本發(fā)明涉及水輪機(jī)轉(zhuǎn)子檢測，具體為一種基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，水輪機(jī)轉(zhuǎn)子是水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動部件，主要由轉(zhuǎn)軸、支架、磁軛、磁極、集電裝置等組成，一端與水輪機(jī)主軸連接，用于傳遞扭矩，水輪機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中，由于制造誤差、材料不均勻、磨損等原因，可能會出現(xiàn)質(zhì)量分布不均勻的情況，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動不平衡，這種不平衡會引起水輪機(jī)的振動、噪聲增加，降低機(jī)組的效率和穩(wěn)定性，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。

2、在進(jìn)行水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試的時候需要使用傳感器進(jìn)行動平衡的檢測，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：在水輪機(jī)轉(zhuǎn)子檢測的過程中，通常都會將傳感器安裝在軸承座外側(cè)對主軸進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測的內(nèi)容通常是轉(zhuǎn)速以及主軸的轉(zhuǎn)動過程中是否會發(fā)生抖動，首先，對于轉(zhuǎn)速的監(jiān)測雖然可以監(jiān)測水輪機(jī)轉(zhuǎn)子短時間內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)速的增加或是降低，但這個數(shù)據(jù)通常還會和周邊環(huán)境以及水流環(huán)境相關(guān)，難以通過轉(zhuǎn)速的測量快速判斷是否為水輪機(jī)轉(zhuǎn)子本身的問題，其次，單一的傳感器在轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動的時候，因?yàn)槠霓D(zhuǎn)動會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合，其運(yùn)動軌跡是有可能呈橢圓形的，因此其可能不會觸及壓力式傳感器因此不會觸發(fā)警報。

3、基于以上提到的情況，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子檢測裝置很難同時規(guī)避以上問題，故而，我們提出一種可以在降低水流等環(huán)境影響的通過轉(zhuǎn)速判斷水輪機(jī)轉(zhuǎn)子損壞可能性，同時對于振動或變形損壞檢測更加敏感的基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置，具有可以在降低水流等環(huán)境影響的通過轉(zhuǎn)速判斷水輪機(jī)轉(zhuǎn)子損壞可能性，同時對于振動或變形損壞檢測更加敏感優(yōu)點(diǎn)。

3、（二）技術(shù)方案

4、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置，包括安裝在水輪機(jī)軸承座外側(cè)的支撐座，所述支撐座的頂部設(shè)有外環(huán)，所述外環(huán)的內(nèi)側(cè)活動連接有傳感器外架，所述支撐座的頂部設(shè)有輔助組件；

5、所述輔助組件包括安裝在水輪機(jī)主軸外側(cè)的轉(zhuǎn)動環(huán)和轉(zhuǎn)動環(huán)外側(cè)的空框，所述轉(zhuǎn)動環(huán)外側(cè)的底部固定連接有磁吸環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)的外側(cè)固定連接有若干連接桿，所述連接桿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動環(huán)的一側(cè)固定連接有跟轉(zhuǎn)框架，所述跟轉(zhuǎn)框架的內(nèi)側(cè)設(shè)有測試結(jié)構(gòu)；

6、所述傳感器外架包括弧形架，所述弧形架的內(nèi)側(cè)安裝有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)設(shè)有平板，所述平板靠近水輪機(jī)主軸的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有接觸輪，所述平板遠(yuǎn)離接觸輪的一側(cè)設(shè)有傳感器支架，所述傳感器支架靠近平板的一側(cè)設(shè)有壓力傳感器，所述導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)和傳感器支架滑動連接，所述導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板靠近傳感器支架的一側(cè)固定連接有連接彈簧，所述連接彈簧靠近傳感器支架的一側(cè)和傳感器支架固定連接；

7、所述外環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有傳動環(huán)，所述外環(huán)的內(nèi)側(cè)固定連接有垂直架，所述垂直架的內(nèi)側(cè)滑動連接有傳動塊，所述傳動塊靠近傳動環(huán)的一側(cè)和傳動環(huán)固定連接，所述傳動環(huán)的內(nèi)側(cè)固定連接有延長筒，所述延長筒靠近弧形架的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有抵壓輪，所述抵壓輪靠近弧形架的一側(cè)和弧形架接觸。

