水輪發(fā)電機鎢金瓦推力軸承故障預警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種用于水輪發(fā)電機鎢金瓦推力軸承的故障預警裝置。
【背景技術】
[0002] 推力軸承被稱為是水輪發(fā)電機的"心臟"，它承受著發(fā)電機組轉(zhuǎn)子重量及軸向水推 力，其工作性能及運行狀態(tài)直接關系到機組的運行是否安全可靠。隨著水輪發(fā)電機組容量 的不斷增大，對大型機組運行可靠性的要求也越來越高，對推力軸承安全可靠運行的要求 也越來越高，因此對水輪發(fā)電機推力軸承的潛在故障提出預警就顯得十分重要。
[0003] 目前，水輪發(fā)電機組推力軸承運行狀態(tài)的監(jiān)測方法是在推力瓦上安裝溫度傳感 器，通過監(jiān)測推力瓦的溫度來確定推力軸承的運行狀態(tài)是否良好，但這種方法存在缺點，第 一，此方法只能間接反映推力軸承油膜狀態(tài);第二，溫度監(jiān)測存在滯后現(xiàn)象，當發(fā)現(xiàn)溫度異 常時可能已經(jīng)出現(xiàn)軸承的損壞，而無法提前做出預警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是公開一種應用于水輪發(fā)電機鎢金瓦推力軸承的故障預警裝 置，該裝置適用于采用鎢金瓦推力軸承的水輪發(fā)電機組，在水輪發(fā)電機組運行時對每塊鎢 金推力瓦的油膜厚度、油膜壓力、油膜溫度數(shù)據(jù)進行動態(tài)測量，通過對數(shù)據(jù)的分析處理判斷 軸承的這些潤滑參數(shù)是否正常，如果出現(xiàn)異常，則會對潛在的故障提出預警。
[0005] 本實用新型的技術方案為:水輪發(fā)電機鎢金瓦推力軸承故障預警裝置，其特征是： 由溫度傳感器、壓力傳感器、油膜厚度傳感器、前置器、遠程主機組成，前置器包括PCM-3363CPU模塊UUPCM-3910電源模塊U2、PCM-3835存儲器模塊U3、PCM-3718H多功能采集模塊 U4、信號調(diào)理模塊U5、無線路由模塊U6，其中U1、U2、U3、U4采用PC 104總線模塊，模塊上帶有 用于總線連接的插針和插孔，1]1、1]2、1]3、1]4通過這些插針和插孔依次層疊連接到一起，組成 堆棧式結構，U5通過信號連接線與U4上的信號接口相連，U6通過網(wǎng)線連接到U1的網(wǎng)絡端口， 油膜厚度傳感器311、312、513、514、壓力傳感器521、522、523、524的輸出信號進入數(shù)據(jù)采集 卡U4,溫度傳感器331、332、333、334的輸出信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊1]5后形成信號031、032、 D33、D34并進入數(shù)據(jù)采集采集卡U4;遠程主機包括機箱U7、電源轉(zhuǎn)換器U8、嵌入式計算機U9、 點陣式液晶顯示屏U10、無線通訊模塊U11、轉(zhuǎn)速信號采集模塊U12、繼電器控制模塊U13、聲 光報警器1]14。1]8、1]9、1]11、1]12、1]13等模塊都安裝在機箱1]7內(nèi)，1]10安裝在機箱1]7前面板上， U14安裝在機箱U7上表面。
[0006] 工作原理
[0007] 本實用新型的全部傳感器都安裝于鏡板上，每種傳感器分別沿不同的徑向分布， 傳感器在鏡板上的布置圖如圖3所示。鏡板轉(zhuǎn)動一周，三種傳感器會分別掃過每塊推力瓦， 前置器在運行程序的控制下同時采集每只傳感器的測量數(shù)據(jù)，從而得到每塊鎢金瓦上的潤 滑參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0008] 在前置器開始數(shù)據(jù)采集時，首先記錄當前時間T1，同時遠程主機從機組轉(zhuǎn)速傳感 器處取得轉(zhuǎn)速數(shù)值η并將該數(shù)值傳送到前置器，前置器根據(jù)轉(zhuǎn)速數(shù)值η計算出數(shù)據(jù)采集卡的 采樣間隔時間ΖΤ，設定機組每轉(zhuǎn)動一圈前置器能夠采集到600組測量數(shù)據(jù)，則
