CN219551852U - 一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，该装置包括支撑组件、模拟动作组件和数据测量组件；支撑组件包括可调支撑杆组件和支撑盘；模拟动作组件包括贯穿支撑盘的拉杆，拉杆底端连可拆卸接过渡盘；数据测量组件包括位移传感器支架、位移传感器和拉力传感器，位移传感器、拉力传感器与数据处理单元电连接，数据处理单元将检测数据处理后输出到所述显示屏上。本实用新型提供的试验装置，通过模拟补气阀在机组运行时的开启及关闭过程，测量补气阀动作力值、开度、关闭和开启时间等数据，绘制补气阀开阀开度与真空度关系曲线以及补气阀闭阀开度与闭阀时间的关系曲线，实现了定性、定量检测补气阀性能的目的。

Description

一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置

技术领域

本实用新型属于水轮发电机组技术领域，特别涉及一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置。

背景技术

水轮发电机组主轴中心补气阀是水轮发电机组的重要组成部件，用于消除机组运行过程中尾水真空，减小尾水涡带及空蚀发生，改善机组运行条件。水轮发电机组在检修过程中，需要对主轴中心补气阀性能进行检测，补气阀主要性能主要有包括密封性能、补气阀动作灵活性、动作阈值与尾水真空度的关系、减震装置的减震性能等。除密封性能外，针对补气阀其它性能目前尚无较为专业的性能定性定量检测设备，现有检测手段主要依靠人工手动操作补气阀进行检测，借助秒表计时，仅能粗略的主观判定补气阀动作是否灵活，复归时间是否在合理范围内，该方法检测误差较大且无法实现定量的精准检测。

现有技术中，公开号为CN217538898U的中国专利申请提出了一种混流式水轮发电机组大轴补气阀校验装置，该装置包括支架组件和校验组件，校验组件包括补气阀、与补气阀阀芯底部勾连可拆卸连接的钩环、与钩环配合的吊秤以及与吊秤配合的绞盘，该装置实现了机械替代人工对补气阀的检测和试验，但该装置结构复杂，且与补气阀连接时不能调节水平度和同轴度，会导致补气阀动作方向偏移，从而影响补气阀的正常动作，检测过程会带来较大误差。

针对该问题，设计一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，实现对补气阀各项性能的精准检测和试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，该装置完成了补气阀性能检测由人为感知迈向定性、定量智能化的检测方式，实现对补气阀性能更加精准的判定，更好的提前发现设备存在的缺陷并对检修后的补气阀装配质量进行有效检测。

本实用新型的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，包括支撑组件、模拟动作组件和数据测量组件；

所述支撑组件包括多组可调支撑杆组件和连接在多组所述可调支撑杆组件顶部的支撑盘；

所述模拟动作组件包括贯穿所述支撑盘的拉杆，所述拉杆与旋转手轮螺纹连接，所述拉杆底端连可拆卸接过渡盘，所述过渡盘用于与补气阀导筒连接；

所述数据测量组件包括位移传感器支架、位移传感器和拉力传感器，所述位移传感器支架连接在所述支撑盘下部，所述位移传感器连接在所述位移传感器支架和所述过渡盘之间，所述拉力传感器连接所述过渡盘和所述拉杆之间，所述支撑盘上还安装有配电箱和显示屏，所述配电箱为所述位移传感器、拉力传感器和显示屏供电，所述位移传感器、拉力传感器与数据处理单元电连接，所述数据处理单元将检测数据处理后输出到所述显示屏上。

优选的，所述可调支撑杆组件包括万向调节脚座、下支撑杆、调节螺杆和上支撑杆，所述万向调节脚座与下支撑杆连接，所述上支撑杆与所述支撑盘固定连接，下所述支撑杆与上支撑杆之间螺纹连接调节螺杆。