8、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置支撐座對結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)固的安裝，設(shè)置的外環(huán)配合傳感器外架，用于對檢測水輪機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸是否發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動的接觸式傳感器進(jìn)行安裝，設(shè)置的弧形架在外環(huán)的內(nèi)側(cè)可以發(fā)生傾斜以及小角度轉(zhuǎn)動，弧形架在沿著外環(huán)轉(zhuǎn)動的時候，與之連接的導(dǎo)軌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)會靠近或是遠(yuǎn)離與水輪機(jī)轉(zhuǎn)子直接連接的主軸，由于設(shè)置了多組弧形架，并且通過傳動環(huán)同步進(jìn)行推動，因此多個導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)的接觸輪也會同步靠近或是遠(yuǎn)離主軸，在主軸發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動的時候，其運(yùn)動軌跡會觸碰靠近的接觸輪，與之連接的平板沿著導(dǎo)軌滑動會推動傳感器支架外的壓力傳感器，此時可以觸發(fā)警報以提示周邊人員及時進(jìn)行停機(jī)維護(hù)等措施，設(shè)在外環(huán)內(nèi)側(cè)的垂直架配合傳動塊，在傳動塊沿著垂直架垂直移動的時候，與之連接的傳動環(huán)也會沿著垂直方向移動，其內(nèi)側(cè)的延長筒會通過抵壓輪推壓在弧形架的內(nèi)側(cè)，使其沿著外環(huán)轉(zhuǎn)動傾斜進(jìn)行位置調(diào)整，通過設(shè)置輔助組件，用于對主軸的振動和轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，其轉(zhuǎn)動環(huán)安裝在主軸外側(cè)并且與主軸同步轉(zhuǎn)動，與之通過連接桿連接的跟轉(zhuǎn)框架也會同步轉(zhuǎn)動，設(shè)置的空框用于對主軸的振動繼續(xù)檢測，而設(shè)置的測試結(jié)構(gòu)可以在降低外部環(huán)境的影響下對主軸轉(zhuǎn)速的異常變速繼續(xù)檢測。

9、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述空框包括框體，所述框體為兩個半環(huán)形中空鋁材制成，所述框體的內(nèi)側(cè)固定連接有隔環(huán)，所述隔環(huán)靠近磁吸環(huán)的一側(cè)固定連接有壓力傳感器，所述框體的內(nèi)側(cè)固定連接有鏤空環(huán)，所述鏤空環(huán)的內(nèi)側(cè)滑動連接有觸發(fā)桿，所述觸發(fā)桿靠近磁吸環(huán)的一側(cè)固定連接有磁吸片，所述磁吸片靠近磁吸環(huán)的一側(cè)和磁吸環(huán)相斥，所述觸發(fā)桿遠(yuǎn)離磁吸片的一側(cè)設(shè)有凸起，所述觸發(fā)桿的外側(cè)套設(shè)有拉簧，所述拉簧的兩端分別與鏤空環(huán)和觸發(fā)桿的凸起部接觸。

10、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置的空框在轉(zhuǎn)動環(huán)的外側(cè)，與觸發(fā)桿連接的磁吸片與磁吸環(huán)處于相對平衡的狀態(tài)，而如果主軸發(fā)生振動等情況，與之通過轉(zhuǎn)動環(huán)連接的磁吸環(huán)也會發(fā)生轉(zhuǎn)動，因此與之相斥的磁吸片和觸發(fā)桿會抵壓隔環(huán)外側(cè)的壓力傳感器，以便于進(jìn)行檢測。

11、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述測試結(jié)構(gòu)包括卡接在轉(zhuǎn)動環(huán)內(nèi)側(cè)的套環(huán)和慣性環(huán)，所述慣性環(huán)設(shè)在套環(huán)的外側(cè)，所述慣性環(huán)的內(nèi)側(cè)和套環(huán)的內(nèi)側(cè)均固定連接有橡膠材料制成的棘爪，所述慣性環(huán)的外側(cè)固定連接有甩桿，所述跟轉(zhuǎn)框架的內(nèi)側(cè)滑動連接有慣性塊，所述慣性塊的外側(cè)安裝有觸發(fā)裝置，所述跟轉(zhuǎn)框架內(nèi)側(cè)的底部固定連接有薄板，所述薄板的底部安裝有光電傳感器。

12、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置轉(zhuǎn)動環(huán)，在主軸轉(zhuǎn)動的同時，套環(huán)通過棘爪推動同樣在轉(zhuǎn)動環(huán)內(nèi)側(cè)的慣性環(huán)轉(zhuǎn)動，與慣性環(huán)通過甩桿連接的慣性塊在跟轉(zhuǎn)框架的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，由于水流的流速無論加快還是降低都是相對平緩的，而如果設(shè)備結(jié)構(gòu)發(fā)生變形或是傳動結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞則速度的降低較快，因此跟轉(zhuǎn)框架會和主軸一同降低轉(zhuǎn)速，而慣性塊和慣性環(huán)會繼續(xù)沿著套環(huán)轉(zhuǎn)動，棘爪的坡面相互接觸不會形成剛性阻擋，因此慣性塊在跟轉(zhuǎn)框架的內(nèi)側(cè)移動速度會比跟轉(zhuǎn)框架的轉(zhuǎn)速更快，通過檢測慣性塊相對于跟轉(zhuǎn)框架的位置變化，可以間接推斷出主軸轉(zhuǎn)速的變更，在慣性塊位置變化時，光電傳感器接收到的信號會發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速快速變化的檢測，而因?yàn)樗髟斐奢^為平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速影響時，慣性環(huán)內(nèi)側(cè)的棘爪雖然會短暫的與套環(huán)外側(cè)的棘爪停止接觸，但不會產(chǎn)生較大的位置偏差，因此后續(xù)水流穩(wěn)定后會繼續(xù)被套環(huán)驅(qū)動同步轉(zhuǎn)動。

