CN201662326U - 燃汽轮机转子动平衡测试加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，它主要包括加热炉，加热炉内设有加热器，所述的加热炉设置在动平衡室的导轨上，该加热炉主要由下炉体和上盖组成，上盖可拆卸设置在下炉体上，并与下炉体定位连接，在加热炉的两端设有可与转子紧密配合的轴孔，本实用新型所得到的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，可模拟实际工况，使燃汽轮机转子在加热状态下测试，从而可获得更高的测量精度。在转子高速运转时可以保证加热炉具有足够的刚性和抗变形能力，且采用完善的隔热制作工艺，先进的转子膨胀伸长量检测仪器，具有很好的安全性，方便可操作性和质量稳定性。

Description

燃汽轮机转子动平衡测试加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种燃汽轮机转子的测试设备领域，尤其是一种燃汽轮机转子动平衡测试加热装置。

背景技术

燃汽轮机转子动平衡测试通常在动平衡测试室内完成，随着燃汽轮机产品加工工艺的不断完善，对燃汽轮机转子的要求也越来越高，相应地，对于燃汽轮机转子的测试装置也提出更高的要求。由于汽轮机转子是在高温的环境下工作，为了达到更高地测量精确度，燃汽轮机转子高速动平衡测试要求在模拟燃汽轮机实际工况温度下进行，既在加热的环境下做高速动平衡测试，并通过测量转子的膨胀伸长量来判断燃汽轮转子的温升。但现有的燃汽轮机转子动平衡测试装置并不能做到这一点，只能在常温下进行测试。由于热胀冷缩等因素，常温下测试的转子数据与实际高温下的数据必然存在着偏差，影响实际测量精度。虽然如此，但由于现有设备的限止，国内尚未有在加热环境下做燃汽轮机转子动平衡测试的相关报道，燃汽轮机转子动平衡的精确测试也一直成为汽轮机制造过程中的瓶颈问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种可模拟实际工况，使燃汽轮机转子在加热状态下测试的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，从而可获得更高的测量精度。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，它主要包括加热炉，加热炉内设有加热器，所述的加热炉设置在动平衡室的导轨上，该加热炉主要由下炉体和上盖组成，上盖可拆卸设置在下炉体上，并与下炉体定位连接，在加热炉的两端设有可与转子紧密配合的轴孔，这样的结构可在测试时方便转子放入。

作为优选，所述的加热器为电加热管，电加热管与加热调节器相连接，该加热调节器与控制器相连接并受其控制；在动平衡室的导轨上还设有用于检测转子长度的检测探头，该检测探头的信号输入至所述控制器。从而可形成一个安全可靠的闭环控制系统，当转子长度过长时，检测探头可有效检测到此变化，并及时反馈控制器，及时停止加热。所述的控制器可以是PLC、单片机或微电脑芯片等。

作为优选，所述的加热炉内设有温度检测探头，该温度检测探头的信号输入至所述控制器。从而对炉内的温度也可进行有效的闭环控制。

作为优选，所述的加热炉两端为圆形收口的对插半开式隔板。尽量减少热量从轴孔处外溢，有效减缓动平衡真空室内温升，同时提高了热利用效率。

作为优选，所述的加热炉主要由内层、骨架、保温层、支撑底脚16及加热器组成，内层、骨架、保温层由内到外依次设置，支撑底脚16与导轨相连接，加热器设置在内层上。

作为优选，所述内层由不锈钢板焊接而成，骨架由工字钢或槽钢焊接而成。

作为优选，所述上盖的侧面开有窗口，窗口上滑动设置有抽板，上盖四个角上装有起吊环，在上盖与下炉体结合面处有一层石棉层密封。

本实用新型所得到的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，可模拟实际工况，使燃汽轮机转子在加热状态下测试，从而可获得更高的测量精度。在转子高速运转时可以保证加热炉具有足够的刚性和抗变形能力，且采用完善的隔热制作工艺，先进的转子膨胀伸长量检测仪器，具有很好的安全性，方便可操作性和质量稳定性。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的控制示意图；

