基于螺旋倒推法的汽轮机ETS转速传感器安装装置的制作方法

本实用新型属于汽轮机ETS转速传感器安装技术领域，具体涉及一种基于螺旋倒推法的汽轮机ETS转速传感器安装装置。

背景技术：

汽轮机ETS转速传感器主要是由铁芯、永久磁钢、感应线圈（线圈阻值一般在700Ω-800Ω）组成，永久磁钢产生一定强度的磁场，当齿轮转动时，这探头与齿轮间的间隙就会成周期性的变化，其结果就是通过传感器线圈的磁通量发生周期性的增减，从而在线圈中感应出成近似正弦报的感应电动势信号，当齿轮齿数一定时，输出的电压频率与和转速成正比，此时可通过测量感应电势的频率推算出转速。

安装ETS转速传感器不但要满足其安装要求，同时还要考虑轴的偏心情况，安装间隙要维持在0.8mm到1.2mm，间隙过大导致俗称丢转速，过小则会损坏探头。且利用传统的安装方式安装一套ETS转速（4只）传感器需时间较长,大概需约为119.9分钟，不经消耗人力物力,且严重影响机组检修时间,耽误机组正常启动。

影响转速传感器安装时间及安装精度的原因有很多，总结有以下几点：1、工作人员操作技术水平差，未经过专业系统的培训、操作技能测试；2、作业工具不配套，未制定合理的维护及保存方案，影响工具的完好程度。3、传感器螺纹脏污或损坏，传感器螺纹以及螺母螺纹的损坏会严重影响定位精度。 4、测量工具选用不当，当测量平面狭窄、有许多凹痕时，不符合百分表的使用环境规定，将会造成测量失败，无法得到准确的数值，此时我们就需要重新测量，且测量的不连续对测量的准确度也产生不良的影响。

基于上述几点原因，业内人士提出了许多安装改进方案：1、通过抛光测量工件的表面去满足百分表的使用条件，对于测量工件不连续的问题，通过经验法去避免。2、选用塞尺对安装间隙直接进行测量，这种方法可大大缩短安装时间，但用塞尺测量时，必须将塞尺直接塞入间隙，这就需要专门的作业孔，需要在轴承箱盖上开孔，这种方法可能出现漏油现象，留下安全隐患。3、利用经验法安装，ETS转速传感器安装采用最多的一种方法，先测量出转速传感器螺距，然后将其旋至安装孔底部，工作人员通过螺距估算出倒退圈数，此方法安装较为方便快捷，但其倒退圈数全凭经验，不能定量操作，安装间隙误差较大。因此，受测量工具安装条件、转速传感器本身结构的影响，想要找出合适的安装方法较为困难。

技术实现要素：

本实用新型为了解决传统经验法安装汽轮机ETS转速传感器时存在的效率低、安装精确度不稳定的问题，提供了一种基于螺旋倒推法的汽轮机ETS转速传感器安装装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于螺旋倒推法的汽轮机ETS转速传感器安装装置，包括配套使用的角度盘和指针，角度盘间隙、同轴套装于转速传感器外壁上，角度盘不随转速传感器转动，角度盘的一侧表面设有角度刻度表；所述指针的一端连接于转速传感器的内壁，指针的另一端伸出转速传感器端头外并指向角度刻度表，指针随转速传感器转动且指针的转轴与角度盘中心线重合。

所述指针与转速传感器内壁通过磁铁可拆式连接，磁铁固定连接于指针端头。

所述指针是采用铝条弯折而成的同平面多段一体式指针，形状为“”，指针的首末两端垂直，首端段与角度盘表面平行，尾端段与转速传感器轴线平行，磁铁固定连接于指针的尾端。

所述角度盘相对角度刻度表的另一侧表面设有支撑装置，利用支撑装置可对角度盘形成稳定支撑，防止角度盘在使用过程中发生倾斜，影响读数，从而控制安装精度。

所述支撑装置为两组支撑脚，支撑脚为“┍”断面结构，两组支撑脚对称安装于角度盘中间的安装孔两侧。

所述角度盘的安装孔直径至少比转速传感器外径大0.5cm，保证套入安装顺畅。

所述角度刻度表的精度为0.5°，对应指针的首端直径不超过0.3cm，防止因指针端头过粗影响读数。

本实用新型具有如下有益效果：

1、利用本实用新型后，在充分延续经验法安装优点、确保安装间隙满足要求的同时，单只传感器安装距离确认时间小于12min，一套ETS转速传感器的安装时间缩短至81分钟，在节约人工成本的同时，缩短了启机前的准备时间，大大提高了汽轮机ETS转速传感器的安装效率，保障机组生产过程的安全、经济进行，具有重要的推广应用意义；

