CN113552381B - 一种燃气轮机转速的监测预测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气轮机转速的监测预测系统，涉及燃气轮机技术领域，包括燃气轮机壳体、燃气轮机封闭盖和顶端封闭盖，燃气轮机壳体的内部转动连接有转动主轴，转动主轴的外侧开设有主轴安装槽，主轴安装槽的内部卡接有感应转子，转动主轴贯穿燃气轮机封闭盖，本发明的有益效果为：通过采用电磁感应的原理，通过转动的转动主轴作为主要的驱动源，从而带动感应转子旋转，对感应线圈内的磁感线进行切割，进而产生电流，利用电流感应器对电流进行收集并记录，从而监测当前情况下转动主轴的转动速度，并且感应转子和感应线圈之间产生的电流也可以当做电磁铁的电力供给源，使燃气轮机壳体和燃气轮机封闭盖之间的连接更加稳定，安全性更高。

Description

一种燃气轮机转速的监测预测系统
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，具体为一种燃气轮机转速的监测预测系统。
背景技术
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，它是利用压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功的工具，故而燃气轮机主轴的转动速度就成为了燃气轮机输出功率大小的重要数据之一，而由于对燃料输出的不稳定以及气流的速度等原因，会导致燃气轮机主轴的转速存在一定范围内的偏差，为此，我们提出了一种燃气轮机转速的监测预测系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种燃气轮机转速的监测预测系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于燃气轮机转速的监测装置，包括燃气轮机壳体、燃气轮机封闭盖和顶端封闭盖，所述燃气轮机壳体的内部转动连接有转动主轴，所述转动主轴的外侧开设有主轴安装槽，所述主轴安装槽的内部卡接有感应转子，所述转动主轴贯穿燃气轮机封闭盖，所述燃气轮机封闭盖靠近燃气轮机壳体的一侧且位于燃气轮机封闭盖的内部固定安装有感应线圈，所述燃气轮机封闭盖的一侧固定安装有电流感应器，所述燃气轮机封闭盖内壁相对应的两侧均开设有第四插接孔，所述燃气轮机封闭盖的内部且位于第四插接孔的一侧固定安装有电磁铁，所述感应转子和感应线圈均与电流感应器电性连接，所述电流感应器与电磁铁电性连接。
可选的，所述燃气轮机封闭盖的内部设置有转动轴承，所述燃气轮机封闭盖通过转动轴承与转动主轴转动连接，所述顶端封闭盖的一侧固定安装有若干第一插接柱，所述转动主轴内部开设有与第一插接柱配合第一卡接槽，所述感应转子的一侧开设有第二卡接槽，所述第一插接柱插入到第一卡接槽和第二卡接槽的内部。
可选的，所述燃气轮机壳体内壁相对应的两侧均固定安装有内安装盒，所述内安装盒内壁的一侧固定安装有收缩弹簧，所述收缩弹簧的一侧且位于内安装盒的内部安装有铁插接柱，所述燃气轮机壳体相对应铁插接柱的一侧开设有第三插接孔，所述铁插接柱插入到第三插接孔和第四插接孔的内部。
可选的，所述燃气轮机壳体相对应的两侧均固定安装有第二固定块，所述燃气轮机封闭盖相对应的两侧均固定安装有第一固定块，所述第一固定块的内部螺纹连接有固定螺丝，所述固定螺丝与第二固定块螺纹连接。
一种基于燃气轮机转速的预测方法，包括以下步骤：
S1：用于对转动主轴转动过程中感应转子和感应线圈之间利用电磁效应产生的电流进行计算的步骤；
S2：用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤；
S3：利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤；
S4：将预测所得到的电流量预测结果转换为相对应的可以产生此数量电流量的旋转速度的步骤。
可选的，所述S2用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤包括：
S21：用于对转动主轴转动过程中产生的每两秒(X1-X2)之间的电流量差进行计算的步骤；
S22：用于对转动主轴转动过程中产生的每两分钟(Y1-Y2)之间产生的电流量差进行计算的步骤；
可选的，所述S3利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤包括：
S31：将多组X1和X2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据；
S32：将多组Y1和Y2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据。
可选的，所述S4中需要将S31中多组X1和X2之间的数据信息插入到S32中相对应的Y1和Y2之间产生数据信息中。
可选的，所述S4中根据预测所得出的在未来一段时间内将会产生的电流量，并依照目前转速与电流量之间的比值进行计算，从而得出在未来一段时间内燃气轮机的转速。
本发明提供了一种燃气轮机转速的监测预测系统，具备以下有益效果：
