CN112857799A - 一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于抽水蓄能设备的领域，涉及一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，包括设置在地面上的环状底座，所述底座套设于转子主轴下端并且与所述转子主轴同轴设置，所述转子主轴的下端外侧壁沿径向对称设置有多组标记装置，所述标记装置包括支杆和柔性球，所述支杆的一端固定连接在所述转子主轴侧壁，所述柔性球嵌设于所述支杆的另一端并且转动连接于所述支杆上；所述转子主轴侧壁于所述柔性球一侧设置有滴墨装置；所述底座的内侧壁可拆卸连接有抵接板，所述转子主轴未转动时，所述柔性球与所述抵接板点接触，本申请具有便于采集机组的轴系振动的幅度的效果。

Description

一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备

技术领域

本申请涉及抽水蓄能设备的领域，尤其是涉及一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备。

背景技术

抽水蓄能电站是以电力系统低谷电能抽水，负荷高峰发电的水电站。抽水蓄能电站设有上、下两个水库，利用电力系统用电低谷时的剩余电力，将下水库的水抽存到上水库中，储存能量；到电力系统的高峰负荷时，再从上水库放水发电。

水轮机的转子容易发生轴系振动，轴系振动主要包括弯曲振动、轴向振动和扭转振动，它们是由工作时爆发压力、惯性力等周期激励引起的。它们相互耦合作用使曲轴工作在交变负荷下，长期作用会引发曲轴断裂，导致主机发生致命性故障。

针对上述相关技术，在机组运行的过程中，对机组的轴系振动幅度大小不方便判断和采集。

发明内容

为了在机组运行的过程中，便于判断和采集机组的轴系振动的幅度，本申请提供一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备。

本申请提供的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，采用如下的技术方案：

一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，包括设置在地面上的环状底座，所述底座套设于转子主轴下端并且与所述转子主轴同轴设置，所述转子主轴的下端外侧壁沿径向对称设置有多组标记装置，所述标记装置包括支杆和柔性球，所述支杆的一端固定连接在所述转子主轴侧壁，所述柔性球嵌设于所述支杆的另一端并且转动连接于所述支杆上；所述转子主轴侧壁于所述柔性球一侧设置有滴墨装置；所述底座的内侧壁可拆卸连接有抵接板，所述转子主轴未转动时，所述柔性球与所述抵接板点接触。

通过采用上述技术方案，在转子主轴转动时，主轴自身会发生振动，然后会出现晃动的现象，滴墨装置给柔性球提供墨水，使柔性球表面粘附墨水，当主轴出现振动时，柔性球会被挤压变形，柔性球与抵接板之间的接触面积也会随着振动幅度的改变而改变，柔性球上的墨水会印在抵接板上，通过观察抵接板上墨水印迹的宽度来判断轴系振动幅度的大小，从而具有便于采集机组的轴系振动的幅度的效果。

可选的，所述滴墨装置包括墨盒，所述墨盒设置有滴墨管，所述滴墨管抵接于所述柔性球，所述滴墨管内部转动连接有开设有通孔的空心球，所述墨盒设置有用于驱动所述通孔与所述滴墨管连通的间歇驱动机构。

通过采用上述技术方案，在需要给柔性球补充墨水时，需要间歇驱动结构驱动空心球间歇转动，当空心球的通孔与滴墨管的管道对齐时，墨盒上的滴墨管输出墨水，为柔性球补充墨水，避免墨盒持续为柔性球补充墨水从而导致墨水的浪费，甚至当柔性球上的墨水滴落至地面，容易造成地面的污染。

可选的，所述间歇驱动机构包括电机，所述电机的外壳与所述支杆连接，所述电机同轴固定连接有拨盘，所述空心球同轴固定连接有与所述拨盘配合的槽轮。

通过采用上述技术方案，启动电机，电机的输出轴带动拨盘转动，拨盘每转动四圈，带动槽轮转动一圈，即电机每转动两圈，都能使空心球的通孔与滴墨管的管道对齐，当空心球转动至通孔与滴墨管对齐时，墨水即能经过空心球滴出至柔性球上，实现为柔性球补充墨水的目的。

可选的，所述柔性球下方设置有承墨盒，所述承墨盒远离所述转子主轴转动方向的侧壁高于另一相对的侧壁。

通过采用上述技术方案，在墨盒对柔性球补充墨水时，墨水可能会被滴落至地面上造成地面污染，为防止墨水的浪费以及污染地面，从柔性球上滴落的多余的墨水能被承墨盒收集起来。

