CN205620022U - 水冷机组测轴振传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水冷机组测轴振传感器，包括由触头、连接杆轴、位移测杆轴依次同轴连接组成的接触式探头，推杆同轴设于位移测杆轴后方，推杆前端同轴设有电涡流探头，电涡流探头与位移测杆轴末端之间设有间隙；位移测杆轴前段外部套有第一弹簧，位移测杆轴后段外部套有第二弹簧，第一弹簧后端与第二弹簧前端之间通过挡块隔离且限位；推杆前端外周设有用于对第二弹簧后端进行限位的滑块，推杆尾部设有用于调节电涡流探头与位移测杆轴之间的间隙的调节螺栓；及外壳。本装置能够屏蔽干扰信号，有效测量轴振信号；安装方便快捷，提高了工作效率；绝缘设计，提高了使用寿命；触头可拆式，便于更换，降低了磨损后废损成本，提高了产品的性价比。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于水冷发电机励端轴瓦的轴振测量的传感器。
背景技术
发电机组是电厂的心脏，它的安装质量直接影响到电厂的经济效益。发电机的轴振数值一直是发电机组运行中的需严格控制的指标，直接影响到机组的安全运行。因此必须在机组的安装过程中，通过必要的安装工艺措施，控制机组的轴振值在优良范围之内。
上海发电机厂生产的135MW、300MW双水内冷机组由于产品结构上的原因(发电机转子冷却水从中心孔通过，励磁导线从偏心孔通过)，用电涡流探头测量励端轴承轴振时会造成虚假信号(大概200μm)，会干扰机组安全运行监测的正常进行，导致机组常出现非正常停机。
现有的测量轴振的技术是采用接触式过渡套筒的结构，使电涡流探头避开磁场变化区域。但由于每台发电机在安装过程中安装数据都不尽相同、略有偏差，因此现有产品结构不方便安装，且只能一次性使用，接触头磨损后便报废更新，废损成本大。另外由于电涡流探头不能与转轴直接接触，没有有效可靠的安装方式来测量发电机转轴的振动信息；发电机实际工作中由于双水内冷发电机转子结构特征不同的工况会产生不同的电磁场干扰信号，产生虚假的信号，如何有效克服，达到准确测量也是一个难点。同时，接触式过渡套筒本身无绝缘结构，易因轴电流产生电腐蚀，增加探头磨损损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是如何有效屏蔽水冷发电机励端轴瓦的轴振测量时的干扰信号，将振动信号准确可靠地传输到监视仪表；以及探头磨损后整个测振仪更换巨大的废损成本问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：包括由触头、连接杆轴、位移测杆轴依次同轴连接组成的接触式探头，推杆同轴设于位移测杆轴后方，推杆前端同轴设有电涡流探头，电涡流探头与位移测杆轴末端之间设有间隙；
位移测杆轴前段外部套有第一弹簧，位移测杆轴后段外部套有第二弹簧，第 一弹簧后端与第二弹簧前端之间通过挡块隔离且限位；推杆前端外周设有用于对第二弹簧后端进行限位的滑块，推杆尾部设有用于调节电涡流探头与位移测杆轴之间的间隙的调节螺栓；
第一弹簧外部同轴设有第一套筒，第一套筒前端延伸至连接杆轴外侧；第二弹簧外部同轴设有第二套筒，第二套筒前端与第一套筒后端连接；推杆外部同轴设有第三套筒，第三套筒前端与第二套筒后端连接。
优选地，所述触头的硬度比水冷机组转轴材质低。
优选地，所述连接杆轴为绝缘件。
优选地，所述连接杆轴为绝缘件。
优选地，所述位移测杆轴用于将水冷机组发电机的振动信号转化为纵向位移信号，所述位移测杆轴末端截面积比电涡流探头大。
优选地，所述位移测杆轴末端截面积为电涡流探头的2倍。
优选地，所述第二套筒前端与第一套筒后端螺纹连接，且部分螺纹连接处采用胶接。
优选地，所述第三套筒前端与第二套筒后端螺纹连接，且部分螺纹连接处采用胶接。
优选地，所述电涡流传感器用于将振动信号转化为数字信号，并通过对应的前置器传输至显示设备显示，完成对振动数据的监视。
优选地，所述第一套筒、第一弹簧、挡块、第二套筒、第二弹簧、滑块、第三套筒、位移测杆轴均为不锈钢材质。