1、该一种燃气轮机转速的监测预测系统，通过采用电磁感应的原理，通过转动的转动主轴作为主要的驱动源，从而带动感应转子旋转，对感应线圈内的磁感线进行切割，进而产生电流，利用电流感应器对电流进行收集并记录，从而监测当前情况下转动主轴的转动速度，并且感应转子和感应线圈之间产生的电流也可以当做电磁铁的电力供给源，使燃气轮机壳体和燃气轮机封闭盖之间的连接更加稳定，安全性更高。
2、该一种燃气轮机转速的监测预测系统，通过采用定时选取相对应时间电流量的数据，并且对不同的数据进行比对，从而确认出一段时间内电流量的差值，并且与更长时间内的电流量数据进行比对后，根据平均法等计算出较短时间后电流量的数据，并根据目前转速与电流量之间的比值进行计算，得出转动速度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的展开结构示意图；
图3为本发明顶端封闭盖的结构示意图；
图4为本发明图1中的A处放大图；
图5为本发明图1中的B处放大图；
图6为本发明的流程示意图。
图中：1、燃气轮机壳体；2、燃气轮机封闭盖；3、转动主轴；4、主轴安装槽；5、感应转子；6、感应线圈；7、电流感应器；8、第一卡接槽；9、第二卡接槽；10、顶端封闭盖；11、第一插接柱；12、转动轴承；13、内安装盒；14、收缩弹簧；15、铁插接柱；16、第三插接孔；17、第四插接孔；18、电磁铁；19、第一固定块；20、第二固定块；21、固定螺丝。
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。
实施例一：
请参阅图1至图5，一种基于燃气轮机转速的监测装置，包括燃气轮机壳体1、燃气轮机封闭盖2和顶端封闭盖10，燃气轮机壳体1的内部转动连接有转动主轴3，转动主轴3的外侧开设有主轴安装槽4，主轴安装槽4的内部卡接有感应转子5，转动主轴3贯穿燃气轮机封闭盖2，燃气轮机封闭盖2靠近燃气轮机壳体1的一侧且位于燃气轮机封闭盖2的内部固定安装有感应线圈6，燃气轮机封闭盖2的一侧固定安装有电流感应器7，燃气轮机封闭盖2内壁相对应的两侧均开设有第四插接孔17，燃气轮机封闭盖2的内部且位于第四插接孔17的一侧固定安装有电磁铁18，感应转子5和感应线圈6均与电流感应器7电性连接，电流感应器7与电磁铁18电性连接。
其中，燃气轮机封闭盖2的内部设置有转动轴承12，燃气轮机封闭盖2通过转动轴承12与转动主轴3转动连接，顶端封闭盖10的一侧固定安装有若干第一插接柱11，转动主轴3内部开设有与第一插接柱11配合第一卡接槽8，感应转子5的一侧开设有第二卡接槽9，第一插接柱11插入到第一卡接槽8和第二卡接槽9的内部，通过将第一插接柱11插入到第一卡接槽8和第二卡接槽9的内部从而从侧面将感应转子5固定在转动主轴3表面的主轴安装槽4内部，避免转动主轴3转动时在离心力的作用下使感应转子5飞出。
其中，燃气轮机壳体1内壁相对应的两侧均固定安装有内安装盒13，内安装盒13内壁的一侧固定安装有收缩弹簧14，收缩弹簧14的一侧且位于内安装盒13的内部安装有铁插接柱15，燃气轮机壳体1相对应铁插接柱15的一侧开设有第三插接孔16，铁插接柱15插入到第三插接孔16和第四插接孔17的内部，在转动主轴3旋转时感应转子5和感应线圈6产生电流，并将电流传输至电磁铁18的内部，从而可以使电磁铁18产生磁力，对铁插接柱15进行吸引，让铁插接柱15插入到第四插接孔17的内部，增加燃气轮机壳体1和燃气轮机封闭盖2之间连接的稳定性。
其中，燃气轮机壳体1相对应的两侧均固定安装有第二固定块20，燃气轮机封闭盖2相对应的两侧均固定安装有第一固定块19，第一固定块19的内部螺纹连接有固定螺丝21，固定螺丝21与第二固定块20螺纹连接，利用固定螺丝21插入到第一固定块19和第二固定块20的内部，从外部对燃气轮机壳体1和燃气轮机封闭盖2进行固定。
实施例二：
请参阅图6，一种基于燃气轮机转速的预测方法，包括以下步骤：
S1：用于对转动主轴3转动过程中感应转子5和感应线圈6之间利用电磁效应产生的电流进行计算的步骤；
S2：用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤；
S3：利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤；
S4：将预测所得到的电流量预测结果转换为相对应的可以产生此数量电流量的旋转速度的步骤。
其中：所述S2用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤包括：
S21：用于对转动主轴3转动过程中产生的每两秒(X1-X2)之间的电流量差进行计算的步骤；
S22：用于对转动主轴3转动过程中产生的每两分钟(Y1-Y2)之间产生的电流量差进行计算的步骤；
其中：所述S3利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤包括：
S31：将多组X1和X2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据；
S32：将多组Y1和Y2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据。
其中：所述S4中需要将S31中多组X1和X2之间的数据信息插入到S32中相对应的Y1和Y2之间产生数据信息中。
