CN209214758U - 用于辨识带冠叶片动态参数的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽轮机监测技术领域，具体涉及一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置，包括安装于带冠叶片顶部测点上方静止件上的电涡流传感器、安装于轴套上用于接收转子轴上键相或测速齿轮信号的转速传感器，电涡流传感器和转速传感器分别连接有前置器，前置器连接数据采集卡。本实用新型提供的用于辨识带冠叶片动态参数的装置，采用电涡流传感器，利用电磁感应现象，通过检测磁场变化，来检测叶片到来的时刻，可以在恶劣的湿蒸汽环境中对叶片振动进行测量。

Description

用于辨识带冠叶片动态参数的装置

技术领域

本实用新型属于汽轮机监测技术领域，具体涉及一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置。

背景技术

如文献《基于叶尖定时法的旋转叶片振动监测技术研究与应用进展》中指出目前对非接触测量方法的研究较多，主要有频率调制法、叶尖定时法、间断相位法、声响应法等，其中又以叶尖定时法为该领域的研究热点。叶尖定时法不仅结构简单，操作方便，而且可以同时监测所有叶片的振动情况。由于叶片的振动，叶片的端部相对于转动方向将会向前或向后偏移，从而使得叶片每次到达传感器的实际时间与假设叶片无振动时到达传感器的时间不相等，即脉冲实际到达时间t会随着叶片的振动发生改变，从而产生一个时间差，通过不同的分析算法对该时间差序列进行处理，即可得到叶片的振动信息。叶尖定时法的传感器以光纤式最为普遍应用，具有结构小巧、响应快、精度高的优点，如实用新型(公开号CN201340255Y)采用固定于叶片顶部上方的两个以上的叶尖传感器、安装于转子上的反光带、固定于转子上方的键相传感器以及前置器和计算机，所述键相传感器采集转子上反光带的信号后收到一个脉冲信号并通过前置器传送给计算机，叶尖传感器感应到每片叶片经过后收到一组脉冲信号并传送给计算机。但是对于汽轮机排汽端蒸汽凝结、气流冲刷、温度较高的环境下，应用光纤式并无法提供准确的测量数据，且无法长期监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置，采用叶尖传感器，利用电磁感应现象，通过检测磁场变化，来检测叶片到来的时刻，可以在恶劣的湿蒸汽环境中对叶片振动进行测量。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置，包括安装于带冠叶片顶部测点上方静止件上的叶尖流传感器、安装于轴套上用于接收转子轴上键相或测速齿轮信号的转速传感器，电涡流传感器和转速传感器分别连接有前置器，前置器连接数据采集卡。

进一步的，所述叶尖传感器为电涡流传感器。

进一步的，所述电涡流传感器沿涡轮周向间隔分布有两个以上，每个电涡流传感器对应下方带冠叶片顶部测点的位置相同。

进一步的，所述电涡流传感器沿涡轮周向间隔分布有四个或六个。

进一步的，所述电涡流传感器安装在排汽导流环上。

进一步的，所述电涡流传感器螺纹连接在排汽导流环上，并与排汽导流环上的螺纹孔密封配合。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

(1)该装置适用于带冠叶片的同步、异步振动参数以及叶顶间隙的辨识方法，能对整圈带冠叶片的位移、相位和幅值和叶顶间隙进行实时监测；

(2)非接触式测量和电涡流传感器的选择使得该方法适用于湿蒸汽环境的旋转机械带冠叶片的振动与叶顶间隙的测试，且不会影响汽轮机内部流场分布。

(3)该方法操作简单，结构紧凑、成本低廉、可靠性好，可以在油污环境中使用，适用于设计带冠叶片时的动频、间隙的测试与分析。

附图说明

图1是本实用新型实施例中装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的传感器在涡轮上分布图；

图3是本实用新型实施例中带冠叶片顶部的结构图；

图4是本实用新型实施例中电涡流传感器在排汽导流环上的安装示意图。

附图标记：1、涡轮；2、带冠叶片；2a、围带；3、键相或测速齿轮；4、转速传感器；5、转子轴；6、电涡流传感器；7、前置器；8、数据采集卡；9、计算机；10、排汽导流环；A、测点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置，如图1所示，包括安装于带冠叶片2顶部测点A上方静止件(如图4所示，本实施例螺纹连接在排汽导流环10上，并作密封处理)上的电涡流传感器6、安装于轴套上用于接收转子轴5上键相或测速齿轮3信号的转速传感器4，电涡流传感器6和转速传感器4分别连接有前置器7，前置器7连接数据采集卡8。

当带冠叶片2以角速度Ω运转时，电涡流传感器6可获得每只带冠叶片2经过时的电信号并将其传输到前置器7，转速传感器4接收转子轴5上键相或测速齿轮3信号后同样传输给前置器7，前置器7将电信号转换为脉冲信号并传至数据采集卡8，经数据采集卡8处理过的脉冲信号进入计算机9，并通过软件分析处理，最终实现叶片振动与间隙信息的直观显示。

如图2所示，为了保证测量数据的可靠性，电涡流传感器6沿涡轮1周向间隔分布有两个以上，本实施例中电涡流传感器6分布有四个；每个电涡流传感器6对应下方带冠叶片2顶部测点A的位置相同。

如图3所示，由于不同带冠叶片2顶部围带2a形状不同，在选取叶片顶部围带2a测点A时，宜先通过试验得出最佳测点区域。如选取围带2a上不同的轴向测点位置，比较测量精度，以找出监测精度更高的测点区域，并合理布局电涡流传感器6，使得本装置的监测结果可信度更高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于辨识带冠叶片动态参数的装置，其特征在于：包括安装于带冠叶片(2)顶部测点上方静止件上的叶尖传感器、安装于轴套上用于接收转子轴(5)上键相或测速齿轮(3)信号的转速传感器(4)，叶尖传感器和转速传感器(4)分别连接有前置器(7)，前置器(7)连接数据采集卡(8)；所述叶尖传感器为电涡流传感器(6)，所述电涡流传感器(6)安装在排汽导流环(10)上。

2.根据权利要求1所述的用于辨识带冠叶片动态参数的装置，其特征在于：所述电涡流传感器(6)沿涡轮(1)周向间隔分布有两个以上，每个电涡流传感器(6)对应下方带冠叶片顶部测点的位置相同。

3.根据权利要求2所述的用于辨识带冠叶片动态参数的装置，其特征在于：所述电涡流传感器(6)沿涡轮(1)周向间隔分布有四个或六个。

4.根据权利要求1所述的用于辨识带冠叶片动态参数的装置，其特征在于：所述电涡流传感器(6)螺纹连接在排汽导流环(10)上，并与排汽导流环(10)上的螺纹孔密封配合。