优选的，所述支撑盘上安装有水平尺。

优选的，所述数据处理单元还电性连接一计时器。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置及试验方法，通过试验装置施加外力带动补气阀动作，模拟补气阀在机组运行时的开启及关闭的过程，测量补气阀动作力值、补气阀开度、补气阀关闭和开启时间等重要数据，绘制补气阀开阀开度与真空度关系曲线以及补气阀闭阀开度与闭阀时间的关系曲线，从而实现了定性、定量检测补气阀性能的目的。

2、本实用新型提供的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，设计了支撑调节组件，通过调节试验装置水平与补气阀放置水平保持一致，借助试验装置模拟补气阀动作更加贴近补气阀运行状态，相关数据测量更加精准。

3、本实用新型提供的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，设计显示屏及相关数据处理单元将试验测量数据进行智能化处理，使补气阀动作试验捕捉的数据显示更加直观。

4、本实用新型提供的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，结构设计巧妙，结构形式充分考虑不同种类主轴中心补气阀动作试验要求，通用性较强，具备较高的应用和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的主视结构示意图。

图2是本实用新型一种实施例的侧视结构示意图。

图3是本实用新型一种实施例的立体结构示意图。

图4是本实用新型中可调支撑杆组件的结构示意图。

上述附图中：10、支撑组件；11、可调支撑杆组件；12、支撑盘；13、水平尺；20、模拟动作组件；21、拉杆；22、旋转手轮；23、旋转轴承；24、过渡盘；30、数据测量组件；31、位移传感器支架、32、位移传感器；33、拉力传感器；34、配电箱；35、显示屏；111、万向调节脚座；112、下支撑杆；113、调节螺杆；114、上支撑杆；a、补气阀；b、补气阀导筒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

参考附图1-附图4，作为本实用新型的一种优选实施例，本实施例提供一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，包括支撑组件10、模拟动作组件20和数据测量组件30；

所述支撑组件10包括四组可调支撑杆组件11和连接在四组所述可调支撑杆组件11顶部的支撑盘12，四组可调支撑杆组件11分别连接在所述支撑盘12的四个方位上；

所述模拟动作组件20包括贯穿所述支撑盘12的拉杆21，所述拉杆21与旋转手轮22螺纹连接，所述旋转轴承23安装在所述支撑盘12上，所述拉杆21底端通过螺栓可拆卸连接接过渡盘24，所述过渡盘24用于与补气阀导筒b连接，过渡盘24与补气阀导筒b的连接方式可以采用卡扣式连接，也可以采用螺栓连接，以便于拆卸；

所述数据测量组件30包括位移传感器支架31、位移传感器32和拉力传感器33，所述位移传感器支架31连接在所述支撑盘12下部，所述位移传感器32连接在所述位移传感器支架32和所述过渡盘34之间，所述拉力传感器33连接所述过渡盘24和所述拉杆21之间，所述支撑盘12上还安装有配电箱34和显示屏35，所述配电箱34为所述位移传感器32、拉力传感器33和显示屏35供电，所述位移传感器32、拉力传感器33与数据处理单元电连接，所述数据处理单元将检测数据处理后输出到所述显示屏35上，数据处理单元包括单片机和存储器，存储器用于记录所述位移传感器32和拉力传感器33采集的数据，以及单片机处理后的数据，数据处理单元与显示屏35集成安装。

上述实施例中，参阅附图4，所述可调支撑杆组件11包括万向调节脚座111、下支撑杆112、调节螺杆113和上支撑杆114，所述万向调节脚座111与下支撑杆112通过球铰链连接，所述上支撑杆114与所述支撑盘12固定连接，所述下支撑杆112与上支撑杆114之间螺纹连接调节螺杆113。

其中，调节螺杆113与上支撑杆114或下支撑杆112固定连接，以实现上支撑杆114和下支撑杆112快捷调节长度目的。

在一些实施例中，所述数据处理单元还电性连接一计时器，计时器用于记录开阀时间或闭阀时间。

在另一些实施例中，为快速和精确调节支撑盘12的水平度，本实施例在所述支撑盘12的至少两个不同方向上安装水平尺13。

作为本实用新型的另一种优选实施例，本实施例提供了水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置方法，使用上述任意一项所述的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，包括开阀试验，所述开阀试验包括以下步骤：

