CN220851381U - 一种汽轮机叶片测振试验装置 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机叶片测振试验装置，属于汽轮机技术领域，本实用新型为了解决叶片振动固定装置仅为传感器的径向安装提供位置的问题。包括导轨和滑块组件，滑块组件包括滑块本体、左挡板和右挡板，左挡板和右挡板通过螺栓相连，左挡板和右挡板的一端与振动传感器固定，左挡板和右挡板的另一端组合形成正四棱柱结构，滑块本体与导轨滑动配合，导轨通过第二支撑杆固定在槽钢支架上，滑块本体上设有正方形槽孔，正四棱柱结构与正方形槽孔相配合，并通过螺栓固定，使振动传感器的测头朝向叶片的径向，且正四棱柱结构旋转90°重新与正方形槽孔配合后，振动传感器的测头朝向叶片的轴向。本实用新型可以实现在叶片的轴向及径向安装振动传感器，设计结构合理。

Description

一种汽轮机叶片测振试验装置

技术领域

本实用新型属于汽轮机技术领域，尤其涉及一种汽轮机叶片测振试验装置。

背景技术

汽轮机的运行转速较高，低压长叶片承受着很大的离心力，且还受到高速汽流冲击，运行工况较为恶劣。现阶段，不少汽轮机组在发电受限的情况下为了提高机组效益，对汽轮机低压缸采取非设计工况运行(比如低负荷或“零出力”运行)，这就需要对叶片振动进行在线监测，提前预警防止叶片损坏危及机组安全。

叶片振动监测是将传感器安装在叶片顶部的径向位置，适用范围十分依赖于低压长叶片顶部的围带形式，不少类型的低压长叶片受限于围带形式而不能安装该***。针对这种情况以及根据叶片自身特有的结构特点，研究在叶片的轴向位置安装传感器对叶片进行振动测试试验，然后依据试验结果确定传感器合适的安装位置等。专利号为ZL201920388741.X的实用新型专利公开了一种在线监测汽轮机叶片振动设备的调试固定装置，该固定装置仅为传感器的径向安装提供了位置，传感器不能直接固定在该装置上，并且该试验装置在安装时较为繁琐且其刚度较差，在试验时叶片高速旋转所产生的鼓风效应使固定在试验装置上的传感器会产生微小的振动，会对试验结果产生影响。当传感器需要安装在叶片的轴向位置测试时，传感器正对叶片，这就造成叶片高速旋转时的鼓风效应明显，如果设计轴向安装的试验装置刚度不够，很可能影响测试结果，进而导致试验结果不理想或者失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽轮机叶片测振试验装置，以解决叶片振动设备的固定装置仅为传感器的径向安装提供位置的问题。本实用新型所采用的技术方案如下：

一种汽轮机叶片测振试验装置，包括导轨和滑块组件，滑块组件包括滑块本体、左挡板和右挡板，振动传感器上设有轴肩结构，左挡板和右挡板通过螺栓相连，左挡板和右挡板的一端夹合在轴肩结构的两端，左挡板和右挡板的另一端组合形成正四棱柱结构，滑块本体与导轨滑动配合，导轨通过第二支撑杆固定在槽钢支架上，滑块本体上设有正方形槽孔，正四棱柱结构与正方形槽孔相配合，并通过螺栓固定，使振动传感器的测头朝向叶片的径向，且正四棱柱结构旋转90°重新与正方形槽孔配合后，振动传感器的测头朝向叶片的轴向。

进一步的，还包括第一支撑杆，第二支撑杆水平设置，第二支撑杆上沿长度方向开设有第一长圆形孔，第二支撑杆通过与第一长圆形孔相配合的螺栓和所述槽钢支架相连，第一支撑杆上自上至下依次开设有第二长圆形孔、第三长圆形孔和第四长圆形孔，第一支撑杆倾斜设置，并与槽钢支架和第二支撑杆形成三角形布置，第二长圆形孔与第一长圆形孔通过螺栓配合，穿过第三长圆形孔或第四长圆形孔的螺栓与槽钢支架相连。