本实用新型提供的水冷机组测轴振传感器采用组合式探头，它适用于轴表面延周向材料的磁特性变化的转轴。测量时，外部套筒固定在轴承座上，接触式探头与被测转轴垂直探头头部以合理的压紧力压在转轴上，触头被压入套筒内，触头通过连接杆轴与位移测杆轴接触，将振动信号通过位移测杆轴传递给内部的电涡流探头，因位移测杆轴外壳材料为反磁材料且电涡流探头离开转轴表面有一定距离，避免了因电磁作用和转轴材料的电、磁特性变化而引起通常电涡流探头测量时所产生的虚假信号，有效地将干扰信号分离，保留真实的振动信号。
相比现有技术，本实用新型提供的水冷机组测轴振传感器具有如下有益效果：
1、能够屏蔽干扰信号，有效地测量双水内冷发电机轴承的轴振信号，保障了发电机的稳定运行；
2、设计了便于安装调试的微调结构，能够方便快捷地安装，提高了工作效率；
3、结构上增加了绝缘设计，提高了测振传感器的使用寿命；
4、触头设计成可拆式，便于更换，降低了磨损后的废损成本，提高了产品的性价比。
附图说明
图1为本实施例提供的水冷机组测轴振传感器结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1为本实施例提供的水冷机组测轴振传感器结构示意图，所述的水冷机组测轴振传感器由接触式探头、第一套筒2、第一弹簧3、挡块4、第二套筒5、第二弹簧6、电涡流探头7、滑块8、推杆9、第三套筒10、调节螺栓11等组成。
接触式探头由三部分组成：
1、触头1，为轴承合金材料，硬度比转轴材质低，作用：即使发电机本身工作时振动过大，也不会由于探头与转轴接触而磨损转轴，造成较大的经济损失；
2、连接杆轴12，为聚砜材料，作用：起到绝缘作用，防止轴电流通过接触面直接连入组合探头，杜绝电腐蚀现象。
3、位移测杆轴13，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：传递振动信息，将发电机的振动信号转化为纵向位移信号，其末端部分面积为电涡流探头2倍，扩大电涡流传感器的感应面积，提高传感器测量的精度。
触头1、连接杆轴12、位移测杆轴13依次同轴连接，推杆9与位移测杆轴13同轴设置，推杆9前端设有电涡流探头7，电涡流探头7与位移测杆轴13后端之间设有间隙。推杆9前端外周设有滑块8，位移测杆轴13前段外部套有第一弹簧3，位移测杆轴13后段外部套有第二弹簧6，第一弹簧3后端和第二弹簧 6前端之间通过挡块4隔离且限位，第二弹簧6后端通过滑块8限位。推杆9尾部设有调节螺栓11。
第一弹簧3外部同轴设有第一套筒2，第一套筒2前端延伸至连接杆轴13外侧；第二弹簧6外部同轴设有第二套筒5，第二套筒5前端与第一套筒2后端螺纹连接，部分螺纹连接处采用乐泰胶胶接；推杆9外部同轴设有第三套筒10，第三套筒10前端与第二套筒5后端螺纹连接，部分螺纹连接处采用乐泰胶胶接。
第一套筒2，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：此部分为安装时设备必须的安装件。
第一弹簧3，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：传递纵向位移信号。
挡块4，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：弹簧安装必须结构件。
第二套筒5，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：此部分为安装时设备必须的安装件。
第二弹簧6，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：调节传感器的测量精度。
电涡流传感器7，为本特利、EPRO、VM等传感器，将振动信号转化为数字信号通过对应的前置器传输至显示表头显示或连入DCS显示，完成对振动数据的监视。
滑块8，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：弹簧安装必须结构件。