图3是实施例3加热炉的结构示意图；

图4是实施例3下炉体的结构示意图。

图中：加热炉1、导轨2、下炉体3、上盖4、轴孔5、转子6、对插半开式隔板7、检测探头8、温度检测探头9、加热调节器10、控制器11、加热器12、内层13、骨架14、保温层15、支撑底脚16、石棉层密封17、起吊环18。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例所描述的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，它主要包括加热炉1，加热炉1内设有加热器12，加热炉1设置在动平衡室的导轨2上，该加热炉1主要由下炉体3和上盖4组成，上盖4可拆卸设置在下炉体3上，并与下炉体3定位连接，在下炉体3和上盖4间设有相互配合的止口用于定位，在加热炉1的两端设有可与转子6紧密配合的轴孔5，这样的结构可在测试时方便转子6放入。加热炉1为常规的加热炉1，其中的加热器12为电热丝。

通过加热炉1的加热效果可模拟实际工况，使燃汽轮机转子6在加热状态下测试，从而获得更好的测量效果。

实施例2

如图2所示，本实施例所描述的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，与实施例1不同的是加热器12为电加热管，电加热管与加热调节器10相连接，该加热调节器10与控制器11相连接并受其控制；在动平衡室的导轨2上还设有用于检测转子6长度的检测探头8，该检测探头8的信号输入至控制器11，从而可形成一个安全可靠的闭环控制系统，当转子6长度过长时，检测探头8可有效检测到此变化，并及时反馈控制器11，及时停止加热。其中检测探头8为电涡流传感器，当然检测探头8还可采用其他方式，如现有技术中的各种位移式传感器。

为了进一步提高本装置的加热性能和控制效果，加热炉1内还设有温度检测探头9，该温度检测探头9的信号输入至控制器11，从而对炉内的温度也可进行有效的闭环控制，温度检测探头9为热电偶，当然也可采用热电阻等。

其中本实施例所描述的加热调节器10是双向晶闸管调节器，但不仅限于该双向晶闸管调节器，电加热管的调节方式多种多样，如通过串级串电阻调节其工作电压，或通过变压器调节等，该技术为常规技术，在此不作详述。

实施例3

如图3、4所示，本实施例所描述的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，加热炉1由下炉体3和上盖4两部分组成，炉体主要由内层13、骨架14、保温层15、支撑底脚16及加热器12组成，内层13、骨架14、保温层15由内到外依次设置，下炉体3内层13使用不锈钢板焊接而成，骨架14由工字钢焊接组成，保温层15采用环保保温材料，上盖4部分一侧开有四个窗口，两端各开一抽板，方便燃汽轮机转子6动平衡测试配重步骤的操作，上盖4四个角上装有起吊环18，起吊非常方便，上盖4与下炉体3结合面处有一层石棉层密封17。上盖4部分与下炉体3设有导柱定位，螺丝固定锁紧功能，使用安装非常方便。加热炉1内加热器12辐射管选用不锈无缝钢管，选用高温电阻丝。加热炉1两端面径向增加圆形坡口，采用对插半开式隔板7密封，尽量减少轴孔5处外溢热量，同时可以防止油进入加热下炉体3内。加热炉1支撑底板固定在动平衡导轨2上，并且使用三角铁定位，保证加热炉1有足够刚性和抗热变形能力。用于检测转子6长度的热膨胀检测探头8——电涡流传感器使用专用支撑架固定在动平衡导轨2上，电涡流传感器与汽轮机转子6上、下、前、后距离均能调整。

