一种水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统的制作方法

本发明涉及一种水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，适用于检测水电站水轮机活动导叶剪断销是否剪断，属于水电站检测系统技术领域。

背景技术：

水力发电厂水轮机安装有多个活动导叶，活动导叶起到调节流量和形成环流的作用。参见图1，剪断销200安装于活动导叶400的摩擦装置500和拐臂300上的销孔中，每块活动导叶400安装一个剪断销200，正常情况下，导叶在动作过程中，剪断销200有足够强度带动导叶拐臂300转动，当导叶被异物卡住时，导叶轴和导叶拐臂300不能转动，而摩擦装置500通过连板600受控制环带动继续转动，因此对剪断销产生剪力，剪断销剪断，该导叶脱离控制。

当出现剪断销被剪断故障时，电站的计算机监控系统应触发相应报警信息，电站运维人员需现场检查剪断销剪断情况，由于剪断销的个数较多，部分大型电站导叶多达20块以上，现有的剪断销剪断信号检测系统仅能判断是否有剪断销被剪断，但是无法定位损坏的剪断销的位置，为维修带来极大不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有剪断销剪断信号检测系统的不足，而提供一种能精确显示被剪断的剪断销编号的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，便于运维人员快速进行故障处理，提高运维人员工作效率。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，包括剪断销剪断信号传感器、剪断销检测继电器、故障剪断销编号显示模块以及报警模块，剪断销剪断信号传感器与剪断销数量相同；所述剪断销剪断信号传感器由外壳以及封装于外壳中的压柱、弹簧、2片导体弹片和2对触点构成，弹簧固定于外壳内腔腔底开设的弹簧槽中，压柱底端与弹簧连接、顶端突出于外壳，2对触点分布于外壳内腔的上下两侧，2片导体弹片平行安装于压柱上，上侧的导体弹片接触上侧的一对触点，构成常闭触点，下侧的导体弹片位于下侧的一对触点上方，构成常开触点，各剪断销剪断信号传感器的常开触点均接入故障剪断销编号显示模块、常闭触点串联接入剪断销检测继电器的线圈励磁回路，剪断销检测继电器的常闭辅助触点接入报警模块；所述剪断销剪断信号传感器安装于水轮机组的摩擦装置上并且靠近导叶端盖，导叶端盖的边缘开设有与压柱突出于外壳的端部的形状相匹配的压槽，压柱突出于外壳的端部伸入压槽中。

所述报警模块包括剪断销故障指示灯和蜂鸣器，剪断销检测继电器的常闭辅助触点分别接入剪断销故障指示灯工作回路、蜂鸣器工作回路和水轮机监控系统的电气报警回路。

所述故障剪断销编号显示模块以220v直流供电，包括2个以上输入触点，各剪断销剪断信号传感器的常开触点分别接入对应的输入触点。

所述故障剪断销编号显示模块内部集成寄存器，各输入触点均接入寄存器，故障剪断销编号显示模块的控制单元从寄存器中调取数据并通过故障剪断销编号显示模块的显示屏循环显示。

由上述技术方案可知，本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，在每个剪断销旁安装一个剪断销剪断信号传感器，用于检测剪断销的工作状态，剪断销剪断信号传感器安装于水轮机组的摩擦装置上并且靠近导叶端盖，端部为触头，由于剪断销连接导叶拐臂和摩擦装置，正常情况下，剪断销剪断信号传感器与导叶共同转动，内部触点通断情况不变，当导叶被异物卡住时，摩擦装置不受影响继续转动，形成剪切力，将剪断销剪断，导叶拐臂和摩擦装置运动分离，剪断销剪断信号传感器的触头脱离设置在导叶端盖边缘的压槽，内部触点的通断情况改变，触发报警。

各剪断销剪断信号传感器的常开触点均接入故障剪断销编号显示模块，剪断销剪断时，对应的剪断销剪断信号传感器的常开触点闭合、常闭触点断开，故障剪断销编号显示模块接收剪断销剪断信号传感器的信号，并将其显示出来，与此同时报警模块报警，提醒运维人员出现剪断销剪断，运维人员根据故障剪断销编号显示模块显示的编号可以快速定位故障剪断销所在的水轮机，从而进行检修。

与现有技术相比，本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，通过设置剪断销剪断信号传感器检测剪断销工作状态，通过设置故障剪断销编号显示模块以及对应的连接电路实现故障剪断销编号显示，无需故障排查，可直接定位故障导叶，极大地缩短缺陷处理时间。