其中：所述S4中根据预测所得出的在未来一段时间内将会产生的电流量，并依照目前转速与电流量之间的比值进行计算，从而得出在未来一段时间内燃气轮机的转速。
综上，该一种燃气轮机转速的监测预测系统，使用时，转动主轴3的转动的时候带动感应转子5旋转，从而与感应线圈6配合产生电流，利用电流感应器7对电流的数值进行记录，而在同时电流输入到电磁铁18的内部，使电磁铁18产生磁性，并且对铁插接柱15产生吸引力，使铁插接柱15插入到第四插接孔17的内部，进一步的增加燃气轮机壳体1和燃气轮机封闭盖2之间连接的稳定性，在对燃气轮机的转速进行预测的时候可以选取出相邻的两秒之间的电流量数据(X1-X2)，并对多组X1和X2之间的差值进行计算，在选取X1和X2的同时选取相邻的两分钟之间的电流量数据(Y1-Y2)，并将Y1和Y2之间的差值与相对应的多组X1和X2之间的差值进行比对，确定数据无误，随后对下一时间段内的电流量数据进行计算，并将预测所得到的电流量预测结果转换为相对应的可以产生此数量电流量的旋转速度即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气轮机转速的监测装置，包括燃气轮机壳体(1)、燃气轮机封闭盖(2)和顶端封闭盖(10)，其特征在于：所述燃气轮机壳体(1)的内部转动连接有转动主轴(3)，所述转动主轴(3)的外侧开设有主轴安装槽(4)，所述主轴安装槽(4)的内部卡接有感应转子(5)，所述转动主轴(3)贯穿燃气轮机封闭盖(2)，所述燃气轮机封闭盖(2)靠近燃气轮机壳体(1)的一侧且位于燃气轮机封闭盖(2)的内部固定安装有感应线圈(6)，所述燃气轮机封闭盖(2)的一侧固定安装有电流感应器(7)，所述燃气轮机封闭盖(2)内壁相对应的两侧均开设有第四插接孔(17)，所述燃气轮机封闭盖(2)的内部且位于第四插接孔(17)的一侧固定安装有电磁铁(18)，所述感应转子(5)和感应线圈(6)均与电流感应器(7)电性连接，所述电流感应器(7)与电磁铁(18)电性连接，所述燃气轮机壳体(1)内壁相对应的两侧均固定安装有内安装盒(13)，所述内安装盒(13)内壁的一侧固定安装有收缩弹簧(14)，所述收缩弹簧(14)的一侧且位于内安装盒(13)的内部安装有铁插接柱(15)，所述燃气轮机壳体(1)相对应铁插接柱(15)的一侧开设有第三插接孔(16)，所述铁插接柱(15)插入到第三插接孔(16)和第四插接孔(17)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机转速的监测装置，其特征在于：所述燃气轮机封闭盖(2)的内部设置有转动轴承(12)，所述燃气轮机封闭盖(2)通过转动轴承(12)与转动主轴(3)转动连接，所述顶端封闭盖(10)的一侧固定安装有若干第一插接柱(11)，所述转动主轴(3)内部开设有与第一插接柱(11)配合第一卡接槽(8)，所述感应转子(5)的一侧开设有第二卡接槽(9)，所述第一插接柱(11)插入到第一卡接槽(8)和第二卡接槽(9)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机转速的监测装置，其特征在于：所述燃气轮机壳体(1)相对应的两侧均固定安装有第二固定块(20)，所述燃气轮机封闭盖(2)相对应的两侧均固定安装有第一固定块(19)，所述第一固定块(19)的内部螺纹连接有固定螺丝(21)，所述固定螺丝(21)与第二固定块(20)螺纹连接。
4.一种基于如权利要求1所述的燃气轮机转速的监测装置的转速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：用于对转动主轴(3)转动过程中感应转子(5)和感应线圈(6)之间利用电磁效应产生的电流进行计算的步骤；
S2：用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤；
S3：利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤；
S4：将预测所得到的电流量预测结果转换为相对应的可以产生此数量电流量的旋转速度的步骤；
所述S3利用多个相同时间段内电流量的差值对下一时间段内的电流量数据进行计算的步骤包括：
S31：将多组X1和X2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据；
S32：将多组Y1和Y2之间产生电流的电流差数据进行整合，并计算出多组电流差之间变化的数据；
所述S4中需要将S31中多组X1和X2之间的数据信息插入到S32中相对应的Y1和Y2之间产生数据信息中。
5.根据权利要求4所述的转速预测方法，其特征在于：所述S2用于对相同时间段内电流量的变化以及差值进行记录和计算的步骤包括：
S21：用于对转动主轴(3)转动过程中产生的每两秒(X1-X2)之间的电流量差进行计算的步骤；
S22：用于对转动主轴(3)转动过程中产生的每两分钟(Y1-Y2)之间产生的电流量差进行计算的步骤。
6.根据权利要求4所述的转速预测方法，其特征在于：所述S4中根据预测所得出的在未来一段时间内将会产生的电流量，并依照目前转速与电流量之间的比值进行计算，从而得出在未来一段时间内燃气轮机的转速。
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