CN217542127U - 一种燃气轮机主轴振动探头校验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气轮机主轴振动探头校验系统，包括电源模块、振动模块、探头校验装置；所述探头校验装置包括U型尺架，所述U型尺架的两个端部分别为第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部分别开有沿水平方向且位置对应的通孔，所述第一端部的所述通孔朝向所述第二端部的一端伸出测微螺杆，所述第二端部的通孔内表面设置有内螺纹，用于装入待校验的振动探头，且所述第二端部通孔的轴心与所述固定套管上的零点位置对齐，从而当装入待校验的振动探头时使所述振动探头的轴心与所述固定套管上的零点位置对齐。本实用新型能够在校验时牢固固定校验装置与振动探头，以及实现精度达到微米级的校验。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气轮机的维修工具，具体涉及用于燃气轮机主机和发电机轴的振动探头校验系统。
背景技术
现有的燃气轮机主轴振动检测使用的是电涡流振动传感器(Proximity Probes)，在需要检测振动的轴位置呈周向X-Y正交分布，电涡流振动传感器是一种电磁感应原理设计的一种振动传感器，属于相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0～10kHZ)，线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。
由于燃气轮机主轴振动探头位于燃气轮机核心机内部，日常运行中无法进行检查，只有在机组大修中才能接近探头，因此，在机组大修时需要对探头进行标定校验，以确保机组的系统完好性。而在安装传感器时需要调整传感器间隙电压等安装参数，经常导致螺纹连接松动或安装不牢，进而引起振动信号漂移，甚至传感器与轴碰磨导致损坏。为此需要一款适用于校验所述燃气轮机主轴的振动探头且安装牢固的燃气轮机主轴振动探头校验系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对不易于检测的燃气轮机主机和发电机轴振动探头提供一种适用于燃气轮机主轴振动探头的校验系统，所述振动探头校验系统利用改造的螺旋测微器固定连接振动探头，利用电涡流振动传感器测量振动探头的微量位移的特性，实现对振动探头微米级的校验。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种燃气轮机主轴振动探头校验系统，包括电源模块，所述电源模块用于向振动模块提供电源，其通过电源线连接振动模块的一端，所述振动模块通过专用电缆连接探头校验装置，所述探头校验装置用于连接燃气轮机的振动探头，所述振动探头用于测量主轴的位移量；所述振动模块中集成有电涡流振动传感器和前置放大器；
其中所述振动探头为燃气轮机主机和/或发电机轴的振动探头；所述专用电缆使用燃气轮机原机原位的专用电缆；
所述探头校验装置包括U型尺架，所述U型尺架的两个端部分别为第一端部和第二端部，所述第一端部和第二端部分别开有沿水平方向且位置对应的通孔，所述第一端部和第二端部的通孔同心设置；所述第一端部的所述通孔朝向所述第二端部的一端伸出测微螺杆，另一端固定有固定套管，所述固定套管的另一端连接微分筒，所述微分筒另一端固定连接一旋钮，使所述微分筒绕所述固定套管旋转；
所述第二端部的通孔内表面设置有内螺纹，所述内螺纹的轮廓与待校验的振动探头的外轮廓适配，且所述第二端部通孔的轴心与所述固定套管上的零点位置对齐，从而当装入待校验的振动探头时使所述振动探头的轴心与所述固定套管上的零点位置对齐。
进一步的，所述燃气轮机的振动探头拆卸后螺纹连接在所述探头校验装置的第二端部的通孔中，通过螺母将探头固定在所述第二端部。
进一步的，所述专用电缆的一端为锁母接头用于连接至振动模块，另一端与所述探头校验装置固定连接。进一步的，所述U型尺架的测量范围为0-25mm。
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：