可选的，所述抵接板包括两拼接部，两所述拼接部均沿所述底座的高度方向滑动，所述底座上设置有用于同时驱动两所述拼接部升降的升降组件。

通过采用上述技术方案，将抵接板分成两拼接部，能便于抵接板的安装以及拆卸，在需要采集抵接板上的墨水印迹时，利用升降组件，将两拼接部从底座内升出，然后将两拼接部分离取下，通过观察抵接板上的墨水印迹来判断转子主轴振动的幅度大小。

可选的，所述升降组件包括设置在所述底座上的呈竖直设置的两气缸，两所述气缸的伸缩杆的上端设置有弹簧夹板，所述弹簧夹板用于夹持所述拼接部。

通过采用上述技术方案，需要将两拼接部取下时，同时启动两气缸，气缸的伸缩杆伸出，位于伸缩杆上端的弹簧夹板逐渐将拼接部从底座内取出，需要取下拼接部时，按压弹簧夹板，即能取下拼接部，利用气缸作为动力源，具有节省人力的效果。

可选的，所述底座的内侧壁开设有两滑槽，两所述滑槽内均插接有卡块，卡块与滑槽底面之间固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的弹力方向沿所述底座的径向设置，所述卡块位于所述滑槽之外的上侧面设置为弧面，所述拼接部靠近所述底座的一面开设有供所述卡块卡接的卡槽；所述卡块固定连接有拉杆，所述拉杆沿所述底座的厚度方向滑动穿设所述底座的侧壁。

通过采用上述技术方案，在将拼接部安装在底座内部时，将拼接部竖直向下移动，然后将拼接部抵接弧面并且推动卡块沉入滑槽内，压缩弹簧产生形变，当拼接部的下端面接触地面时，压缩弹簧的形变力使卡块自动弹出插接于滑槽内，能将拼接部限制在底座上，防止转子在高速转动过程中，柔性球带动拼接部转动，使；在需要取出拼接部时，拉动拉杆，使卡块远离卡槽，从而解除卡块对拼接部的限制。

可选的，所述抵接板与所述转子主轴之间设置有若干风扇，所述风扇朝向所述柔性球与所述抵接板的接触位置处。

通过采用上述技术方案，风扇能加快底座与转轴之间的空气流动，加快散热的同时能加快抵接板上的墨水干燥，避免墨水的流动造成印迹的不准确从而影响对主轴振动幅度的判断。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在转子主轴转动时，滴墨装置给柔性球提供墨水，使柔性球表面粘附墨水，柔性球上的墨水会印在抵接板上，通过观察抵接板上墨水印迹的宽度来判断轴系振动幅度的大小，从而具有便于采集机组的轴系振动的幅度的效果；

2.在将拼接部安装在底座内部时，将拼接部竖直向下移动，拼接部推动卡块沉入滑槽内，当拼接部的下端面接触地面时，压缩弹簧的形变力使卡块自动弹出插接于滑槽内，能将拼接部限制在底座上，防止转子在高速转动过程中，柔性球带动拼接部转动；

3.需要将两拼接部取下时，同时启动两气缸，气缸的伸缩杆伸出，位于伸缩杆上端的弹簧夹板逐渐将拼接部从底座内取出，需要取下拼接部时，按压弹簧夹板，即能取下拼接部，利用气缸作为动力源，具有节省人力的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备的整体结构示意图；

图2是图1中支杆的局部剖视图；

图3是图2中球形室和滴墨管的局部剖视图；

图4是图1中底座和转子主轴的剖视图；

图5是图4中A区域的放大示意图。

附图标记说明：1、转子主轴；2、底座；3、地面；4、标记装置；41、支杆；42、柔性球；5、滴墨装置；51、墨盒；52、滴墨管；6、球形室；7、空心球；8、通孔；9、间歇驱动机构；91、电机；92、拨盘；93、槽轮；10、风扇；11、第一固定块；12、第二固定块；13、承墨盒；14、抵接板；141、拼接部；15、升降组件；151、气缸；152、第三固定块；153、弹簧夹板；16、滑槽；17、卡块；18、压缩弹簧；19、弧面；20、卡槽；21、拉杆；22、手柄；23、固定柱；24、通槽；25、拨柱。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备。参照图1和图2，轴系振动采集设备包括套设于转子主轴1下端的底座2，底座2为圆环状并且焊接在地面3上，底座2和转子主轴1之间留有一定空隙，底座2与转子主轴1之间设置有抵接板14，抵接板14转子主轴1下端设置有用于对抵接板14做标记的标记装置4以及为标记装置4补充墨水的滴墨装置5，转子主轴1与抵接板14之间设置有风扇10，风扇10的叶片朝上并且风扇10的数量设置为四个。

