CN113607323B - 一种带有导线引出模块的测力环 - Google Patents

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Abstract

本发明属于燃气轮机检测与性能测试技术领域，具体涉及一种带有导线引出模块的测力环。本发明针对现有测力环的引出部位易损坏或磨损，且维修时需要对测力环整体维修的问题，将测力环引出部位拆分为测力环本体部分与引出模块，引出模块可以与测力环本体部分实现快速拆装。对引出模块进行维修时只需卸下通孔中的紧固螺栓，便可快速对引出模块进行拆卸。拆卸的引出模块可进行单独维修，测力环本体换上另一个引出模块后便可立即重新使用。本发明可极大的缩短测力环的维修周期，提升轴向力测试的试验效率，大幅提高测力环导线引出部位的牢固度和使用寿命，并有效降低导线的材料成本，可用于各类燃气轮机轴向力测试用测力环的环体导线引出部分。

Description

一种带有导线引出模块的测力环
技术领域
本发明属于燃气轮机检测与性能测试技术领域，具体涉及一种带有导线引出模块的测力环。
背景技术
现有大中型燃气轮机在进行出厂检测和性能测试时需要对轴向推力进行测量，目前多使用的为轴向力测力环，测力环本体主要由弹性体、应变计及引出导线组成。测力环在燃气轮机上安装和拆卸过程相对复杂，极易对测力环环体导线引出部位造成损坏，在正常安装拆解的条件下，其损坏磨损率也高达60％以上，该引出部位损坏或磨损后，需要对该部分进行重新修复制备，涉及粘贴、固化等工艺，单个测力环修复制备需要3天以上，极易对试验进度造成影响。因此，需设计一种新的测力环导线引出结构，以提高该部分的牢固度并提高维修效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有导线引出模块的测力环。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括测力环本体和引出模块；所述的测力环本体的内缘上开设有键槽，在键槽底端开设有通向测力环本体外缘的通孔；所述的测力环本体环内设有测量系统和导线；所述的导线一端与测量系统连接，另一端沿键槽内壁布线至键槽底端，并与分布在键槽底端表面的触点连接；所述的引出模块包括引出键和导线引出套管；所述的引出键顶面开设有通向引出键底面的导孔，在引出键底面开设有通向导孔的引线孔，在引出键底面设有触点，且引出键底面各触点位置与键槽底端触点位置一一对应；所述的导线引出套管下端安装在引出键的导孔中；所述的引出键安装在键槽中，引出键底面与键槽底端位置对应的触点接触形成电流通路，位置不对应的触点间彼此绝缘；所述的引出键底面各触点分别引出导线从引线孔中穿过，进入导线引出套管中。
本发明还可以包括：
所述的测力环本体内部设有两套测量系统和八根导线；所述的八根导线分别布置在测力环本体内缘两侧，在逆时针引线侧的四根导线分别与第一测量系统的电源正端、第一测量系统的第一测量端、第二测量系统的电源正端、第二测量系统的第一测量端连接，在顺时针引线侧的四根导线分别与第一测量系统的电源负端、第一测量系统的第二测量端、第二测量系统的电源负端、第二测量系统的第二测量端连接；所述的键槽底端表面分布有六个触点，连接两套测量系统中电源正负两端的四根导线分别单独连接至一个触点，连接第一测量系统中两个测量端的两根导线共同连接至一个触点，连接第二测量系统中两个测量端的两根导线共同连接至一个触点。
所述的键槽底端表面的六个触点分布在通孔两侧，每侧三个，且六个触点以通孔为中心符合中心对称布置；所述的连接第一测量系统的电源负端、连接第二测量系统的电源正端的两个触点距离通孔最近，分别连接两条导线的两个触点距离通孔最远。
所述的引出键顶面开设的导孔为螺纹孔；所述的引出键与键槽通过螺栓紧固，并配备弹簧垫圈防止振动引起松动。
所述的导线引出套管从螺栓顶端插入至螺栓下端，导线引出套管端面超出螺栓后向外翻折至螺栓外侧；所述的螺栓与引出键之间、螺栓与导线引出套管之间、导线引出套管与导孔之间通过耐高温胶粘贴紧固。
所述的触点由聚酰亚胺基底和拱形弹片组成；所述的拱形弹片材质为卡玛合金，拱形弹片安装在聚酰亚胺基底中央。
所述的键槽与引出键的长宽方向均设有斜向倒角，以方便引出键与测力环本体固定位置。
本发明的有益效果在于：
本发明将测力环引出部位拆分为测力环本体部分与引出模块，引出模块可以与测力环本体部分实现快速拆装。对引出模块进行维修时只需卸下通孔中的紧固螺栓，便可快速对引出模块进行拆卸。拆卸的引出模块可进行单独维修，测力环本体换上另一个引出模块后便可立即重新使用。本发明创造性的模块化设计，可极大的缩短测力环的维修周期，提升轴向力测试的试验效率，大幅提高测力环导线引出部位的牢固度和使用寿命，并有效降低导线的材料成本，具有极强的实用价值和显著的经济效益，可用于各类燃气轮机轴向力测试用测力环的环体导线引出部分。
