CN210347103U - 一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，包括传感器和待测叶片，还包括底板、控制器、升降台和电动滑台，所述底板上表面设置有滑轨，所述升降台和电动滑台相连且与所述滑轨滑动连接，所述电动滑台与控制器电连接，通过控制器操纵可实现所述升降台和电动滑台在所述滑轨内做水平运动，通过旋转手柄实现所述升降台在竖直方向的升降运动；所述升降台顶部设置有叶片安装台，所述叶片安装台用于承载安装所述待测叶片，叶片安装台上还设置有标定标志位；所述滑轨的两侧设有支架，所述支架的顶部固定有位于滑轨上方的横梁，所述横梁中部设置有用于固定所述传感器的夹具。

Description

一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置

技术领域

本实用新型属于精密测量技术领域，尤其涉及一种带冠叶片叶尖间隙和叶片振动测量系统标定装置。

背景技术

随着电厂往大功率、智能化、安全可靠的方向发展，汽轮机叶片作为做功核心部件承受的负荷越来越复杂。尤其是在目前的灵活性电力调峰应用中，叶片的工作状态不稳定，如负荷、转速、压力、湿度等，导致叶片故障发生几率增多。因此对汽轮机叶片进行实时状态监测可提高机组的运行安全性及效率，延长维护周期。降低维修成本。

叶片的叶尖间隙是影响汽轮机性能的重要参数，叶尖间隙过大将导致汽轮机效率下降，甚至会引发喘振；叶尖间隙过小，将导致叶片与机匣间的摩擦，产生故障，影响汽轮机运转安全。因此将叶尖间隙控制在最佳范围内，是保证机组在高效安全状态下运行的有效措施。叶尖间隙测量技术是将传感器安装在旋转机械的静止机匣上，实现叶尖间隙值的测量。

叶片产生振动的主要原因是气流的扰动。带冠叶片由于叶冠的存在，整圈叶片的刚性增强，在叶冠碰撞和滑移的联合作用下，轴向振动变为主导，而周向振动能量被大量消耗。叶尖测振方法多采用叶尖定时测振技术，是将测振用传感器的探头安装在汽轮机外缸上，感受汽轮机叶片经过探头的到达时间，将其与无振动状态相比，通过算法可对到达时间进行数据分析还原出叶片振动参数。

所以需要一种装置用于承载待测叶片及传感器，可固定传感器，并调节叶片的位置，以便根据测量需求搭建叶尖间隙和叶片振动测量系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，该装置可用于安置待测叶片，并可使其在三维坐标方向上移动，提供夹持传感器并固定其位置的装置，可用于搭建叶尖间隙和叶片振动测量标定系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，包括传感器和待测叶片，还包括底板、控制器、升降台和电动滑台，所述底板上表面设置有滑轨，所述电动滑台与所述滑轨滑动连接，所述电动滑台的上表面通过微型导轨与所述升降台活动连接，升降台能够在电动滑台上做水平位移，所述电动滑台与控制器电连接，通过控制器操纵可实现所述升降台随电动滑台沿所述滑轨内做水平运动，和升降台在电动滑台上垂直于滑轨水平运动，通过升降台上设置的旋转手柄可调节升降台的竖直位移；所述升降台顶部设置有叶片安装台，所述叶片安装台用于承载安装所述待测叶片，叶片安装台上还设置有标定标志位；所述滑轨的两侧设有支架，所述支架的顶部固定有位于滑轨上方的横梁，所述横梁中部设置有用于固定所述传感器的夹具。

进一步的，所述夹具上设有用于卡接所述横梁的凹槽，所述凹槽上一体连接有带有缝隙的空心圆柱结构，所述空心圆柱结构的缝隙两侧分别一体连接有夹板。

进一步的，所述支架为L型结构，直接底部的连接板与底板通过螺钉固定连接，支架的顶部与横梁通过螺钉连接。

进一步的，所述横梁的两端和中部都设有连接孔。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.可用此装置搭建带冠叶片叶尖间隙和叶片振动测量标定系统，夹具可将所用传感器固定在横梁的中点位置上，并且夹紧后可避免测量过程中传感器松动造成的整体位移和探头方向变化。整个测量过程，该实用新型装置只需调节带冠叶片的位置。利用控制器、升降台和电动滑台组成的三维位移台控制安装台的水平位移和竖直位移，调节带冠叶片与传感器的相对竖直位置和间隙，满足不同安装要求和标定要求的带冠叶片叶尖间隙的测量。本实用新型对不同安装要求和标定要求的带冠叶片测量方案通用。

2.由于带冠叶片体积较大，直径在4m左右，不便在旋转时进行动态测量。本实用新型装置可对带冠叶片进行静态测量，并通过三坐标运动控制器控制叶片在水平方向的运动，来模拟带冠叶片旋转和振动时，叶尖待测区域相对传感器的运动状态。