13、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述慣性塊的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有滑輪，頂部滑輪的頂部和跟轉(zhuǎn)框架接觸，底部滑輪的底部和薄板接觸。

14、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置滑輪，可以使慣性塊更加流暢的在跟轉(zhuǎn)框架內(nèi)側(cè)滑動，薄板用于對底部的光電傳感器繼續(xù)保護(hù)，同時供底部滑輪接觸并且流暢的使慣性塊發(fā)生位移。

15、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述空框的外側(cè)固定連接有傾斜架，所述傾斜架的底部和支撐座固定連接，所述外環(huán)的外側(cè)固定連接有角架，所述角架的底部和支撐座固定連接。

16、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置傾斜架和角架，用于對支撐座和頂部結(jié)構(gòu)繼續(xù)穩(wěn)固的安裝和支撐。

17、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述傳動環(huán)的外側(cè)固定連接有滑架，所述滑架的外側(cè)滑動連接有限位框，所述限位框靠近外環(huán)的一側(cè)和外環(huán)固定連接。

18、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置滑架配合限位框，在傳動環(huán)發(fā)生垂直移動的時候，可以便于對其進(jìn)行限位，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜導(dǎo)致無法正常使用。

19、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述垂直架的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有傳動絲桿，所述垂直架的底部安裝控制馬達(dá)，控制馬達(dá)的輸出端和傳動絲桿固定連接。

20、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置傳動絲桿，控制馬達(dá)驅(qū)動傳動絲桿在垂直架內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動的時候傳動絲桿會驅(qū)動與之螺紋連接的傳動塊垂直移動。

21、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述導(dǎo)軌遠(yuǎn)離水輪機(jī)主軸的一側(cè)設(shè)有一體成型的窄板，所述窄板的內(nèi)側(cè)螺紋連接有調(diào)節(jié)絲桿，所述調(diào)節(jié)絲桿靠近調(diào)節(jié)板的一側(cè)和調(diào)節(jié)板轉(zhuǎn)動連接。

22、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置窄板配合調(diào)節(jié)絲桿，在轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)絲桿的時候，與之連接的調(diào)節(jié)板會推動調(diào)節(jié)板和連接彈簧以及傳感器支架同步移動，使其移動至便于與平板接觸的位置。

23、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)滑動連接有墊塊，所述墊塊的內(nèi)側(cè)和平板固定連接。

24、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置墊塊，可以便于使平板可以沿著導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)流暢的滑動，并且降低提升至便于使用的垂直高度。

25、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述外環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一體成型的轉(zhuǎn)架，所述轉(zhuǎn)架的內(nèi)側(cè)和弧形架轉(zhuǎn)動連接，所述弧形架的兩側(cè)均固定連接有扭簧，所述扭簧靠近轉(zhuǎn)架的一側(cè)和轉(zhuǎn)架固定連接。

26、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置轉(zhuǎn)架，可以便于提供給弧形架轉(zhuǎn)動指點(diǎn)，設(shè)置的扭簧用于在弧形架沒有受力的時候使其復(fù)位。

27、（三）有益效果

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置，具備以下有益效果：

29、該基于多傳感器檢測的水輪機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡測試裝置，通過設(shè)置外環(huán)配合傳感器外架，用于對檢測水輪機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸是否發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動的接觸式傳感器進(jìn)行安裝，弧形架在沿著外環(huán)轉(zhuǎn)動的時候，與之連接的導(dǎo)軌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)會靠近或是遠(yuǎn)離與水輪機(jī)轉(zhuǎn)子直接連接的主軸，多個導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)的接觸輪也會同步靠近或是遠(yuǎn)離主軸，在主軸發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動的時候，其運(yùn)動軌跡會觸碰靠近的接觸輪，與之連接的平板沿著導(dǎo)軌滑動會推動傳感器支架外的壓力傳感器，此時可以觸發(fā)警報以提示周邊人員及時進(jìn)行停機(jī)維護(hù)等措施，在傳動塊沿著垂直架垂直移動的時候，延長筒會通過抵壓輪推壓在弧形架的內(nèi)側(cè)，使其沿著外環(huán)轉(zhuǎn)動傾斜進(jìn)行位置調(diào)整，通過設(shè)置輔助組件，用于對主軸的振動和轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，其轉(zhuǎn)動環(huán)安裝在主軸外側(cè)并且與主軸同步轉(zhuǎn)動，與之通過連接桿連接的跟轉(zhuǎn)框架也會同步轉(zhuǎn)動，設(shè)置的空框用于對主軸的振動繼續(xù)檢測，而設(shè)置的測試結(jié)構(gòu)可以在降低外部環(huán)境的影響下對主軸轉(zhuǎn)速的異常變速繼續(xù)檢測。