2、本实用新型创新通过引用支撑装置、角度指示盘可精确读取安装间隙，安装偏差≤0.1mm，避开了之前由于测量工具及元件引起的安装误差，以及摒除了经验法造成的估算误差，思路新颖且安装便捷精确，提高了ETS转速传感器安装的精度；

3、本实用新型体积小、造价低、可重复拆装实用，可以大面积采用，具有推广应用价值；

4、本实用新型已在漳山电厂大修中连续长时间试用，安装效率明显提高，安装间隙愈发精确，在节约人工成本的同时，缩短了机组启机前的准备时间，证明其能够安全应用。

附图说明

图1为本实用新型装置的安装使用状态图；

图2为角度盘和支撑脚的结构示意图；

图3为角度盘的俯视图；

图4为指针的示例结构示意图；

图5为安装距离正态分布图；

图6为安装过程能力分析图；

图中：1-角度盘、2-支撑脚、3-指针、4-磁铁、5-转速传感器、6-紧固螺母、7-传感器安装架、8-安装孔、9-角度刻度表。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

近年来，漳山发电公司针对在机组检修中长期面临的汽轮机ETS转速传感器安装时间长、安装间隙不能有效保证这一难题的困扰，在充分延续经验法安装优点的前提下，提出了一种基于螺旋倒推法的汽轮机ETS转速传感器安装装置，包括配套使用的角度盘1和指针3，角度盘1间隙、同轴套装于转速传感器5外壁上，角度盘1不随转速传感器5转动，角度盘1的一侧表面设有角度刻度表9；所述指针3的一端连接于转速传感器5的内壁，指针3的另一端伸出转速传感器5端头外并指向角度刻度表9，指针3随转速传感器5转动且指针3的转轴与角度盘1中心线重合。

该装置的具体制作过程如下：

1、通过实际尺寸，绘制零件图，其尺寸、厚度根据转速传感器实际尺寸确定。2、制作角度刻度表盘面，选择具有耐燃、耐酸碱、耐磨、环保特性的聚氯乙烯塑料材质。3、制作角度盘盘面底板和支撑脚，为保证盘面底板和支撑脚在测量装置圆弧型轴承箱上固定稳固牢靠，需充分考虑材质的易加工性、耐磨性、热膨胀性、抗弯曲性、美观性等特点，通过矩阵数据分析法最终选取了喷塑铝材作为加工材质，盘面、底板、支撑脚效果如图2、3所示。4、组合盘面，经过试验，AB胶是一种理想的连接材料，因此发明人用AB胶将盘面、底板、支撑脚组合在一起。5、制作角度指针，为防止指针摆动，有效减少读数误差，发明人充分考虑了指针制作硬度，选用铝板作为制作材质。6、组合指针，用AB胶将指针与长扁形磁体组合在一起，保证指示针牢固固定在传感器内壁，且拆卸方便，指针具体形状结构可多样，只需要保证指针的首尾两端相互垂直，首段与角度盘平行，尾段与转速传感器轴平行，图4为指针的一种示例结构。7、ETS转速传感器安装装置制作完成，待投入使用。

本实用新型装置制作完成后，可投入现场使用，ETS转速传感器的具体安装步骤如下：

1、齿轮齿位确认；

2、手动盘车；

3、转速传感器旋入至安装孔底部；

4、固定本实用新型的角度盘，使角度盘平稳套装于传感器外壁，利用支撑脚防止角度盘发生倾斜，影响指针读数；

5、安装角度指针，将指针的尾段插入传感器内，并利用磁铁是指针与传感器相互固定；

6、传感器距离确认：根据传感器螺距所推算的旋转角度，将旋转器旋出相应角度，使传感器向图1中箭头方向旋出一定距离，保证传感器端部探头与齿轮的间隙保持在0.8mm到1.2mm，操作时根据刻度表准确读数进行准确安装，保证安装偏差≤0.1mm；

7、待传感器安装位置确定后，利用螺母将传感器固定；

8、传感器电缆穿蛇皮管；

9、电缆固定；

10、电缆端子接线；

11、保护罩安装。

以上11个环节必须逐个按顺序进行，不能进行大范围的平行交叉作业，因此压缩时长主要通过对原来的各个环节进行改进。利用本实用新型安装工具，首先可以保证安装质量，为此发明人做了大量的测试性试验，对数据进行正态性分布分析，检测安装是否合格（测试时要求安装间隙为1mm，安装偏差不得大于0.1mm）。安装距离正态分布图如图5所示，同时对安装过程的过程能力进行了分析，其分析结果如图6所示，通过计算得知P值为0.591>0.05，数据符合正态性分布。Cpk=1.83，根据过程能力等级评定表（1.33<Cpk<1.67过程能力优，应保持）可知，过程能力稳定。发明人同时对使用此装置安装一套ETS转速传感器的时间进行了统计，得出当前安装一套ETS转速传感器平均时间约为82.5分钟，较之前经验法安装时间平均缩短了40分钟，效果明显。