同步离合器状态监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种同步离合器状态监控装置，包括：脉冲信号采集设备；所述同步离合器包括主动件、从动件、用于主动件和从动件之间扭力传导的中间件，其中，在主动件和从动件的光轴部分设置有预设的刻度标记；所述脉冲信号采集设备用于：采集变化脉冲信号和基准脉冲信号，所述变化脉冲信号由预设的刻度标记随着主动件转动而形成，所述基准脉冲信号由预设的刻度标记随着从动件转动而形成。该方案可以在同步离合器的啮合与脱开过程中对中间件的移动过程进行监测，及时发现异常，防止事故发生。

【技术实现步骤摘要】
同步离合器状态监控装置
本技术涉及同步离合器安全监测
，特别涉及一种同步离合器状态监控装置。
技术介绍
目前，随着西气东输工程的完善和国内发电机组节能环保的高要求，我国已经建设一大批“燃气—蒸汽”联合循环电站。在现有联合循环电厂发电机组的轴系中，无论是单轴布置轴系还是多轴布置中的汽轮机轴系，大部分都配置有同步离合器，轴系结构如图1和2所示。对于单轴布置轴系来讲，同步离合器的设置能够让机组同时实现快速启停与能源的高效利用。如图1所示，燃气轮机与蒸汽轮机同轴布置，在燃气轮机发电机与蒸汽轮机之间设置有同步离合器。在机组启动期间，燃气轮机转速大于蒸汽轮机，蒸汽轮机处于脱开状态，燃气轮机单独运行进行快速启动，实现调峰功能。在燃气轮机启动稳定以后，再利用燃气轮机尾气能量产生蒸汽，推动蒸汽轮机运行，蒸汽轮机升速至3000rpm(RevolutionsPerminute，转/分钟)以后通过同步离合器与燃气轮机并车进行同轴做功，实现联合循环功能，提高能源的利用效率。对于多轴布置中的汽轮机轴系，同步离合器的设置能够让机组在纯凝、抽凝、背压等方式下相互切换。如图2所示，在蒸汽轮机的高中压缸与低压缸之间配置同步离合器，当低压缸转速低于高中压缸时，低压缸脱开，高中压缸单独运行，高中压缸排汽可以全部用来供热，实现机组的背压供热功能。当低压缸转速高于高中压缸时，低压缸会通过离合器与高中压缸啮合，实现同轴做功，提高纯凝和抽凝模式下能源的利用效率。轴系中同步离合器的设置可以整体上提高能源的利用效率，产生巨大的经济效益，但是对发电机组的安全运行也带来了诸多问题。某联合循环电厂曾因同步离合器故障造成整个轴系无法正常运行，甚至造成运行机组的非计划停机，带来的损失不可估量。目前，带有锁止环的同步离合器啮合过程如图3至图5所示(为了过程表示的清晰，同步离合器的棘轮棘爪结构在本图中未进行体现)。离合器主要包括主动件、从动件和用于主动件和从动件之间扭力传导的中间件；中间件滑动设置在主动件与从动件配合而成的空腔内；中间体的外周侧设置有向外侧延伸的主动齿，从动件的内周侧设置有向内延伸的从动齿，当中间体滑至左侧与主动轴接触时，主动齿与从动齿相互啮合。锁止环通常滑动设置在主动件外侧，用于固定中间件；锁止环与主动件上设置有用于控制锁止环位移的滑道，当锁止环位于滑道的靠近从动件一侧的尽头时，锁止环与从动件之间留有一段空隙。在图3所示状态下，此时主动件转速低于从动件转速，同步离合器处于脱开状态，主动齿与从动齿脱开，主动件与从动件在各自转速下转动，同步离合器处于非工作状态。此时，锁止环与中间件和主动件同时旋转。由于锁止与解锁的需求，锁止环此时距离从动件距离非常近，导致此处没有空间进行其他测量装置的安装。所以，中间件的位置是一个盲点，无论在同步离合器的停止或者运行状态下，中间件的位置一直处于未知状态。在图4所示状态下，主动件转速大于从动件转速时，由于转速差的推动使同步离合器啮合，当同步离合器处于啮合状态，如图4中所示，主动齿与从动齿相互啮合，此时主动件与从动件转速相同，开始扭矩的传递。但是扭矩只能从主动件传递至从动件，锁止环此时未锁定。如果此时主动件的转速再低于从动件，那么离合器将会脱开。在图5所示状态下，同步离合器处于啮合状态，锁止环此时已锁定。这种状态下，即使主动件出现某种故障失去力矩，从动件也可以将自身力矩传递至主动件，如果此时主动件的转速再低于从动件，同步离合器也不会脱开。整个轴系始终处于正常转速下，防止主动件在故障情况下脱开导致事故的发生。对于上述的同步离合器来讲，在目前的运行过程中，正常的监测参数仅仅有同步离合器本身的脱开、啮合、锁定这三个状态点的监测信号，这三种信号均为状态开关量，无法在同步离合器的啮合与脱开过程中对中间件的移动过程进行监测，如果同步离合器在啮合与脱开的过程中中间件发生故障，现有监测手段无法捕捉到故障信息，可能会导致同步离合器在运行过程中轻则损坏，重则机组停机或事故，造成如无法挽回的损失。