进一步的，第二长圆形孔、第三长圆形孔和第四长圆形孔的宽度均为11mm。

进一步的，导轨为正十棱柱，滑块本体上开设有正十边形孔，滑块本体的正十边形孔与导轨的外周滑动配合，滑块本体上开设有与正十边形孔任意一侧面相垂直的螺孔，顶丝与所述螺孔相配合，并与导轨顶紧固定。

进一步的，导轨水平设置，导轨与第二支撑杆垂直连接，滑块本体的正方形槽孔与正十边形孔相垂直。

进一步的，第一支撑杆是长600mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

进一步的，第二支撑杆是长300mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

进一步的，导轨长230mm。

进一步的，导轨的一端设有限位螺母、另一端设有挡圈，第二支撑杆的一端套接在导轨上，限位螺母对第二支撑杆限位，挡圈对滑块组件限位。

进一步的，挡圈的外径为30mm、内径为9mm、厚度为3mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型是一种汽轮机叶片测振试验装置，可以实现在叶片的轴向及径向安装振动传感器，满足所有低压长叶片的振动测试需要，设计结构合理。

2.本实用新型整体刚度设计较大，在叶片轴向位置安装振动传感器时，能够避免由于叶片鼓风效应带来的外部影响。

3.本实用新型在叶片轴向及径向位置安装时，可实现先整体调节后再进行局部精细调节，调节方式灵活方便。

4.本实用新型可根据安装需要，仅需改变振动传感器的安装方向即可实现振动传感器在叶片轴向或径向位置变换测振方向，不需要大范围的调整整体的试验装置。

附图说明

图1是本实用新型振动传感器朝向叶片轴向的状态示意图；

图2是本实用新型振动传感器朝向叶片径向的状态示意图；

图3是滑块组件与振动传感器的配合示意图。

图中，1.第一支撑杆、11.第二长圆形孔、12.第三长圆形孔、13.第四长圆形孔、2.第二支撑杆、21.第一长圆形孔、3.导轨、31.挡圈、32.限位螺母、4.滑块组件、41.滑块本体、42.左挡板、43.右挡板、44.正四棱柱结构、45.正方形槽孔、46.正十边形孔、47.顶丝、5.振动传感器、51.轴肩结构、6.槽钢支架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。

以下将结合附图，对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例：如图1-3所示，一种汽轮机叶片测振试验装置，包括导轨3和滑块组件4，滑块组件4包括滑块本体41、左挡板42和右挡板43，振动传感器5上设有轴肩结构51，左挡板42和右挡板43通过螺栓相连，左挡板42和右挡板43的一端夹合在轴肩结构51的两端，左挡板42和右挡板43的另一端组合形成正四棱柱结构44，滑块本体41与导轨3滑动配合，导轨3通过第二支撑杆2固定在槽钢支架6上，滑块本体41上设有正方形槽孔45，正四棱柱结构44与正方形槽孔45相配合，并通过螺栓固定，使振动传感器5的测头朝向叶片的径向，且正四棱柱结构44旋转90°重新与正方形槽孔45配合后，振动传感器5的测头朝向叶片的轴向。

还包括第一支撑杆1，第二支撑杆2水平设置，第二支撑杆2上沿长度方向开设有第一长圆形孔21，第二支撑杆2通过与第一长圆形孔21相配合的螺栓和所述槽钢支架6相连，第一支撑杆1上自上至下依次开设有第二长圆形孔11、第三长圆形孔12和第四长圆形孔13，第一支撑杆1倾斜设置，并与槽钢支架6和第二支撑杆2形成三角形布置，第二长圆形孔11与第一长圆形孔21通过螺栓配合，穿过第三长圆形孔12或第四长圆形孔13的螺栓与槽钢支架6相连。第一长圆形孔21、第二长圆形孔11、第三长圆形孔12和第四长圆形孔13均为长圆形孔，具有可调节作用，便于安装和调整，第一支撑杆1与槽钢支架6和第二支撑杆2形成三角形布置，稳定性更好。

