针对发电机端部组件的通流间隙测量系统及装置
技术领域
本发明涉及大型发电机检修技术领域，尤其涉及一种针对发电机端部组件的通流间隙测量系统及装置。
背景技术
目前较多大型汽轮发电机型采用轴向通风多级轴流风扇冷却。静叶片座沿转子圆周分布。每次大修拆装时，动叶片与静叶片座之间的径向间隙都需要检查、测量并调整。在发电机内部检修时，作业空间狭小，现场环境复杂，测量难度很大。尤其是在测量动叶片及静叶片径向间隙时，测量人员无法观察到测量孔，只能凭感觉将手伸入机座挡风板上的手孔进行摸索测量，又怕刚性的机械测量装置伤到动叶片，只能轻缓的推动机械深度尺测杆进行测量。而且为确保数据的准确性需反复进行测量，并且在间隙调整过程中，任何调整都会使所有测点的间隙发生变化，需重新反复多次测量核实，费时费力。绝大多数发电机关于间隙测量均使用机械尺测量，机械尺尾部均有与伸缩头刚性连接的或伸缩或平移的机构，给数据测量带来很大不便，并存在用力过猛对发电机部件造成损伤的风险。
专利CN201811628846公开了一种水轮发电机组间隙测量工具，测量工具包括主尺、游标尺、锁紧螺钉和一对测量爪，所述测量爪分别一体设置于主尺以及游标尺的头部一侧且相互对称，所述锁紧螺钉用于固定游标尺的位置，所述测量工具量程在0-50mm范围内。可见该测量工具，仍有不小于50mm滑动机械部分，占用很大空间。且这种测量装置需人工操作，不具备自动伸缩测量的功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对以上缺陷，提供一种改进的针对发电机端部组件的通流间隙测量系统及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种针对发电机端部组件的通流间隙测量系统，包括发电机端部组件和数个通流间隙测量装置，其中所述发电机端部组件包括静叶片座和设置在所述静叶片座内部的转子，所述静叶片座上开有数个测量孔，所述转子上圆周分布有数片动叶片；数个所述通流间隙测量装置一一对应地设置在数个所述测量孔上；所述通流间隙测量装置包括
壳罩，呈一端封闭、另一端开口的筒状结构；
安装螺纹件，用于将所述壳罩固定安装于相对应的所述测量孔上，所述安装螺纹件设置在所述壳罩的开口端并与所述壳罩组成所述通流间隙测量装置的本体部分，且在所述本体部分内部形成空腔，所述安装螺纹件开有中心导向孔；
伸缩组件，设置于所述空腔内，用于测量一可选择性地沿所述壳罩轴线方向来回移动的伸缩杆的位移变化，并在所述伸缩杆伸出至接触到所述动叶片端部时得出当前所述测量孔的通流间隙数据，所述伸缩杆穿设于所述安装螺纹件的所述中心导向孔上；
动力组件，与所述伸缩杆连接且可操作性地向所述伸缩杆提供伸出或缩回的动力。
优选地，所述伸缩组件还包括静栅尺和动栅尺，所述静栅尺固定设置在所述壳罩上，所述动栅尺与所述静栅尺平行设置，且所述动栅尺与所述伸缩杆相连接并随着所述伸缩杆的移动而移动，从而在所述动栅尺与所述静栅尺之间产生一相对位移，在所述伸缩杆伸出至接触到所述动叶片端部时、所述动栅尺与所述静栅尺之间的最大相对位移为所述通流间隙数据。
优选地，所述动力组件包括拉簧、旋钮和拉线；所述拉簧位于所述空腔内部，所述拉簧第一端固定设置在所述安装螺纹件上，所述拉簧第二端与所述伸缩杆相连接；所述旋钮呈环状且套设于所述壳罩外周；所述拉线第一端与所述拉簧第二端相连接，所述拉线第二端与所述旋钮相连接；在所述旋钮可操作地顺时针或逆时针旋转状态下，所述拉线被拉出或拉回，从而带动所述伸缩杆伸出或缩回。
优选地，所述动力组件还包括导向环和穿线孔，所述导向环固定设置在所述壳罩内，所述穿线孔开于所述壳罩上；所述拉线第二端依次穿过所述导向环、所述穿线孔而连接于所述旋钮上。
优选地，所述通流间隙测量装置和所述测量孔的数量均为至少个，且至少个所述测量孔间隔均匀地设置在所述静叶片座上。
优选地，所述通流间隙测量装置和所述测量孔的数量均为个。
优选地，所述通流间隙测量装置还包括数据采集组件，用于采集所有所述通流间隙测量装置测量出的所述通流间隙数据。
优选地，所述通流间隙测量装置还包括显示组件，与所述数据采集组件相连接，用于显示所有所述通流间隙数据。
优选地，所述针对发电机端部组件的通流间隙测量系统还包括后台接收装置，所述通流间隙测量装置还包括传输组件，所述传输组件与所述数据采集组件相连接，接收并将所述通流间隙数据发送至所述后台接收装置。
还提供一种通流间隙测量装置，包括上述的通流间隙测量装置。