所述振动探头校验系统针对不易于校验的燃气轮机主机和发电机轴的振动探头进行校验，利用电涡流振动传感器测量振动探头的微量位移的特性，因此本实用新型所述的振动探头校验系统能够实现精度达到微米级的校验；
通过将现有的测量范围为0-25mm的螺旋测微器进行改造从而实现校验装置与振动探头的牢固固定，从而在校验时确保振动探头信号的精确位移校验，避免通常方法在线测试时出现传感器与轴碰磨导致探头和主轴出现意外的情况。
附图说明
图1是本实用新型所述的振动探头校验系统的结构示意图；
图2是实施例的探头校验装置示意图；
图3示出图2所示的探头校验装置安装探头的示意图；
图4示出实施例的电涡流振动传感器标定曲线图；
图5示出实施例的探头标定工作计算表对应的线性度曲线图。
其中，
1：U型尺架
2：固定套管
3：测力装置
4：旋钮
5：第一端部
6：第二端部
7：测微螺杆
8：内螺纹
9：微分筒
10：振动探头
11：螺母
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面结合本实用新型实例中所提供的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种燃气轮机主轴振动探头校验系统，如图1所示，包括电源模块，所述电源模块用于向振动模块提供电源，其通过电源线连接振动模块的一端，所述振动模块通过专用电缆连接探头校验装置，所述专用电缆的一端为锁母接头用于连接至振动模块，另一端与所述探头校验装置固定连接；所述探头校验装置用于连接燃气轮机的振动探头，所述振动探头为燃气轮机主机和/或发电机轴的振动探头。
所述振动模块中集成有电涡流振动传感器和前置放大器；本实施例中探头、前置放大器和专用电缆是配套组件，其中专用电缆的规格和长度参数对信号影响很大，因此本实用新型使用原机配备的燃气轮机原机原位的专用电缆来进行检验。所述振动模块最终把电涡流振动传感器和被测轴距离转换为电压信号，其信号输出单位为mV/um，本实施例的电涡流振动传感器标定曲线如图4所示。
由于所述振动模块中的电涡流振动传感器属于微量位移检测，要求精度达到1微米的可调整量，因此本实施例基于测量范围为0mm-25mm螺旋测微器为框架为基础进行改造。
如图2所示，所述探头校验装置包括U型尺架1，所述U型尺架1的两个端部分别为第一端部5和第二端部6，所述第一端部5和第二端部6分别开有沿水平方向且位置对应的通孔，所述第一端部5的通孔朝向所述第二端部6的一端伸出有测微螺杆7，另一端固定有固定套管2，所述固定套管2上有固定刻度标志，所述固定套管2的另一端连接微分筒9，所述微分筒9所述上具有可动刻度，所述微分筒9另一端固定连接一旋钮4，通过旋转旋钮4使所述微分筒9绕所述固定套管2旋转。所述微分筒9外壁还套设一测力装置3，所述测微螺杆7、固定套管2、微分筒9和旋钮4同轴设置。所述第二端部6的通孔内表面设置有内螺纹8，针对市售的索拉C40型号的燃气轮机，所述第二端部6的通孔内径为5/16英寸，且所述内螺纹8的轮廓与待校验的振动探头的外轮廓适配，本实施例的内螺纹8为NUF5/16螺纹。且所述第二端部6通孔的轴心与所述固定套管2上的零点位置对齐，从而当装入待校验的振动探头时使所述振动探头的轴心与所述固定套管2上的零点位置对齐。
如图3所示，在燃气轮机大修过程中，将燃气轮机的主机的振动探头10或燃气轮机发电机轴的振动探头10拆卸后螺纹连接在所述探头校验装置的第二端部6的通孔中，随后使用螺母11使振动探头与所述第二端部6固定连接。
具体校验方法如下：在固定好振动探头10后，将专用电缆与所述振动模块和探头校验装置连接，为了能够简化计算工作，利用WPS或excel软件制作如表1所示的工作计算表。首先通电测试输出前置放大器的电压值，将探头固定在探头校验装置上机械零点读数为：25.031，调整测微螺杆7和振动探头待校验端面的间距，通过4位半精度的电压表读取前置放大器输出电压的读数，使前置放大器输出电压值等于1.000V时，读取所述测微螺杆7的读数为25.041mm，将当前测量读数距离值25.041mm减去机械零点读数25.031mm，得到换算读数距离为0.01mm，将上述数值填入表1中。再次调整所述测微螺杆7与探头之间的间距，使前置放大器输出电压值等于2.000V时，读取所述测微螺杆7的读数为25.141mm，得到的换算读数为0.11mm。此时根据电压值和得到的距离值获得灵敏度为10。
