[发明专利]一种水轮机转轮动应力测试方法

说明书

本发明涉及一种水轮机转轮动应力测试方法，其特征在于包括以下步骤：1)在待检测水轮机叶片的各测点处粘贴应变片，并将各应变片通过信号线与应变仪相连；其中，信号线穿入线缆防护管进行保护，线缆防护罩对信号线和线缆防护管进行保护；2)试验前，对各应变片的反馈信号进行调平，以消除静态应力；3)试验时，通过无线远程控制发出指令，应变仪接收到控制指令后，通过各应变片对待检测水轮机叶片的信号进行检测，所采集的数据存储在应变仪的内存卡中；4)对采集的信号进行处理，得到待检测水轮机转轮动应力测试结果。本发明可以广泛应用于水轮机转轮动应力测试领域。

技术领域

本发明涉及一种水轮机转轮动应力测试方法，属于水轮机转轮应力测试领域。

背景技术

随着水力机组尺寸和容量的不断增大，由水轮机水力原因引起的机组稳定性和转轮裂纹问题也愈来愈突出。转轮裂纹是水电机组安全稳定运行的重大问题，是关系到水电机组是否能正常运行的核心，已经引起行业界的普遍关注，也是水利水电建设中亟待解决的关键课题。

引起转轮叶片振动产生裂纹的原因是多方面的，它既受机组设计、制造、安装及维护质量的影响，也与机组运行工况、进出水轮机的水流条件等有关。对某一水轮机而言，叶片振动的原因，可能是多种振源综合作用的结果，但哪些振源起主导作用，需要通过现场测试分析，才能搞清楚。

研究水轮机转轮部件的应力测试是一个非常复杂的课题，研究它首先要解决水轮机转轮应力的测试技术，虽然国内外早在二十世纪六十年代就已经开始进行，但限于当时的软、硬件技术，进展较为缓慢，这主要是因为水力机组运行时转轮部件处于旋转状态，试验时应变片输出信号从旋转部件向固定的测试仪器传送的引电器大多采用接触式刷环、拉线式集流环等，20世纪90年代初期，在一些实测中开始采用非接触式电容或电感发射机、电磁波发射机等传送装置，但是由于这些传送装置的噪声，限制了整个测量系统的测量精度，影响了试验数据的可靠性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种水轮机转轮动应力测试方法，能够有效避免数据无线传输带来的信号噪声，提高了测试的精度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种水轮机转轮动应力测试方法，其包括以下步骤：1)在待检测水轮机转轮叶片上安装水轮机转轮动应力测试装置，该水轮机转轮动应力测试装置包括应变片、应变仪、电源、信号线、线缆防护管、线缆防护罩和开孔防护装置；2)试验前，对各应变片的反馈信号进行调平；3)试验时，通过无线远程控制发出指令，应变仪接收到控制指令后，通过各应变片对待检测水轮机叶片的信号进行检测，所采集的数据存储在应变仪的内存卡中；4)对采集的信号进行处理，得到待检测水轮机转轮动应力测试结果。

进一步，所述步骤1)中，水轮机转轮动应力测试装置的安装方法包括以下步骤：

1.1)根据待检测水轮机叶片的实际测试需求，对试验测点进行布置；所述试验测点布置在对称的2个叶片上，每个叶片布置8个应变片，其中，叶片出水边靠近上冠处，距出水边80mm的正、背面各布置2个，叶片出水边靠近下环处，距出水边80mm的正、背面各布置2个片，共16个测点；

1.2)在步骤1.1)选好的试验测点位置上，打磨光滑后粘贴应变片；

1.3)将信号线从各应变片引出后，依次经水轮机转轮、泄水锥、大轴和补气阀，接入应变仪。

进一步，所述步骤1.3)中，将信号线接入应变仪的方法，包括以下步骤：

1.3.1)以各所述试验测点为起点，以布置在待检测水轮机大轴补气阀顶部的应变仪为终点，依次沿待检测水轮机转轮叶片及泄水锥相应位置处焊接线缆防护管；

1.3.2)在所有试验测点位置及线缆防护管与转轮叶片及泄水锥相接触位置处，全部涂抹防护胶，并等待防护胶完全固化定型；

1.3.3)将信号线从应变片引出后，穿入线缆防护管；