第二长圆形孔11、第三长圆形孔12和第四长圆形孔13的宽度均为11mm。

导轨3为正十棱柱，滑块本体41上开设有正十边形孔46，滑块本体41的正十边形孔46与导轨3的外周滑动配合，滑块本体41上开设有与正十边形孔46任意一侧面相垂直的螺孔，顶丝47与所述螺孔相配合，并与导轨3顶紧固定。

导轨3水平设置，导轨3与第二支撑杆2垂直连接，滑块本体41的正方形槽孔45与正十边形孔46相垂直。

第一支撑杆1是长600mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

第二支撑杆2是长300mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

导轨3长230mm。

导轨3的一端设有限位螺母32、另一端设有挡圈31，第二支撑杆2的一端套接在导轨3上，限位螺母32对第二支撑杆2限位，挡圈31对滑块组件4限位。

挡圈31的外径为30mm、内径为9mm、厚度为3mm。

第一支撑杆1长600mm、宽40mm，厚度为15mm，上部加工有宽度为11mm的第二长圆形孔11，作为螺栓连接用；第二支撑杆2长300mm宽40mm厚度为15mm，一端开设有外切圆为25mm的正十边形孔；导轨3长230mm，主体是外切圆为25mm的正十边形棱柱状，一端加工有长度为30mm的M16螺柱，另一端端面上加工有深度为18mm的M8内螺纹孔；滑块本体41在轴向上开有外切圆为25mm的正十边形通孔，侧面设有2个M5的螺纹孔，侧部加工有20mm×20mm×18mm的正方形槽孔45，在正方形槽孔45的侧壁上加工有两组相垂直的M8螺纹孔组；左挡板42和右挡板43组合起来后，一端形成20mm×20mm×18mm的正四棱柱结构44，另一端固定振动传感器5；挡圈31为外径30mm、内径9mm，厚度为3mm的圆环，配合螺栓，作为导轨3的一端限位件使用。

先将第二支撑杆2横向固定在槽钢支架6上，固定时使第二支撑杆2两端距离槽钢支架6都有一定的可调整距离，再将第一支撑杆1倾斜固定在槽钢支架6上，第一支撑杆1、第二支撑杆2和槽钢支架6之间成三角形关系，利用螺栓和螺母将第一支撑杆1和第二支撑杆2的一端如图1所示连接固定，其中第一支撑杆1和槽钢支架6连接固定时需要垫一个15mm厚度的垫圈，保持第一支撑杆1与第二支撑杆2相接触面平行，有利于结构稳定；

将导轨3设有螺柱的一端***第二支撑杆2的一端，使导轨3和第二支撑杆2之间紧密贴合，使用限位螺母32将导轨3固定在第二支撑杆2上；

将滑块本体41的正十边形孔46对准导轨3的轴向进行安装导入，在安装前根据实际需要先调整滑块本体41在导轨3上的具体方位，使用顶丝47对滑块本体41进行轴向定位；

将滑块本体41装入导轨3后，为了防止滑块本体41在调整过程中不小心从导轨3上脱落，安装挡圈31在导轨3上，对滑块本体41进行限位；

利用左挡板42和右挡板43将振动传感器5固定，然后根据测试实际需要可以将左挡板42、右挡板43和振动传感器5安装在滑块本体41上；

根据实际振动传感器5的测试方向将左挡板42和右挡板43形成的正四棱柱结构44***正方形槽孔45内，利用螺栓在滑块本体41侧面对左挡板42和右挡板43进行固定，其中该螺栓的安装方向与振动传感器5的轴向同向，拧紧该螺栓后正好可以顶住左右挡板上部侧面所开的沉孔内，使振动传感器5可以很好的固定在滑块本体41上；

