[发明专利]一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法，可用于测量套于发电机转轴上的环件在不同转速下外径的膨胀量，属于测量技术领域。

背景技术

环件在转子中大量应用，多数是采用热套形式套于转轴上，如发电机转子本体端部的护环，用于防止转子端部线圈由于巨大的离心力而飞出。

护环是发电机转轴的重要部件，当转轴运行时它保证转轴端部线圈及结构件在正常状态下工作，对于大容量发电机，护环在发电机运行和转轴超速时的应力和变形均很大，设计时进行了护环的应力和变形计算以保证护环本身和它保护的转轴端部线圈及结构件安全运行，转轴线圈端部的引线在发电机起、停过程的受力情况决定于护环在起停过程中的变形情况，如果与结构件接触的护环部分在转轴升、降速过程中膨胀量大，该结构件应力变化就大。

测量套于转轴上环件由静止到高转速时的膨胀量是一件很困难的事情，难在不能如同静止时那样简单地用外径量具测得高转速时环件的外径值，目前只能通过一种间接的方法来对膨胀量进行测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种直接的套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法，其特征在于，在发电机转轴上的环件同一轴向位置水平方向布置至少一组传感器，传感器探头指向环件，每组的两个传感器互成180°。

所述的传感器为电涡流传感器。

本发明在环件同一轴向位置水平方向布置一组传感器，对于电涡流传感器，探头与环件之间间隙在一定的范围内变化时，间隙的变化与感应电压的变化成线性关系，可以通过显示的感应电压变化换算出探头与环件之间的间隙变化量，采用一组电涡流传感器来测量一处的外径膨胀量可以消除因转轴偏置引起的误差，两个传感器测量的间隙变化的平均值即为环件的膨胀量。

本发明的优点是可以直接测量，测量精确。

附图说明

图1为一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法示意图；

图2为实施例一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1所示，为一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法示意图，一种套于转轴上的旋转环件膨胀量的测量方法，即在发电机转轴1上的环件2同一轴向位置水平方向布置至少一组传感器3，传感器探头指向环件，每组的两个传感器3互成180°，所述的传感器3为电涡流传感器。

以某一型号发电机转子护环膨胀量的实测为例来进一步说明。

测量时，沿发电机转轴1轴向在护环2上选择a1-a2、b1-b2和c1-c2三处来测量护环的膨胀量。

图2是横卧转子的俯视图，图中a1、a2、b1、b2、c1和c2表示在发电机转轴1上的环件2同一轴向位置水平方向布置三组传感器3六个测点，b1-b2处为引线连接处，a1-a2和c1-c2为环件2两侧，每组测量一个轴向位置处的膨胀量，目的是为了便于更多的有限元计算结果相比较，得出的结果更精确。

采用分析仪记录了各转速下的间隙电压值，最后选取转速分别为400、1000、1500、2000、2500、3000和3600转/分时的电压值，并换算成相应的间隙变化值在一定间隙范围内，间隙电压变化值与间隙变化成正比，这一比例值与传感器和被测环件的材料有关，通过参照传感器的标准件可以对被测件进行标定得到，并将两侧传感器的间隙变化值取平均值，即得到此位置的外径膨胀量。

通过本发明中的测试方法，实测了在旋转离心力作用下与转轴端部引线结构件相接触处护环的膨胀量，也得到了与护环连接的引线在起停机过程中的拉伸量，可用来进行引线的疲劳寿命分析。