囊32接触；

S4，观察，在维护巡视过程中，当通过盖板上的透明玻璃观察到隔槽23内无染色导电液体时，则水轮机组运行稳定；反之，则水轮机组趋于不稳定；

S5，报警，当机组过速抬机时，大轴向上运动将顶针12顶起，使得顶针12的针尖刺破液体囊32；此时，液体囊32内的染色导电液体从针体上的开口槽下溢进入到隔槽23内，在染色导电液体沉积在槽底后，使单个隔槽23内的两根导线33形成闭合回路，电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机。该方法操作简单，可有效判别水轮机组运行过程中的大轴过速上抬，有利于及时组织维护，保障设备的稳定运行。

如上所述的水轮机组防飞逸显示预警装置及使用方法，通过位于染色盘2上扣设储液盘3，通过顶针12与刺盘座1的沉孔11滑动配合穿过染色盘2，顶针12的针尖与储液盘3的液体囊32接触，在立式水轮机大轴上抬时，通过大轴顶起顶针12刺入液体囊32内，染色导电液体进入染色盘2的隔槽23内导通电站检测系统可与外来测速信号联合用于机组停机，有利于随时监控水轮机组轴端的稳定运行，操作简单方便。

使用时，水轮机组的主轴端头位于刺盘座1中心的通孔内，避免主轴转动时与其摩擦。

使用时，当顶针12的针尖刺入液体囊32后，位于液体囊32内的染色导电液体通过开口槽下流。

使用时，位于染色盘2的外筒21和内筒22之间的隔槽23用于储存从液体囊32内流出的染色导电液体。

使用时，顶针12的针体与封闭塞24中心的贯穿孔滑动配合，针体滑动部分无开口槽。

使用时，将位于外筒21延展边上的螺杆25穿过基坑盖板上的通孔，由螺母锁紧。

使用时，位于液体囊32另一侧的储液盘3的筒口与染色盘2的内筒22扣合，液体囊32朝上。

使用时，每两根导线33穿过隔板31上的过线孔34深入隔槽23内，位于隔槽23内导线33的端头互不搭接，当染色导电液体流入隔槽23内后，以染色导电液体为导电介质形成闭合的电性连接，两根导线33的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：它包括刺盘座（1）、染色盘（2）和储液盘（3）；所述染色盘（2）位于刺盘座（1）的上侧与其连接，储液盘（3）的一端与染色盘（2）的外筒（21）扣合，顶针（12）与刺盘座（1）的沉孔（11）滑动配合穿过染色盘（2），顶针（12）的针尖与储液盘（3）的液体囊（32）接触；所述顶针（12）向上运动过程中针尖刺入液体囊（32）内后液体囊（32）中的染色体与染色盘（2）联通。

2.根据权利要求1所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述刺盘座（1）为圆形结构，中心设置通孔，围绕中心的盘体上设置多个均布的沉孔（11）。

3.根据权利要求1所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述顶针（12）包括与顶座一端连接的针体，针体上设置多个轴向延伸至针尖的开口槽。

4.根据权利要求1所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述染色盘（2）包括外筒（21）内壁和内筒（22）外壁之间的封板，位于封板内设置多个均分的隔槽（23）。

5.根据权利要求4所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述隔槽（23）内设置锥形凸起的封闭塞（24）与封板连接固定，封闭塞（24）中心设置贯穿孔与顶针（12）的针体滑动配合。

6.根据权利要求4所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述外筒（21）的外沿设置延展边，位于延展边上设置多个竖直的螺杆（25）。

7.根据权利要求1所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述储液盘（3）为圆筒形结构，内壁设置环形的隔板（31），位于隔板（31）中心的一侧设置液体囊（32）。

8.根据权利要求7所述的水轮机组防飞逸显示预警装置，其特征是：所述隔板（31）上设置多个过线孔（34），每两根导线（33）穿过过线孔（34）深入染色盘（2）的隔槽（23）内。

9.根据权利要求1~8任一项所述的水轮机组防飞逸显示预警装置的使用方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，打开水轮机组顶部集电保护盖，位于基坑内的盖板一侧朝上；将染色盘（2）上的螺杆（25）穿过集电保护盖板上的安装孔，并由螺母锁紧；此时，液体囊（32）与盖板抵触，穿过盖板另一侧的透明玻璃可以清楚观看染色盘（2）内的隔槽（23）；

S2，将位于同一隔槽（23）内从储液盘（3）的隔板（31）露出的两根导线（33）的另外两端分别与电源的一极及电站检测系统中的一极连接；

S3，翻转盖板，使刺盘座（1）凹进于基坑内，此时与刺盘座（1）的沉孔（11）配合的顶针（12）的顶座部分滑出沉孔（11）处于悬垂状态，但不脱出沉孔（11）；将盖板盖设于大轴上部，此时，顶针（12）的顶座与水轮大轴的滚珠轴承上平面接触，顶针（12）的针尖与储液盘（3）的液体囊（32）接触；

S4，观察，在维护巡视过程中，当通过盖板上的透明玻璃观察到隔槽（23）内无染色导电液体时，则水轮机组运行稳定；反之，则水轮机组趋于不稳定；

S5，报警，当机组过速抬机时，大轴向上运动将顶针（12）顶起，使得顶针（12）的针尖刺破液体囊（32）；此时，液体囊（32）内的染色导电液体从针体上的开口槽下溢进入到隔槽（23）内，在染色导电液体沉积在槽底后，使单个隔槽（23）内的两根导线（33）形成闭合回路，电站检测系统与外来测速信号联合用于机组停机。

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