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种同步离合器状态监控装置，可以在同步离合器的啮合与脱开过程中对中间件的移动过程进行监测，及时发现异常，防止事故发生。该同步离合器状态监控装置包括：脉冲信号采集设备；所述同步离合器包括主动件、从动件、用于主动件和从动件之间扭力传导的中间件，其中，在主动件和从动件的光轴部分设置有预设的刻度标记；所述脉冲信号采集设备用于：采集变化脉冲信号和基准脉冲信号，所述变化脉冲信号由预设的刻度标记随着主动件转动而形成，所述基准脉冲信号由预设的刻度标记随着从动件转动而形成。在一个实施例中，所述预设的刻度标记包括一个凹槽或一个突出的磁性块。在一个实施例中，所述预设的刻度标记包括多个宽度相同和间距相等的凹槽或突出的磁性块。在一个实施例中，所述脉冲信号采集设备采用电涡流传感器。在一个实施例中，所述预设的刻度标记包括一个反光带，或多个宽度相同和间距相等的反光带。在一个实施例中，所述反光带由可修改的反光涂料制成。在一个实施例中，所述脉冲信号采集设备采用激光测量传感器。在本技术实施例中，通过在主动件和从动件的光轴部分设置有预设的刻度标记，然后可以通过采集由预设的刻度标记随着主动件转动而形成的变化脉冲信号和由预设的刻度标记随着从动件转动而形成的基准脉冲信号，来确定中间件的滑动距离，从而能对离合器的中间件位置进行实时监控，及时发现异常，防止事故发生。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种带有同步离合器的单轴布置轴系结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种多轴布置中带有同步离合器的汽轮机轴系结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种同步离合器脱开状态示意图；图4是本技术实施例提供的一种同步离合器啮合未锁定状态示意图；图5是本技术实施例提供的一种同步离合器啮合并锁定状态示意图；图6是本技术实施例提供的一种同步离合器状态监控系统示意图；图7是本技术实施例提供的一种同步离合器监测脉冲示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。针对现有技术中不能对中间件的移动位置进行测量，本技术提出一种同步离合器状态监控装置，通过对离合器的结构改造，增加现场相关监测信号或者利用现场已有信号进行处理，对处理结果进行分析，实现监测中间件的滑动位置，对离合器的运动状态进行评价，并进一步进行故障预测，保证离合器在服役期间工作状态正常。图6是本技术实施例提供的一种同步离合器状态监控系统示意图，如图6所示，该同步离合器状态监控装置包括：脉冲信号采集设备1；所述同步离合器包括主动件4、从动件5、用于主动件和从动件之间扭力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步离合器状态监控装置，其特征在于，包括：脉冲信号采集设备；所述同步离合器包括主动件、从动件、用于主动件和从动件之间扭力传导的中间件，其中，在主动件和从动件的光轴部分设置有预设的刻度标记；所述脉冲信号采集设备用于：采集变化脉冲信号和基准脉冲信号，所述变化脉冲信号由预设的刻度标记随着主动件转动而形成，所述基准脉冲信号由预设的刻度标记随着从动件转动而形成。

【技术特征摘要】
1.一种同步离合器状态监控装置，其特征在于，包括：脉冲信号采集设备；所述同步离合器包括主动件、从动件、用于主动件和从动件之间扭力传导的中间件，其中，在主动件和从动件的光轴部分设置有预设的刻度标记；所述脉冲信号采集设备用于：采集变化脉冲信号和基准脉冲信号，所述变化脉冲信号由预设的刻度标记随着主动件转动而形成，所述基准脉冲信号由预设的刻度标记随着从动件转动而形成。2.如权利要求1所述的同步离合器状态监控装置，其特征在于，所述预设的刻度标记包括一个凹槽或一个突出的磁性块。3.如权利要求1所述的同步离合器状态监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亚军，黄葆华，邓建平，张朝阳，李学宾，靳江波，司派友，左川，王维萌，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，北京京西燃气热电有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11