实施本发明的有益效果是：本发明的针对发电机端部组件的通流间隙测量系统及装置中，通过动力组件为伸缩组件提供动力，使伸缩组件可控地伸出或缩回，便于数据测量，并且能够保护动叶片，避免在测量过程中对动叶片的损伤。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一些实施例中针对发电机端部组件的通流间隙测量系统的原理示意图；
图2是本发明一些实施例中发电机端部组件和通流间隙测量装置的连接关系示意图；
图3是图2中发电机端部组件的结构示意图；
图4是图3的局部放大图；
图5是图4中安装通流间隙测量装置后的示意图；
图6是本发明一些实施例中通流间隙测量装置的结构示意图；
图7是图6中在导向环位置处的截面图；
图8是另一些实施例中通流间隙测量装置在导向环位置处的截面图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1-6示出了本发明一些实施例中的针对发电机端部组件的通流间隙测量系统，用于测量发电机端部组件100上静叶片座31和动叶片34之间风扇冷却结构的通流间隙数据。本发明实施例中针对发电机端部组件的通流间隙测量系统包括发电机端部组件100和数个通流间隙测量装置200，数个通流间隙测量装置200分别设置在发电机端部组件100的测量孔32上并测量通流间隙数据。
其中，发电机端部组件100包括静叶片座31和设置在静叶片座31内部的转子33，静叶片座31上开有数个测量孔32，转子33上圆周分布有数片动叶片34。数个通流间隙测量装置200一一对应地设置在数个测量孔32上。作为选择，在一些实施例中，通流间隙测量装置200和测量孔32的数量均为至少3个，且至少3个测量孔32间隔均匀地设置在静叶片座31上。优选地，通流间隙测量装置200和测量孔32的数量均为12个。可以理解地，两两测量孔32之间的间隔距离相同，使得当某一测量孔32上所对应通流间隙测量装置200通过抵触至一动叶片34端面而进行测量时，其他每一测量孔32上的通流间隙测量装置200都对应于相应的动叶片34，从而便于测量。
再如图1所示，通流间隙测量装置200包括本体部分210、伸缩组件220、动力组件230、数据采集组件240、显示组件250和传输组件260。
其中，结合图1和图6所示，本体部分210包括壳罩12和安装螺纹件16。壳罩12呈一端封闭、另一端开口的筒状结构。安装螺纹件16用于将壳罩12固定安装于相对应的测量孔32上。安装螺纹件16设置在壳罩12的开口端并与壳罩12组成通流间隙测量装置200的本体部分210，且在本体部分210内部形成空腔。安装螺纹件16开有中心导向孔。在一些优选实施例中，壳罩12与安装螺纹件16构成的本体部分210长约30cm，截面半径约2.5cm。这样的好处是，更便于狭小位置的测量。
结合图1、6、7所示，伸缩组件220设置于空腔内，伸缩组件220包括伸缩杆17、静栅尺15和动栅尺14。伸缩组件220用于测量伸缩杆17的位移变化，并在伸缩杆17伸出至接触到动叶片34端部时得出当前测量孔32的通流间隙数据。
其中，结合图1、5、6、7所示，伸缩杆17穿设于安装螺纹件16的中心导向孔上，且伸缩杆17可选择性地沿壳罩12轴线方向来回移动。伸缩杆17一端为测量端，位于空腔外，用于经过可伸缩的控制而接触到动叶片34。可以理解地，为接触到动叶片34后更加稳定，测量端头可呈T形结构。伸缩杆17另一端为连接端，位于空腔内，用于内部其他部件相连接。
静栅尺15固定设置在壳罩12上，动栅尺14与静栅尺15平行设置，且动栅尺14与伸缩杆17相连接并随着伸缩杆17的移动而移动，从而在动栅尺14与静栅尺15之间产生相对位移，在伸缩杆17伸出至接触到动叶片34端部时动栅尺14与静栅尺15之间的最大相对位移为通流间隙数据。优选地，静栅尺15与动栅尺14平行且保障固定距离。伸缩组件220带动了动静栅尺15的同步运动，这种电容性栅尺的配合测量提高了距离测量的精度。而且以往为确保数据的准确性需反复进行测量，并且在间隙调整过程中，任何调整都会使所有测点的间隙发生变化，需重新反复多次测量核实，费时费力。现在只要安装好测量装置都可以直接得到间隙值，效率极高。