根据测试位置需要，通过左挡板42和右挡板43将振动传感器5固定在滑块本体41上，如果轴向测试，使振动传感器5的轴向与导轨3的轴向平行；如果径向测试，使振动传感器5的轴向与导轨3的轴向垂直。

本实用新型是一种汽轮机叶片测振试验装置，可以实现在叶片的轴向及径向安装振动传感器5，满足所有低压长叶片的振动测试需要，设计结构合理。

本实用新型整体刚度设计较大，在叶片轴向位置安装传感器5时，能够避免由于叶片鼓风效应带来的外部影响。

本实用新型在叶片轴向及径向位置安装时，可实现先整体调节后再进行局部精细调节，调节方式灵活方便。

本实用新型可根据安装需要，仅需改变振动传感器5的安装方向即可实现振动传感器5在叶片轴向或径向位置变换测振方向，不需要大范围的调整整体的试验装置。

以上实施例只是对本实用新型的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本实用新型的精神实质，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：包括导轨(3)和滑块组件(4)，滑块组件(4)包括滑块本体(41)、左挡板(42)和右挡板(43)，振动传感器(5)上设有轴肩结构(51)，左挡板(42)和右挡板(43)通过螺栓相连，左挡板(42)和右挡板(43)的一端夹合在轴肩结构(51)的两端，左挡板(42)和右挡板(43)的另一端组合形成正四棱柱结构(44)，滑块本体(41)与导轨(3)滑动配合，导轨(3)通过第二支撑杆(2)固定在槽钢支架(6)上，滑块本体(41)上设有正方形槽孔(45)，正四棱柱结构(44)与正方形槽孔(45)相配合，并通过螺栓固定，使振动传感器(5)的测头朝向叶片的径向，且正四棱柱结构(44)旋转90°重新与正方形槽孔(45)配合后，振动传感器(5)的测头朝向叶片的轴向。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：还包括第一支撑杆(1)，第二支撑杆(2)水平设置，第二支撑杆(2)上沿长度方向开设有第一长圆形孔(21)，第二支撑杆(2)通过与第一长圆形孔(21)相配合的螺栓和所述槽钢支架(6)相连，第一支撑杆(1)上自上至下依次开设有第二长圆形孔(11)、第三长圆形孔(12)和第四长圆形孔(13)，第一支撑杆(1)倾斜设置，并与槽钢支架(6)和第二支撑杆(2)形成三角形布置，第二长圆形孔(11)与第一长圆形孔(21)通过螺栓配合，穿过第三长圆形孔(12)或第四长圆形孔(13)的螺栓与槽钢支架(6)相连。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：第二长圆形孔(11)、第三长圆形孔(12)和第四长圆形孔(13)的宽度均为11mm。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：导轨(3)为正十棱柱，滑块本体(41)上开设有正十边形孔(46)，滑块本体(41)的正十边形孔(46)与导轨(3)的外周滑动配合，滑块本体(41)上开设有与正十边形孔(46)任意一侧面相垂直的螺孔，顶丝(47)与所述螺孔相配合，并与导轨(3)顶紧固定。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：导轨(3)水平设置，导轨(3)与第二支撑杆(2)垂直连接，滑块本体(41)的正方形槽孔(45)与正十边形孔(46)相垂直。

6.根据权利要求1所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：第一支撑杆(1)是长600mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

7.根据权利要求6所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：第二支撑杆(2)是长300mm、宽40mm、厚15mm的矩形杆。

8.根据权利要求7所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：导轨(3)长230mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：导轨(3)的一端设有限位螺母(32)、另一端设有挡圈(31)，第二支撑杆(2)的一端套接在导轨(3)上，限位螺母(32)对第二支撑杆(2)限位，挡圈(31)对滑块组件(4)限位。

10.根据权利要求9所述的一种汽轮机叶片测振试验装置，其特征在于：挡圈(31)的外径为30mm、内径为9mm、厚度为3mm。