参照图1和图2，标记装置4包括焊接在转子主轴1侧壁的支杆41，支杆41的横截面为矩形，两支杆41的长度方向均沿转子主轴1的径向对称设置；两支杆41远离转子主轴1的一端均球动连接有柔性球42，柔性球42半嵌设于支杆41的端部，柔性球42的材质可以为弹性较好的海绵，当转子主轴1未旋转时，两柔性球42分别于抵接板14内侧壁点接触，当转子主轴1出现振动时，柔性球42受力，增大与抵接板14的接触面积。

参照图1和图2，滴墨装置5包括墨盒51，每个支杆41一侧均设置有一个墨盒51，墨盒51的上表面呈开口设置，墨盒51的侧壁焊接有第一固定块11，第一固定块11远离墨盒51的一侧焊接在支杆41的侧壁上；墨盒51的侧壁下方连通设置有圆柱形滴墨管52，滴墨管52呈水平方向设置，滴墨管52的远离墨盒51的一端穿设支杆41并且抵接在位于支杆41内部的柔性球42的球面上。

参照图2和图3，滴墨管52的中间段设置为球形室6，球形室6内转动连接有空心球7，空心球7的转动轴线垂直于滴墨管52的长度方向，且空心球7的侧壁与球形室6侧壁贴合，空心球7沿自身的径向开设有通孔8，通孔8的孔径与滴墨管52的内径相同，当空心球7转动至通孔8与滴墨管52连通时，墨盒51内的墨水顺利流出至柔性球42表面；支杆41上设置有用于间歇驱动空心球7转动的间歇驱动机构9，利用间歇驱动机构9，能减缓墨水流入柔性球42表面的速率。

参照图2和图3，间歇驱动机构9包括电机91、拨盘92和槽轮93，拨盘92和槽轮93配合卡接，电机91的外壳焊接有第二固定块12，第二固定块12焊接在支杆41的侧壁；电机91通过外接电源提供电力源，电机91的输出轴与拨盘92同轴焊接，拨盘92上焊接有拨柱25，槽轮93上开设有四个通槽24，电机91每带动拨盘92转动一圈，拨柱25通过在通槽24内滑动，带动槽轮93转动四分之一圆周；槽轮93同轴焊接有固定柱23，固定柱23转动穿入球形室6并且与空心球7焊接，即当电机91转动两圈时，能带动空心球7的通孔8与滴墨管52连通，以使墨水顺利流出。

参照图1和图2，支杆41位于柔性球42位置处的下表面焊接有承墨盒13，承墨盒13的上表面为开口设置，承墨盒13沿远离转子主轴1的转动方向的侧壁高于相对的侧壁，当转子主轴1高速旋转时，从柔性球42上飞溅出的墨水能被承墨盒13较高的侧壁拦截，防止墨水污染地面3。

参照图1，抵接板14包括拼接成的相同的两拼接部141，两拼接部141的接缝呈竖直设置，底座2外部设置有用于同时驱动两拼接部141升降的升降组件15，便于工作人员将两拼接部141取出便于观察拼接部141侧壁的墨水印记。

参照图1和图4，升降组件15包括气缸151，气缸151的数量设置为两个，气缸151呈竖直设置且气缸151的伸缩杆朝上，气缸151的伸缩杆上端焊接有呈水平设置的第三固定块152，第三固定块152远离气缸151伸缩杆的一端焊接有弹簧夹板153，弹簧夹板153用于夹持拼接部141的上侧，需要取出拼接部141时，气缸151的伸缩杆伸出带动弹簧夹板153上升，弹簧夹板153带动拼接部141远离底座2，然后解除弹簧夹板153对拼接部141的夹持。

参照图4和图5，底座2内侧壁沿自身的径向开设有两矩形滑槽16，滑槽16的深度方向沿底座2的厚度方向设置，滑槽16内插接有矩形卡块17，且滑槽16的深度大于卡块17的长度，卡块17与滑槽16底面之间设置有压缩弹簧18，压缩弹簧18的长度方向沿滑槽16的深度方向设置，压缩弹簧18未发生形变时，卡块17部分位于滑槽16之外；拼接部141外侧壁与卡块17相对应的位置开设有供卡块17卡接的矩形卡槽20；卡块17位于滑槽16之外的一段的上表面设置为弧面19；当安装拼接部141时，拼接部141沿底座2的高度方向竖直向下，拼接部141向下推动弧面19使卡块17完全沉入滑槽16内，当拼接部141下移至卡槽20与滑槽16对齐时，卡块17自动弹出卡入卡槽20内，防止柔性球42在跟随转子主轴1旋转的过程中带动拼接部141同步旋转。