附图说明

图1为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统中剪断销剪断信号传感器的安装结构图一。

图2为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统中剪断销剪断信号传感器的安装结构图二。

图3为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统中剪断销剪断信号传感器的整体结构图。

图4为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统的电路图。

图5为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统中剪断销剪断信号传感器的内部结构图。

图6为本发明提供的水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统中剪断销剪断信号传感器的使用状态图。

其中，100-剪断销剪断信号传感器，200-剪断销，300-拐臂，400-导叶，500-摩擦装置，600-连板，700-导叶端盖，800-故障剪断销编号显示模块，900-报警模块，1000-剪断销检测继电器，1100-电气报警回路；11-外壳，12-触头，13-压柱，14-弹簧，15-导体弹片，16-触点，17-弹簧槽；91-剪断销故障指示灯，92-蜂鸣器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。

参见图1、图2和图4，一种水轮机导叶剪断销剪断信号检测系统，包括剪断销剪断信号传感器fc100、剪断销检测继电器1000、故障剪断销编号显示模块800以及报警模块900，剪断销剪断信号传感器fc100与剪断销200数量相同；

参见3和图5，所述剪断销剪断信号传感器fc100由外壳11以及封装于外壳11中的压柱13、弹簧14、2片导体弹片15和2对触点16构成，弹簧14固定于外壳11内腔腔底开设的弹簧槽17中，压柱13底端与弹簧14连接、顶端突出于外壳11构成触头12，2对触点16分布于外壳11内腔的上下两侧，2片导体弹片15平行安装于压柱13上，上侧的导体弹片接触上侧的一对触点a/b，构成常闭触点，下侧的导体弹片15位于下侧的一对触点c/d上方，构成常开触点；

参见图1和图2，所述剪断销剪断信号传感器fc100安装于水轮机组的摩擦装置500上并且靠近导叶端盖700，导叶端盖700的边缘开设有与压柱13的触头12形状相匹配的压槽，触头12呈球形，伸入压槽中；

参见图4，所述报警模块900包括剪断销故障指示灯91和蜂鸣器92，各剪断销剪断信号传感器fc100的常开触点c/d均接入故障剪断销编号显示模块800、常闭触点a/b串联接入剪断销检测继电器1000的励磁回路，剪断销检测继电器1000的常闭辅助触点k1、k2、k3分别接入剪断销故障指示灯91工作回路、蜂鸣器92工作回路和水力发电厂水轮机组自身配备的水轮机监控系统的电气报警回路1100；

本实施例中，故障剪断销编号显示模块800以220v直流供电，共有30个输入触点in1～30，故障剪断销编号显示模块800内部集成寄存器，各剪断销剪断信号传感器fc100的常开触点c/d分别接入对应的输入触点，各输入触点均接入寄存器，故障剪断销编号显示模块800的控制单元从寄存器中调取数据并通过故障剪断销编号显示模块800的显示屏循环显示。

实际使用中，正常情况下剪断销未剪断，摩擦装置与导叶共同转动，剪断销剪断信号传感器fc100的常开触点c/d分开、常闭触点a/b闭合，使故障剪断销编号显示模块800显示为“00”，同时剪断销检测继电器1000的线圈km得电励磁，其常闭辅助触点k1、k2、k3均断开，整个系统无报警信号。

当剪断销剪断时，剪断销剪断信号传感器fc100的常开触点c/d闭合、常闭触点a/b分开，由于每个传感器的常开触点通过电缆逐个接至故障剪断销编号显示模块800，故障的剪断销对应的剪断销剪断信号传感器fc100会发送一个信号至寄存器，该信号与剪断销的编号一一对应，寄存器暂存一定时段内接收的所有信号，故障剪断销编号显示模块800的控制单元从寄存器中调取上述信号，并通过故障剪断销编号显示模块800的显示屏循环显示故障剪断销的编号，与此同时，由于常闭触点a/b分开，使剪断销检测继电器1000的线圈km断电失磁，其常闭辅助触点k1、k2、k3均闭合，分别触发剪断销故障指示灯91闪烁、蜂鸣器92鸣响以及电站水轮机监控系统的电气报警回路报警，提醒运维人员出现剪断销剪断，运维人员根据故障剪断销编号显示模块显示的编号可以快速定位故障剪断销所在的水轮机，从而进行检修。