⑴
[0009] w
[0010] 按照公式（1)設定下一次采集的觸發(fā)時間為T1+ZT，該時間到達后再進行數(shù)據(jù)采 集，依此周而復始進行。機組每旋轉(zhuǎn)一周，前置器能夠采集到600組數(shù)據(jù)，每個傳感器都能夠 在單塊推力瓦上采集到幾十組數(shù)據(jù)，可以精確顯示推力軸承運行狀態(tài)。
[0011]水輪發(fā)電機鎢金瓦推力軸承的故障預警裝置前置器，采用研華公司的PC104總線 的嵌入式單板電腦作為基礎，本實用新型中的1]1、1]2、1]3、1]4均采用?(：104總線模塊，每個模 塊上都有用于總線連接與擴展的插針和插孔，4個模塊組成堆棧式結構，具有體積小、抗振 性能好等優(yōu)點，保證了系統(tǒng)主機在高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的可靠運行。
[0012]信號調(diào)理模塊U5使用非平衡電橋的原理將三線制鉑電阻的溫度信號S31、S32、 S33、S34轉(zhuǎn)換成滿足U4采集范圍的電壓信號031、032、033、034，這些信號和油膜厚度信號 311、312、313、314、油膜壓力信號321、322、323、324-起接到1]4的25針0型插座上，并通過螺 栓連接固定。
[0013]技術效果
[0014] 遠程主機中安裝推力軸承潤滑參數(shù)數(shù)據(jù)分析軟件，通過無線通訊模塊U9與前置器 通信。以往在旋轉(zhuǎn)部件上的數(shù)據(jù)測量都要使用滑環(huán)傳輸信號，本實用新型中前置器隨機組 轉(zhuǎn)動進行動態(tài)采集，通過無線局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，省去滑環(huán)，解決了滑環(huán)傳輸測量信號帶 來干擾的問題。遠程主機中的數(shù)據(jù)處理程序?qū)⑹盏降臄?shù)據(jù)進行分析，一旦出現(xiàn)推力瓦油膜 厚度過薄、油膜壓力異常或者溫度升速過快等現(xiàn)象，遠程主機會給出報警信號，并將故障原 因顯示在點陣式顯示屏U10上，提醒操作人員進行處理，保證推力軸承安全運行。
[0015] 推力軸承的安全可靠運行是依靠推力瓦與鏡板間形成安全油膜來實現(xiàn)的，油膜厚 度和油膜壓力能直接反映推力軸承的運行狀態(tài)。推力軸承運行出現(xiàn)故障時，首先發(fā)生變化 的就是油膜壓力和油膜厚度，因此動態(tài)監(jiān)測這些數(shù)據(jù)比監(jiān)測推力瓦溫度更能夠直接反應推 力軸承的運行狀態(tài)，能夠更早的發(fā)現(xiàn)推力軸承的故障。本實用新型中直接對鎢金瓦推力軸 承的油膜厚度、油膜壓力、油膜溫度三種參數(shù)同時采集，根據(jù)機組的轉(zhuǎn)速計算出采樣的時間 間隔，保證機組每轉(zhuǎn)動一周監(jiān)測系統(tǒng)能夠采集到600組數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)會給 出報警信號，提醒操作人員進行處理，防患于未然。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型前置器原理框圖
[0017] 圖2是本實用新型遠程主機原理框圖
[0018] 圖3是本實用新型中油膜厚度傳感器、壓力傳