3.本装置的夹钳使用圆柱形槽，可通过螺钉进行夹紧，对于使用圆柱形状且直径吻合的传感器的测量系统通用，不受传感器测量原理的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是横梁的结构示意图。

图3是夹具的结构示意图。

图4是支架的结构示意图

附图标记：1-叶片安装台，2-待测叶片，3-标定标志位，4-横梁，5-传感器，6-夹具，7-支架，8-升降台，9-电动滑台，10-控制器

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型保护一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，该装置可用于搭建带冠叶片叶尖间隙标定测量的系统，主要包括由控制器10、升降台8和电动滑台9组成的三维位移台及传感器固定装置。

三维位移台及滑轨均设置于底板上，电动滑台9上设有用于升降台8沿y方向移动的微型导轨，电动滑台9由三轴运动控制器10控制，叶片安装台1固定于升降台8上。升降台8控制z方向的移动。升降台8通过电动滑台9和滑轨进行水平面x方向的移动，升降台8可相对电动滑台做y方向微位移。利用升降台8所带的旋转手柄调节升降台8在z方向的移动，以此实现叶片安装台1在x轴、y轴、z轴三个方向的移动。

根据汽轮机叶片的真实咬合位置，将带冠的待测叶片2固定于带冠叶片安装台1上。在叶片安装台1的一端安装标定标志位3。

测量用传感器5固定于待测叶片2上方，安装方式为：在滑轨上方建立一个横跨过滑轨的带有横梁4的支架7，横梁4的中间位置安装夹具6，夹具6可用螺钉加紧，用于放置并固定传感器5，使传感器5的位置和其探头朝向不会在测量中发生偏移。

横梁4高度大于待测叶片2在叶片安装台1上放置后的高度，和支架7的宽度大于电动滑台导轨的宽度、待测叶片和升降位移台的宽度，使叶片可由三坐标位移台控制，进入测量区域，调整待测叶片的叶尖位于传感器的正下方。

装置中安装于叶片安装台1上的标定标志位3为金属导体，用于标定时，作为传感器输出信号的起点位置。标定标志位3固定于待测叶片2的前方，其宽度大于待测叶片2宽度，高度根据待测叶片2的高度而定。

具体的，见图2，横梁4的两端和中部都设有连接孔。

具体的，见图3，本实施例夹具6上设有用于卡接横梁4的凹槽，凹槽上一体连接有带有缝隙的空心圆柱结构，空心圆柱结构的缝隙两侧分别一体连接有夹板。

具体的，见图4，所述支架为L型结构，直接底部的连接板与底板通过螺钉固定连接，支架的顶部与横梁通过螺钉连接。

具体测量时，通过控制器10操纵电动滑台9和升降台8水平移动，调整待测叶片2与传感器的竖直相对位置，使叶尖待测区域正对传感器探头，再控制升降台8带动待测叶片2在竖直方向移动，调整待测叶片2与传感器探头的间距大小。测量过程中，可调节待测叶片在x和y方向的移动，模拟叶片旋转和振动时待测位置的运动状态。

叶片测振系统标定时，将待测叶片经过标定标志位3时刻传感器的输出电压设为传感器输出信号曲线的起点。

本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，包括传感器和待测叶片，其特征在于，还包括底板、控制器、升降台和电动滑台，所述底板上表面设置有滑轨，所述电动滑台与所述滑轨滑动连接，所述电动滑台的上表面通过微型导轨与所述升降台活动连接，升降台能够在电动滑台上做水平位移，所述电动滑台与控制器电连接，通过控制器操纵可实现所述升降台随电动滑台沿所述滑轨内做水平运动，和升降台在电动滑台上垂直于滑轨水平运动，通过升降台上设置的旋转手柄可调节升降台的竖直位移；所述升降台顶部设置有叶片安装台，所述叶片安装台用于承载安装所述待测叶片，叶片安装台上还设置有标定标志位；所述滑轨的两侧设有支架，所述支架的顶部固定有位于滑轨上方的横梁，所述横梁中部设置有用于固定所述传感器的夹具。

2.根据权利要求1所述一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，其特征在于，所述夹具上设有用于卡接所述横梁的凹槽，所述凹槽上一体连接有带有缝隙的空心圆柱结构，所述空心圆柱结构的缝隙两侧分别一体连接有夹板。

3.根据权利要求1所述一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，其特征在于，所述支架为L型结构，直接底部的连接板与底板通过螺钉固定连接，支架的顶部与横梁通过螺钉连接。

4.根据权利要求1所述一种叶尖间隙及叶片振动标定测量装置，其特征在于，所述横梁的两端和中部都设有连接孔。

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