推杆9，为5052-H112铝合金材料，作用：将发电机的振动信号转化为纵向位移信号。
第三套筒10，为Cr18Ni10，304不锈钢材料，作用：此部分为安装时设备必须的安装件。
调节螺栓11：为5052-H112铝合金材料，作用：由于每台发电机安装时的尺寸偏差，此部分可作微调，使整套设备达到测量所需的精度。
安装结构件均采用防磁材料，有效的防止发电机工作时产生的磁场干扰。
本实施例提供的水冷机组测轴振传感器采用组合式探头(接触式探头+电涡流探头7)，它适用于轴表面延周向材料的磁特性变化的转轴。测量时，外部套筒2、5、10固定在轴承座上，接触式探头与被测转轴垂直探头头部以合理的压紧力压在转轴上，触头被压入套筒内，触头1通过连接杆轴12与位移测杆轴13接触，将振动信号通过位移测杆轴13传递给内部的电涡流探头7，因位移测杆 轴13外壳材料为反磁材料且电涡流探头7离开转轴表面有一定距离，避免了因电磁作用和转轴材料的电、磁特性变化而引起通常电涡流探头测量时所产生的虚假信号，有效地将干扰信号分离，保留真实的振动信号。
通过推杆9尾部的调节螺栓11，可以对电涡流传感器间隙电压进行微调；第一套筒2与第二套筒5有螺纹连接，可调节测轴振传感器的长度，解决由于安装过程中偏差问题。传感器前端有绝缘件，避免由轴电流产生造成的前端钨金头电腐蚀现象，解决探头易磨损的现象。接触式部件的可装拆性，解决了探头磨损后整个测振仪更换巨大的废损成本问题。
Claims (8)
1.一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：包括由触头(1)、连接杆轴(12)、位移测杆轴(13)依次同轴连接组成的接触式探头，推杆(9)同轴设于位移测杆轴(13)后方，推杆(9)前端同轴设有电涡流探头(7)，电涡流探头(7)与位移测杆轴(13)末端之间设有间隙；
位移测杆轴(13)前段外部套有第一弹簧(3)，位移测杆轴(13)后段外部套有第二弹簧(6)，第一弹簧(3)后端与第二弹簧(6)前端之间通过挡块(4)隔离且限位；推杆(9)前端外周设有用于对第二弹簧(6)后端进行限位的滑块(8)，推杆(9)尾部设有用于调节电涡流探头(7)与位移测杆轴(13)之间的间隙的调节螺栓(11)；
第一弹簧(3)外部同轴设有第一套筒(2)，第一套筒(2)前端延伸至连接杆轴(13)外侧；第二弹簧(6)外部同轴设有第二套筒(5)，第二套筒(5)前端与第一套筒(2)后端连接；推杆(9)外部同轴设有第三套筒(10)，第三套筒(10)前端与第二套筒(5)后端连接。
2.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述触头(1)的硬度比水冷机组转轴材质低。
3.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述连接杆轴(12)为绝缘件。
4.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述位移测杆轴(13)末端截面积比电涡流探头(7)大。
5.如权利要求4所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述位移测杆轴(13)末端截面积为电涡流探头(7)的2倍。
6.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述第二套筒(5)前端与第一套筒(2)后端螺纹连接，且部分螺纹连接处采用胶接。
7.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述第三套筒(10)前端与第二套筒(5)后端螺纹连接，且部分螺纹连接处采用胶接。
8.如权利要求1所述的一种水冷机组测轴振传感器，其特征在于：所述第一套筒(2)、第一弹簧(3)、挡块(4)、第二套筒(5)、第二弹簧(6)、滑块(8)、第三套筒(10)、位移测杆轴(13)均为不锈钢材质。
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