结合图1、6、7、8所示，动力组件230与伸缩杆17连接且可操作性地向伸缩杆17提供伸出或缩回的动力。动力组件230包括拉簧13、旋钮21、拉线11、导向环22和穿线孔23。拉簧13位于空腔内部，拉簧13第一端固定设置在安装螺纹件16上，拉簧13第二端与伸缩杆17相连接。旋钮21呈环状且套设于壳罩12外周；拉线11第一端与拉簧13第二端相连接，拉线11第二端与旋钮21相连接；在旋钮21可操作地顺时针或逆时针旋转状态下，拉线11被拉出或拉回，从而带动伸缩杆17伸出或缩回。导向环22固定设置在壳罩12内，穿线孔23开于壳罩12上；拉线11第二端依次穿过导向环22、穿线孔23而连接于旋钮21上。具体地，拉线11一端固定在与伸缩杆17在空腔内的部分固定一起的拉簧13一端，并穿过导向环22，导向环22固定在壳罩12内，拉线11穿过壳罩12穿线孔23一端固定在旋扭上。作为选择，导向环22固定在壳罩12内的方式可以有很多中。在如图8所示的实施例中，还设置一固定在壳罩12上的横杆18，导向环22设置在横杆18上，从而导向环22通过横杆18固定在壳罩12内。
如图1-8所示，在一些实施例中，旋钮21的力量来源可以是手动方式，也可以是外部装置自动控制的方式，此处不做具体限制，只要可以实现旋转的功能即可。当由外部装置方式自动控制旋钮21旋转的情况下，一些实施例中的通流间隙测量装置200通过内部拉线11、旋钮21、导向环22的作用，实现动栅尺14与静栅尺15的相对位移，从而实现测量数值发生同步变化，将测量装置安装在测量孔32后便可以旋转伸缩触头，自动进行测量。
可看出，动力组件230和伸缩组件220相配合，动力组件230的旋转提升方式控制伸缩杆17，在伸缩杆17伸出接触到动叶片34后，伸缩杆17端部因为旋转缓慢释放，始终以可控均匀的下压力轻压至动叶片34，解决了现有技术中存在的刚性机械尺尾部较长，可能损坏动叶片34，并且可能测量不准确的问题。这样的好处在于，伸缩杆17端部以可控均匀的下压力轻压至动叶片34上，使得测量更加准确，且不会对电机部件造成损伤。
可以理解地，动力组件230的具体结构、提供动力的方式还可以为其他形式，例如通过电力、液压力等提供动力，此处不做具体限制，只要可以实现相关功能即可。
以下结合图1-8对本发明一些实施例中的通流间隙测量装置200使用过程进行说明。在旋钮21被旋转时，拉线11通过导向环22及穿线孔23导向引导作用，被旋钮21拉动缠绕在壳罩12外壁上，并抵抗拉簧13拉力，进而拉动伸缩杆17向空腔内收缩；测量时，旋钮21被反向旋转，拉线11被释放，在拉簧13拉力作用下伸缩杆17伸出，同时动栅尺14与静栅尺15发生相对位移，通流间隙数据产生变化，直至伸缩杆17端部抵触到被测物，旋钮21继续被反向旋转，通流间隙数据稳定不变。
现有技术中，在测量通流间隙数据时，测量人员无法观察到测量孔32，只能凭感觉将手伸入机座挡风板上的手孔进行摸索测量，又怕刚性的机械测量装置伤到动叶片34，只能轻缓的推动机械深度尺测杆进行测量。绝大多数发电机关于间隙测量均使用机械尺测量，机械尺尾部均有与伸缩头刚性连接的或伸缩或平移的机构，在这种狭小位置使用，给数据测量带来很大不便，并存在用力过猛对电机部件造成损伤的风险。本发明一些实施例的好处在于，通过内部拉线11、旋钮21、导向环22的作用，实现动栅尺14与静栅尺15的相对位移，从而实现测量数值发生同步变化，解决狭小空间中现有技术中存在的刚性机械尺，尾部空间大，可能损坏动叶片34，并且测量不准确的问题。
再如图1所示，数据采集组件240用于采集所有通流间隙测量装置200测量出的通流间隙数据。显示组件250与数据采集组件240相连接，用于显示所有通流间隙数据。
在一些实施例中，针对发电机端部组件的通流间隙测量系统还包括后台接收装置300，通流间隙测量装置200还包括传输组件260，传输组件260与数据采集组件240相连接，接收并将通流间隙数据发送至后台接收装置300。
作为选择，在一些实施例中，数据采集组件240、显示组件250、传输组件260、后台接收装置300可以设置，也可以不设置。在不设置数据采集组件240、显示组件250、传输组件260、后台接收装置300的情况下，针对发电机端部组件的通流间隙测量系统仅通过位移测量件得出通流间隙数据，而数据采集、显示、传输、处理等功能，通过另外的外部装置来实现。
本发明实施例中针对发电机端部组件的通流间隙测量系统可大大提高工作效率，以前12个位置测量一圈需要20分钟，现在可以自动测量；以前需要36小时完成的通流间隙调整工作现在只需24小时便可完成，并且精度更高，更准确。极大地提高了整个检修工作的技术水平。
本发明另一些实施例中还提供一种通流间隙测量装置，与前述实施例一致，此处不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
