汽轮机转子偏心方位角在线监测装置及其监测方法
【专利摘要】本发明公开了汽轮机转子偏心方位角在线监测装置及其校准方法，包括偏心方位角测量仪以及与其相连接的标识电涡流传感器和监测电涡流传感器，标识电涡流传感器探头设置在转子轴旋转时能够旋转到基准部的位置，安装于在轴承箱固定件上，监测电涡流传感器探头对准转子轴轴承轴颈处。本发明采用监测电涡流传感器测得探头与转子轴表面的间隙，通过标识电涡流传感器算出不同间隙的位置，将所得不同角度的位移信号发送到偏心方位角测量仪上，获得最大弯曲位置的检测，实现了测量精度高，校准方法数据准确和简单方便，有效解决了现有技术中存在的检测最大值结果不准确、操作繁琐不方便的问题，同时该设备具有结构简单的特点。
【专利说明】汽轮机转子偏心方位角在线监测装置及其监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有测量精度高、数据准确、操作方便的汽轮机转子偏也方位角 在线监测装置及其监测方法，属于汽轮机转子偏也高点位置方位角测量和在线监测技术领 域。
【背景技术】
[0002] 汽轮机在启动或停机过程中，转子轴偏也测量已成为必不可少的测量项目。它能 测量到由于原有的机械弯曲、临时温升导致的弯曲、在静态下的重力弯曲等所引起的轴弯 曲的幅度。汽轮机现已能够实现偏也幅值大小的精确测量，但不能够确定最大幅值发生在 圆周上的确切位置。
[0003] 在我国电力生产中强制执行多年的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中 关于"防止汽轮机转子轴弯曲事故"中明确提出"汽轮机应具备的资料包括：转子安装原始 弯曲的最大晃动值(偏也)最大弯曲点的轴向位置及在圆周方向的位置"。同时还规定：在出 现严重摩擦时将转子高点置于最高位置，采取闷缸措施，监视转子弯曲度。由此可见，汽轮 机转子轴偏也方位角的确定对设备的安全具有巨大的作用。
[0004] 在工程现场偏也测量采用手动测量的方法，即；首先把测点打磨光滑，将千分表架 固定在轴承或汽缸水平结合面上。为了测量最大晃动度的位置，需将圆周分为八等份，用笔 按照逆时针方向编号。按旋转方向盘动转子，顺次对准各点进行测量，并记录各测点的数 值。偏也值是直径两端相对数值的最大差值，最大晃动度的1/2即为最大弯曲值。记录最 大偏也值所在八等分点出现的位置。该种手工测量由于只记录了汽轮机转子轴上8个点的 读数，记录的高点其实只是一个区域而不是准确的定位转子弯曲的高点，并且操作时繁杂， 并不易操作。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：提供一种汽轮机转子偏也方位角在线监测装置，结 构简单，测量精度高，数据准确，校准方法简单方便，W克服现有技术存在的问题。
[0006] 本发明采取的技术方案为；汽轮机转子偏也方位角在线监测装置，包括偏也方位 角测量仪、标识电润流传感器和监测电润流传感器，所述偏也方位角测量仪上通过前置器 连接有标识电润流传感器和监测电润流传感器，所述标识电润流传感器探头设置在转子轴 旋转时能够旋转到基准部的位置，安装于在轴承箱固定件上，所述监测电润流传感器探头 对准转子轴轴承轴颈处，探头与转子轴面保持电润流传感器量程范围内的距离。
[0007] 所述基准部可采用凹槽或者凸台，便于信号突变产生脉冲，确定旋转基准零点，W 便获取最大偏也点的角度位置，并且便于制造。
[0008] 所述标识电润流传感器和监测电润流传感器量程采用2mm W上，能够满足转子轴 检测的范围。
[0009] 所述转子轴表面到监测电润流传感器的探头端面距离为监测电润流传感器量程 的四分之H，便于精确测量，避免测得数据不精确，影响检测结果。
[0010] 所述凹槽或者凸台的平面长和宽最少为探头直径的3倍W上，便于精确测量，避 免测得数据不精确，影响检测结果。
[0011] 所述标识电润流传感器和监测电润流传感器采用固定支架固定连接，固定支架采 用钢板制作，其上设置有穿电润流传感器的孔，孔直径大于电润流螺杆，通过螺钉固定连接 在转子箱壁上，便于制作和安装。