附图说明
图1为测力环导线引出结构在测力环中的位置示意图。
图2为现有测力环导线引出部位的结构示意图；
图3为本发明中测力环本体的示意图；
图4为本发明中引出模块的示意图；
图5为本发明中导线引出套管的固定示意图；
图6为本发明中金属触点的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明涉及一种用于燃气轮机轴向力测试的带有环体引出导线部位的测力环结构。本发明将测力环引出部位拆分为弹性环本体与引出模块，引出模块可以与弹性环本体实现快速拆装，对该部位维修时，更换新模块即可，由此待维修的模块可离开测力环本体单独制备维修。
本发明创造性的模块化设计，可极大的缩短测力环的维修周期，提升轴向力测试的试验效率，大幅提高测力环导线引出部位的牢固度和使用寿命，并有效降低导线的材料成本，具有极强的实用价值和显著的经济效益，可用于各类燃气轮机轴向力测试用测力环的环体导线引出部分。
一种带有导线引出模块的测力环，包括测力环本体和引出模块；所述的测力环本体的内缘上开设有键槽，在键槽底端开设有通向测力环本体外缘的通孔；所述的测力环本体环内设有测量系统和导线；所述的导线一端与测量系统连接，另一端沿键槽内壁布线至键槽底端，并与分布在键槽底端表面的触点连接；所述的引出模块包括引出键和导线引出套管；所述的引出键顶面开设有通向引出键底面的导孔，在引出键底面开设有通向导孔的引线孔，在引出键底面设有触点，且引出键底面各触点位置与键槽底端触点位置一一对应；所述的导线引出套管下端安装在引出键的导孔中；所述的引出键安装在键槽中，引出键底面与键槽底端位置对应的触点接触形成电流通路，位置不对应的触点间彼此绝缘；所述的引出键底面各触点分别引出导线从引线孔中穿过，进入导线引出套管中。
实施例1：
测力环本体部分设有一个长度为a，宽度与测力环厚度相同，深度为b的“键槽”，长宽方向有45°斜向倒角，以方便引出模块与测力环本体固定位置。其中a应大于等于24mm，小于5倍测力环宽度，b为测力环宽度的1/2。“键槽”中心点有通向测力环外缘的Фk通孔，k应小于或等于测力环厚度的1/2。
引出模块为一个长度为(a-2)mm，宽度与测力环厚度相同，深度为(b-2)mm，长宽方向倒角与测力环本体“键槽”倒角形状大小一致，材料一致的“金属键”。其中心有Ф(k-1)mm的螺纹通孔。
引出模块面向测力环本体“键槽”底面的表面为模块端触点的所在表面。其触点的布置位置与测力环本体上触点位置一一对应，引出模块插入测力环本体后，各对应的触电接触形成电流通路，不为一对的触点间彼此绝缘。
测力环本体内部设有两套测量系统和八根导线；测力环本体部分由内缘两侧引入的导线沿“键槽”内壁布线至“键槽”底端，其中每一侧各引4根导线，分别为：
逆时针引线侧：①系统一电源正端、②系统一测量端1、③系统二电源正端、④系统二测量端1；
顺时针引线侧：⑤系统一电源负端、⑥系统一测量端2、⑦系统二电源负端、⑧系统二测量端2。
实施例2：
本发明对导线进行串联，将原有的8根引出线减少为6根引出线，可有效降低测力环外部导线的总线径和材料成本。
其中，①系统一电源正端、③系统二电源正端、⑤系统一电源负端、⑦系统二电源负端分别单独连接至一个金属触点，②系统一测量端1与⑥系统一测量端2共同连接一个金属触点，④系统二测量端1与⑧系统二测量端2共同连接至一个金属触点。
引出模块上的触点分别引出“红”、“白”、“黑”、“绿”、“黄”、“褐”六种颜色的导线，分别穿过引出模块上的两个引线孔至螺纹通孔后从固定螺帽中传出。其中：红线连接①系统一电源正端；白线连接系统一测量端；黑线连接⑤系统一电源负端；绿线连接③系统二电源正端；黄线连接系统二测量端；褐线连接⑦系统二电源负端。
实施例3：
测力环本体部分6个金属触点在“键槽”底端的通孔两侧均匀分散分布；在a、b方向上，触点之间、触点与导线之间、触点与测力环本体边缘之间的间隔均应大于1mm，小于等于测力环厚度的1/5。
测力环本体“键槽”底面上的金属触点以通孔为中心符合中心对称布置，其中③系统二电源正端与⑤系统一电源负端距离通孔最近且在a方向上距离中心通孔大于或等于10mm；两个分别连接两条线路的触点离通孔最远。
实施例4：
测力环本体与引出模块通过Ф(k-1)mm的螺栓连接紧固，螺栓紧固时配备弹簧垫圈防止振动引起松动。螺栓螺纹部分长度为2/3b-2mm。本发明通过引线孔和螺栓完成对导线及导线套管的连接，大幅提高导线引出部位的牢固度。
实施例5：