再次以上述方法继续获取换算读数距离和灵敏度，从而制作表1。利用WPS或excel软件根据表1自动绘制出相应的线性度曲线，与表1相应的线性度曲线如图5所示。从而获得当前振动探头的性能，完成振动探头的校验。
表1：探头标定工作计算表：
| 测量读数 | 换算读数 | 灵敏度 | |
| 电压V | 距离mm | 距离mm | 毫伏/微米 |
| 1.000 | 25.041 | 0.01 | - |
| 2.000 | 25.141 | 0.11 | 10 |
| 3.000 | 25.241 | 0.21 | 10 |
| 4.000 | 25.341 | 0.31 | 10 |
| 5.000 | 25.441 | 0.41 | 10 |
| 6.000 | 25.541 | 0.51 | 10 |
| 7.000 | 25.641 | 0.61 | 10 |
| 8.000 | 25.741 | 0.71 | 10 |
| 9.000 | 25.841 | 0.81 | 10 |
| 10.000 | 25.941 | 0.91 | 10 |
| 11.000 | 26.041 | 1.01 | 10 |
| 12.000 | 26.141 | 1.11 | 10 |
| 13.000 | 26.241 | 1.21 | 10 |
| 14.000 | 26.341 | 1.31 | 10 |
| 15.000 | 26.441 | 1.41 | 10 |
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非是对其的限制，尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本实用新型所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种燃气轮机主轴振动探头校验系统，其特征在于，包括电源模块，所述电源模块用于向振动模块提供电源，其通过电源线连接振动模块的一端，所述振动模块通过专用电缆连接探头校验装置，所述探头校验装置用于连接燃气轮机的振动探头，所述振动探头用于测量主轴的位移量；所述振动模块中集成有电涡流振动传感器和前置放大器；
其中所述振动探头为燃气轮机主机和/或发电机轴的振动探头；所述专用电缆使用燃气轮机原机原位的专用电缆；
所述探头校验装置包括U型尺架，所述U型尺架的两个端部分别为第一端部(5)和第二端部(6)，所述第一端部(5)和第二端部(6)分别开有沿水平方向且位置对应的通孔，所述第一端部(5)和第二端部(6)的通孔同心设置；所述第一端部(5)的所述通孔朝向所述第二端部(6)的一端伸出测微螺杆(7)，另一端固定有固定套管(2)，所述固定套管(2)的另一端连接微分筒(9)，所述微分筒(9)另一端固定连接一旋钮(4)，使所述微分筒绕所述固定套管旋转；
所述第二端部(6)的通孔内表面设置有内螺纹，所述内螺纹的轮廓与待校验的振动探头的外轮廓适配，且所述第二端部(6)通孔的轴心与所述固定套管(2)上的零点位置对齐，从而当装入待校验的振动探头(10)时使所述振动探头的轴心与所述固定套管(2)上的零点位置对齐。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机主轴振动探头校验系统，其特征在于，所述燃气轮机的振动探头(10)拆卸后螺纹连接在所述探头校验装置的第二端部(6)的通孔中，通过螺母将探头固定在所述第二端部(6)。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机主轴振动探头校验系统，其特征在于，所述专用电缆的一端为锁母接头用于连接至振动模块，另一端与所述探头校验装置固定连接。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机主轴振动探头校验系统，其特征在于，所述U型尺架的测量范围为0-25mm。
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