[发明专利]一种立式水轮发电机连轴紧度监测装置

说明书

本发明公开一种立式水轮发电机连轴紧度监测装置，由固定托盘A、紧度测量模块、螺栓A、锁定垫圈A、螺栓B、锁定垫圈B、压板、调整垫片、固定托盘B组成整体，本发明采用机械式压力同步的方式实时监测立式水轮发电机分段轴之间的连轴紧度，通过紧度测量模块反应的压力值来得到立式水轮发电机分段轴之间的连轴紧度情况，本发明不直接参与分段轴之间的把紧连接体系，输出的测量信号更稳定，且不易受到转轴工况、温度变化等客观因素影响，测量数值真实性更高，并具有结构简单、安装维护方便等特点。

技术领域：

本发明涉及水轮发电机技术领域，具体为一种立式水轮发电机连轴紧度监测装置。

背景技术：

立式水轮发电机的转轴基本均为分段轴结构，即将一根转轴分成两段或三段，分段轴连接段设计有轴法兰，连接时将轴法兰两两对齐靠紧，再使用连轴螺栓把合成整体。由于转轴传递全部的旋转扭矩，分段轴之间的连轴螺栓要承担全部的剪应力和绝大部分旋转部件的自重，受力状态及其复杂，一旦连轴螺栓出现松动，就会导致分段轴之间的紧度下降，轴的整体性降低，出现轴系不稳的情况进而带来严重的运行振动，给机组安全运行带来极大的事故隐患。传统的监测方式是直接在连轴螺栓与分段轴法兰面之间放置压力传感器，直接测量分段轴之间的连轴螺栓的压紧力，以此来推算分段轴之间的连轴紧度。而由于连轴螺栓在把紧的过程中需要施加极大的预紧力，使得压力传感器一直处于极高受压状态，压力传感器容易出现损坏，影响测量稳定性；且压力传感器长时间处于高压力状态会使其对压力的微小变化不敏感，存在反应滞后的情况。同时由于压力传感器直接参与了分段轴之间的把紧体系，容易受到转轴工况、温度、振动等多方面复杂因素影响，测量数据准确性不佳。鉴于此，我们亟需研发一种输出测量信号更真实，对细微压力变化更敏感，能长期保持灵敏状态且能迅速将转轴连轴紧度反馈给运维人员的立式水轮发电机连轴紧度监测装置，以保障机组长期安全稳定运行。

发明内容：

本发明的目的是公开一种不直接参与分段轴之间的把紧连接体系，输出的测量信号更稳定，且不受转轴工况、温度影响，测量信号真实性更高的立式水轮发电机连轴紧度监测装置，本发明采用机械式压力同步的方式实时监测分段轴之间的连轴紧度，通过紧度测量模块反应的压力值来得到立式水轮发电机分段轴之间的连轴紧度情况，一旦出现连轴螺栓松动，能第一时间通过紧度测量模块反应的压力值变化得到示警，从而采取紧急措施避免事故发生，提高机组运行的安全稳定性。

本发明的技术方案为：

由固定托盘A、紧度测量模块、螺栓A、锁定垫圈A、螺栓B、锁定垫圈B、压板、调整垫片、固定托盘B组成整体，将固定托盘A焊接在下端轴法兰下表面上，将紧度测量模块自下而上依次穿过下端轴法兰、上端轴法兰，然后使用螺栓A将紧度测量模块与固定托盘A把紧，再使用锁定垫圈A锁紧螺栓A；将固定托盘B焊接在上端轴法兰上表面上，将调整垫片和压板依次放置在固定托盘B上方，再使用螺栓B依次穿过压板、调整垫片后，与固定托盘B把紧，并使用锁定垫圈B锁紧螺栓B，所述的紧度测量模块由固定套筒、测量底座、螺栓C、锁定垫圈C、无线压力传感器、绝缘垫、蝶形弹簧、测量杆组成整体，将蝶形弹簧凸面朝上放入测量底座内部的圆柱形凹槽中，再依次放入绝缘垫、无线压力传感器，再将测量底座自下而上扣在固定套筒的下表面上，使用螺栓C将测量底座和固定套筒把紧，再使用锁定垫圈C锁紧螺栓C，将测量杆通体涂抹一层固体润滑脂，而后自上而下插入到固定套筒的测量孔中。

所述的测量底座为中空圆柱形，在竖直方向中间位置设计有4个圆周均布的通孔，用来减少无线压力传感器的无线信号衰减。所述的测量杆为绝缘材质圆柱体，上、下两端为半球形端面。所述的固定套筒上端有与压板配合的卡紧槽。

所述的压板为圆盘形，下部有圆形直口槽，用以和卡紧槽配合，圆形直口槽的内直径比卡紧槽的外直径大0.2mm，二者属于小间隙配合。所述的圆形直口槽中心位置底部开有弧槽，用以和半球形端面配合，弧槽的内圆弧度为半球形端面外圆弧度的2倍。

工作原理：