参照图4和图5，卡块17靠近压缩弹簧18的一面焊接有拉杆21，拉杆21的长度方向沿滑槽16的深度方向设置，拉杆21穿设于压缩弹簧18内部并且滑动穿出底座2侧壁，拉杆21穿出底座2的一端焊接有球形手柄22；需要拆卸抵接板14时，向外拉动手柄22，能带动卡块17远离卡槽20，从而解除卡块17对抵接板14的限位。

本申请实施例一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备的实施原理为：在转子主轴1转动过程中，启动电机91，电机91的输出轴带动拨盘92转动，拨盘92带动槽轮93间歇转动，从而使墨盒51对柔性球42间歇补充墨水；当转子主轴1发生振动时，柔性球42受力被挤压在抵接板14上，柔性球42与抵接板14的接触面积的大小决定柔性球42在抵接板14侧壁上留下的墨水印记的大小；需要判断转子主轴1的振幅大小时，拉动手柄22，解除卡块17对拼接部141的限位，然后启动气缸151，气缸151的伸缩杆上升，带动拼接部141上升，然后解除弹簧夹板153对拼接部141的限位，即能将拼接部141取出，从而通过判断柔性球42在抵接板14上留下的印记的面积来才采集转子主轴1的振动情况。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：包括设置在地面(3)上的环状底座(2)，所述底座(2)套设于转子主轴(1)下端并且与所述转子主轴(1)同轴设置，所述转子主轴(1)的下端外侧壁沿径向对称设置有多组标记装置(4)，所述标记装置(4)包括支杆(41)和柔性球(42)，所述支杆(41)的一端固定连接在所述转子主轴(1)侧壁，所述柔性球(42)嵌设于所述支杆(41)的另一端并且转动连接于所述支杆(41)上；所述转子主轴(1)侧壁于所述柔性球(42)一侧设置有滴墨装置(5)；所述底座(2)的内侧壁可拆卸连接有抵接板(14)，所述转子主轴(1)未转动时，所述柔性球(42)与所述抵接板(14)点接触。

2.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述滴墨装置(5)包括墨盒(51)，所述墨盒(51)设置有滴墨管(52)，所述滴墨管(52)抵接于所述柔性球(42)，所述滴墨管(52)内部转动连接有开设有通孔(8)的空心球(7)，所述墨盒(51)设置有用于驱动所述通孔(8)与所述滴墨管(52)连通的间歇驱动机构(9)。

3.根据权利要求2所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述间歇驱动机构(9)包括电机(91)，所述电机(91)的外壳与所述支杆(41)连接，所述电机(91)同轴固定连接有拨盘(92)，所述空心球(7)同轴固定连接有与所述拨盘(92)配合的槽轮(93)。

4.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述柔性球(42)下方设置有承墨盒(13)，所述承墨盒(13)远离所述转子主轴(1)转动方向的侧壁高于另一相对的侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述抵接板(14)包括两拼接部(141)，两所述拼接部(141)均沿所述底座(2)的高度方向滑动，所述底座(2)上设置有用于同时驱动两所述拼接部(141)升降的升降组件(15)。

6.根据权利要求5所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述升降组件(15)包括设置在所述底座(2)上的呈竖直设置的两气缸(151)，两所述气缸(151)的伸缩杆的上端设置有弹簧夹板(153)，所述弹簧夹板(153)用于夹持所述拼接部(141)。

7.根据权利要求6所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述底座(2)的内侧壁开设有两滑槽(16)，两所述滑槽(16)内均插接有卡块(17)，卡块(17)与滑槽(16)底面之间固定连接有压缩弹簧(18)，所述压缩弹簧(18)的弹力方向沿所述底座(2)的径向设置，所述卡块(17)位于所述滑槽(16)之外的上侧面设置为弧面(19)，所述拼接部(141)靠近所述底座(2)的一面开设有供所述卡块(17)卡接的卡槽(20)；所述卡块(17)固定连接有拉杆(21)，所述拉杆(21)沿所述底座(2)的厚度方向滑动穿设所述底座(2)的侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能机组轴系振动采集设备，其特征在于：所述抵接板(14)与所述转子主轴(1)之间设置有若干风扇(10)，所述风扇(10)朝向所述柔性球(42)与所述抵接板(14)的接触位置处。

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