导线引出套管的连接结构为：玻璃纤维定纹管从顶端插入固定螺帽下端，其端面超出固定螺帽5mm后向外翻折至固定螺帽外侧。固定螺帽螺帽下表面与引出模块之间、固定螺帽螺管与玻璃纤维定纹管之间、玻璃纤维定纹管与螺纹通孔之间均为可耐温250℃及以上的环氧树脂高温胶粘贴紧固。
实施例6：
测力环本体与引出模块上的金属触点均由材质均为卡玛合金的拱形弹片、聚酰亚胺基底组成，结构分为焊接点与接触点，焊接点为0.8mm×0.8mm的焊盘，接触点为宽度0.8mm，厚度0.2mm，高度1mm的拱形弹片。
采用本发明提供的测力环，对引出部分进行维修时只需卸下通孔中的紧固螺栓，便可快速对引出模块进行拆卸。拆卸的引出模块可进行单独维修，测力环本体换上另一个引出模块后便可立即重新使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：包括测力环本体和引出模块；所述的测力环本体的内缘上开设有键槽，在键槽底端开设有通向测力环本体外缘的通孔；所述的测力环本体内部设有两套测量系统和八根导线；所述的八根导线分别布置在测力环本体内缘两侧，在逆时针引线侧的四根导线分别与第一测量系统的电源正端、第一测量系统的第一测量端、第二测量系统的电源正端、第二测量系统的第一测量端连接，在顺时针引线侧的四根导线分别与第一测量系统的电源负端、第一测量系统的第二测量端、第二测量系统的电源负端、第二测量系统的第二测量端连接；所述的键槽底端表面分布有六个触点，连接两套测量系统中电源正负两端的四根导线分别单独连接至一个触点，连接第一测量系统中两个测量端的两根导线共同连接至一个触点，连接第二测量系统中两个测量端的两根导线共同连接至一个触点；所述的引出模块包括引出键和导线引出套管；所述的引出键顶面开设有通向引出键底面的导孔，在引出键底面开设有通向导孔的引线孔，在引出键底面设有触点，且引出键底面各触点位置与键槽底端触点位置一一对应；所述的导线引出套管下端安装在引出键的导孔中；所述的引出键安装在键槽中，引出键底面与键槽底端位置对应的触点接触形成电流通路，位置不对应的触点间彼此绝缘；所述的引出键底面各触点分别引出导线从引线孔中穿过，进入导线引出套管中。
2.根据权利要求1所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的键槽底端表面的六个触点分布在通孔两侧，每侧三个，且六个触点以通孔为中心符合中心对称布置；所述的连接第一测量系统的电源负端、连接第二测量系统的电源正端的两个触点距离通孔最近，分别连接两条导线的两个触点距离通孔最远。
3.根据权利要求1或2所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的引出键顶面开设的导孔为螺纹孔；所述的引出键与键槽通过螺栓紧固，并配备弹簧垫圈防止振动引起松动。
4.根据权利要求3所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的导线引出套管从螺栓顶端插入至螺栓下端，导线引出套管端面超出螺栓后向外翻折至螺栓外侧；所述的螺栓与引出键之间、螺栓与导线引出套管之间、导线引出套管与导孔之间通过耐高温胶粘贴紧固。
5.根据权利要求1或2所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的触点由聚酰亚胺基底和拱形弹片组成；所述的拱形弹片材质为卡玛合金，拱形弹片安装在聚酰亚胺基底中央。
6.根据权利要求3所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的触点由聚酰亚胺基底和拱形弹片组成；所述的拱形弹片材质为卡玛合金，拱形弹片安装在聚酰亚胺基底中央。
7.根据权利要求4所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的触点由聚酰亚胺基底和拱形弹片组成；所述的拱形弹片材质为卡玛合金，拱形弹片安装在聚酰亚胺基底中央。
8.根据权利要求5所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的键槽与引出键的长宽方向均设有斜向倒角，以方便引出键与测力环本体固定位置。
9.根据权利要求6所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的键槽与引出键的长宽方向均设有斜向倒角，以方便引出键与测力环本体固定位置。
10.根据权利要求7所述的一种带有导线引出模块的测力环，其特征在于：所述的键槽与引出键的长宽方向均设有斜向倒角，以方便引出键与测力环本体固定位置。
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