S1将本实用新型的试验装置安装到补气阀a顶部，调整支撑组件10，使支撑盘12处于水平状态；

S2将补气阀导筒b与过渡盘24进行可拆卸刚性连接；

S3将位移传感器32和拉力传感器33数据归零；

S4操作旋转手轮22带动拉杆21向上位移，模拟补气阀开阀动作；

S5所述拉力传感器33和位移传感器32实时测量拉杆21的拉力值和过渡盘24的位移行程并输出到数据处理单元，所述位移行程对应于补气阀a的实时开度，所述数据处理单元将拉杆21的拉力值转化为补气阀a内的真空度，并结合位移传感器32采集的补气阀开度数据，形成补气阀开阀开度与真空度关系曲线。

计算时，根据计算公式F=PS，将拉力值F结合补气阀阀盘面积S转变为压力值P，再结合标准大气压压力值进一步处理压力值数据将压力值转变为补气阀内真空度进行显示，将补气阀轴向位移行程结合补气阀最大动作位移行程转变为补气阀开度进行显示，如数据处理后即可形成补气阀开阀开度与真空度关系曲线。

在一些优选实施例中，优选的，还包括闭阀试验，所述闭阀试验包括以下步骤：

S1给予拉杆一个向上的外力，在补气阀达到最大开度后，撤除外力模拟补气阀自动闭阀动作，计时器记录补气阀从全开到全闭的闭阀时间；

S2所述位移传感器实时测量过渡盘的位移行程并输出到数据处理单元，所述位移行程对应于补气阀的实时开度，并结合计时器记录的闭阀时间，形成补气阀闭阀开度与闭阀时间的关系曲线。

作为本实用新型的另一种实施例，在获得补气阀开阀开度与真空度关系曲线和补气阀闭阀开度与闭阀时间的关系曲线后，将补气阀开阀开度与真空度关系曲线、补气阀闭阀开度与闭阀时间的关系曲线分别与出厂标定的性能曲线就行对比，即可判断补气阀目前状态下的性能是否满足水轮发电机组主轴中心补气性能要求，进而判断是否需要更换补气阀。

另外，在补气阀检修后，可利用本实用新型的装置和方法对检修后的补气阀装配质量进行有效检测。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，其特征在于：包括支撑组件、模拟动作组件和数据测量组件；

所述支撑组件包括多组可调支撑杆组件和连接在多组所述可调支撑杆组件顶部的支撑盘；

所述模拟动作组件包括贯穿所述支撑盘的拉杆，所述拉杆与旋转手轮螺纹连接，所述拉杆底端连可拆卸接过渡盘，所述过渡盘用于与补气阀导筒连接；

所述数据测量组件包括位移传感器支架、位移传感器和拉力传感器，所述位移传感器支架连接在所述支撑盘下部，所述位移传感器连接在所述位移传感器支架和所述过渡盘之间，所述拉力传感器连接所述过渡盘和所述拉杆之间，所述支撑盘上还安装有配电箱和显示屏，所述配电箱为所述位移传感器、拉力传感器和显示屏供电，所述位移传感器、拉力传感器与数据处理单元电连接，所述数据处理单元将检测数据处理后输出到所述显示屏上。

2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，其特征在于：所述可调支撑杆组件包括万向调节脚座、下支撑杆、调节螺杆和上支撑杆，所述万向调节脚座与下支撑杆连接，所述上支撑杆与所述支撑盘固定连接，下所述支撑杆与上支撑杆之间螺纹连接调节螺杆。

3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，其特征在于：所述支撑盘上安装有水平尺。

4.根据权利要求2所述的一种水轮发电机组主轴中心补气阀试验装置，其特征在于：所述数据处理单元还电性连接一计时器。