[0012] 汽轮机转子偏也方位角在线监测装置的监测方法，包括W下步骤： (1) 数据采集：偏也方位角检测仪对标识电润流传感器的键相信号W每Ti时刻进行采 集存储W及对监测电润流传感器的偏也信号W数据Xi进行采集存储； (2) 转速稳定判别；设机组转速为N (r/min)，标识电润流传感器通过键相槽时触发一 次脉冲，当采样频率乂 一定时，两次脉冲间的采集点数是一定的，两点间的角度5如下式：
【权利要求】
1. 汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：包括偏心方位角测量仪（2)、标 识电涡流传感器（1)和监测电涡流传感器（6)，所述偏心方位角测量仪上通过前置器（4)连 接有标识电涡流传感器（1)和监测电涡流传感器（6)，所述标识电涡流传感器（1)探头设置 在转子轴（3)旋转时能够旋转到基准部（5)的位置，安装于在轴承箱固定件上，所述监测电 涡流传感器（6)探头对准转子轴轴承轴颈处，探头与转子轴（3)面保持电涡流传感器量程 范围内的距离。
2. 根据权利要求1所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：所述基 准部（5 )可采用凹槽或者凸台。
3. 根据权利要求1所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：所述标 识电涡流传感器（1)和监测电涡流传感器（6)量程采用2_以上。
4. 根据权利要求1所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：所述转 子轴（3)表面离监测电涡流传感器（6)的探头端面距离为监测电涡流传感器（6)量程的四 分之三。
5. 根据权利要求2所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：所述凹 槽或者凸台的平面长和宽最少为探头直径的3倍以上。
6. 根据权利要求1所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置，其特征在于：所述标 识电涡流传感器（1)和监测电涡流传感器（6)采用固定支架固定连接，固定支架采用钢板 制作，其上设置有穿电涡流传感器的孔，孔直径大于电涡流螺杆，通过螺钉固定连接在转子 箱壁上。
7. 采用如权利要求1~6其中之一所述的汽轮机转子偏心方位角在线监测装置的监测 方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 数据采集：偏心方位角检测仪对标识电涡流传感器的键相信号以每Ti时刻进行采 集存储以及对监测电涡流传感器的偏心信号以数据\进行采集存储； (2) 转速稳定判别：设机组转速为N(r/min)，标识电涡流传感器通过键相槽时触发一 次脉冲，当采样频率/: 一定时，两次脉冲间的采集点数是一定的，两点间的角度^如下式：
当连续测取多次脉冲间采集点数的平均误差在规定的范围之内时，可认为此时转子转 速处于稳定状态，否则重复步骤（1); (3) 极值判断：转速稳定后，可对数据序列AXi进行极值判断，对于监测电涡流传感器 在跨内的转子，Xi取极大值；对于监测电涡流传感器在跨外的转子，乂1取极小值，装置自动 记录从脉冲触发至数据序列\取极值的总时间; (4) 极值偏心方位角确定：完成（1)、（2)、（3)步骤后，可根据采集存储数据进行偏心方 位角#的计算：
可得到角度位置，汽轮机转子偏心角度为：以键相位置为起点，逆汽轮机转向转动e-180度即为转子偏心方位角。
【文档编号】G01B7/30GK104501714SQ201410829194
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】王文强, 邓彤天, 徐章福, 冉景川, 钟晶亮, 张世海 申请人:贵州电力试验研究院