加热炉1的控制箱为单独体，安装在动平衡真空室外，控制箱面板上装有作为控制器11的智能式温控仪PI，温度时间记录仪PS，三只三相电流表，一只电压表。温度可在0~400℃无级调节，通过KTH3系列功率控制器11调节功率，功率控制器11是采用零触发晶闸管方式来实现电压的无级调节，从而达到控制功率的目的，具有超温报警和电气互锁功能。在转子6动平衡测试加热过程中，加热温度程序控制已调整好，不须要修改，按下加热启动按钮，炉内温度控制在100℃之内，加热时间约90分钟，烘炉，第一程序结束，第二程序自动启动炉内温度提高到180℃，加热到转子6伸长量达到值，按下加热停止按钮，加热停止。

转子6伸长量的计算，根据动平衡室内常温来确定转子6加热后的伸长量，特别注意加热炉1停止后，由于炉内余热，转子6伸长量还会继续伸长，约1.00mm。检测是通过电涡流传感器来实现的，本检测设备可以实现机组的轴向位移、胀差等参数的测量和保护，采用电涡流传感器作为一次元件，是一种非接触式传感器，它是利用高频电磁场与被测物体产生涡流效应来实行位移量检测，具有灵敏度高、温度特性好、线性范围大等特点。

燃汽轮机转子6高速动平衡测试加热装置的设计与制作做到了操作方便、可靠；具有足够的刚性和抗变形能力；低热能消耗、有效防油、安全性好和质量稳定性好等许多优点。加热装置使用至今，受到操作者广泛的好评，已对数根汽轮机转子6做了高速动平衡测试，结果完全达到了公司转子6动平衡实验标准的要求，是国内同行业中燃汽轮机转子6加热后做动平衡测试的首例。

Claims (10)

1.一种燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，它主要包括加热炉(1)，加热炉(1)内设有加热器(12)，其特征是所述的加热炉(1)设置在动平衡室的导轨(2)上，该加热炉(1)主要由下炉体(3)和上盖(4)组成，上盖(4)可拆卸设置在下炉体(3)上，并与下炉体(3)定位连接，在加热炉(1)的两端设有可与转子紧密配合的轴孔(5)。

2.根据权利要求1所述的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述的加热器(12)为电加热管，电加热管与加热调节器(10)相连接，该加热调节器(10)与控制器(11)相连接并受其控制；在动平衡室的导轨(2)上还设有用于检测转子长度的检测探头(8)，该检测探头(8)的信号输入至所述控制器(11)。

3.根据权利要求2所述的燃汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述的加热炉(1)内设有温度检测探头(9)，该温度检测探头(9)的信号输入至所述控制器(11)。

4.根据权利要求1或2或3所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述的加热炉(1)两端为圆形收口的对插半开式隔板(7)。

5.根据权利要求1或2或3所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述的加热炉(1)主要由内层(13)、骨架(14)、保温层(15)、支撑底脚(16)及加热器(12)组成，内层(13)、骨架(14)、保温层(15)由内到外依次设置，支撑底脚(16)与导轨(2)相连接，加热器(12)设置在内层(13)上。

6.根据权利要求4所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述的加热炉(1)主要由内层(13)、骨架(14)、保温层(15)、支撑底脚(16)及加热器(12)组成，内层(13)、骨架(14)、保温层(15)由内到外依次设置，支撑底脚(16)与导轨(2)相连接，加热器(12)设置在内层(13)上。

7.根据权利要求5所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述内层(13)由不锈钢板焊接而成，骨架(14)由工字钢或槽钢焊接而成。

8.根据权利要求6所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述内层(13)由不锈钢板焊接而成，骨架(14)由工字钢或槽钢焊接而成。

9.根据权利要求7所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述上盖(4)的侧面开有窗口，窗口上滑动设置有抽板，上盖(4)四个角上装有起吊环(18)，在上盖(4)与下炉体(3)结合面处有一层石棉层密封。

10.根据权利要求8所述的汽轮机转子动平衡测试加热装置，其特征是所述上盖(4)的侧面开有窗口，窗口上滑动设置有抽板，上盖(4)四个角上装有起吊环(18)，在上盖(4)与下炉体(3)结合面处有一层石棉层密封。

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