一种汽轮机阀门的行程测量装置及行程监控系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及汽轮机领域，具体地，涉及一种汽轮机阀门的行程测量装置及行程监控系统。所述行程测量装置包括与汽轮机阀门引出杆连接的第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器和第三LVDT位移传感器，其中所述第一LVDT位移传感器安装在所述汽轮机阀门的防转杆侧，所述第二LVDT位移传感器和所述第三LVDT位移传感器平行安装在所述汽轮机阀门LVDT连杆侧的焊接上。本实用新型专利技术设置了LVDT位移传感器的三重冗余结构，提高了汽轮机阀门的LVDT位移传感器的可靠性，解决了LVDT位移传感器在现场恶劣环境下容易断裂的问题，同时避免了LVDT位移传感器故障时导致的阀门失控。

Stroke measuring device for steam turbine valve and stroke monitoring system

The utility model relates to the field of a steam turbine, in particular to a stroke measuring device of a turbine valve and a travel monitoring system. The distance measuring device comprises a first valve and steam turbine guide rod LVDT displacement sensor, displacement sensor connected second LVDT and third LVDT displacement sensor, wherein the first LVDT displacement sensor is installed on the steam turbine valve for preventing rotation of the rod side, the second LVDT displacement sensor and the displacement sensor is installed in parallel to LVDT third the steam turbine valve rod side welding on LVDT. The utility model is provided with three triple redundant structure of LVDT displacement sensor, improve the reliability of the LVDT displacement sensor for steam turbine valve, solves the LVDT displacement sensor is easy to break in the field under harsh environment, while avoiding the lead LVDT displacement sensor fault of the control valve.

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机阀门的行程测量装置及行程监控系统
本技术涉及汽轮机领域，具体地，涉及一种汽轮机阀门的行程测量装置及行程监控系统。
技术介绍
LVDT(linearVariableDifferentTransformer，线性可变差动变压器)位移传感器(以下可将LVDT位移传感器简称为LVDT)利用差动电感原理，可以将一个物件的直线运动的机械变化量转换成相对应的电信号，从而进行位移(或行程)的自动监测和控制。如图1所示，常规的LVDT位移传感器通常包括电缆线11、套筒12(套筒中包括线圈和铁芯，图1中未示出)、铁芯13(铁芯的一部分包括在套筒内，图1中未示出，另一部分则延伸出套筒)和螺母14，在实际应用时，螺母14将从套筒12中延伸出的一段铁芯13和被测物固定以测量被测物的行程。LVDT应用广泛，目前国内外已设计有各种防爆、耐高压、真空环境、海底等专用LVDT。火力发电厂将LVDT用于监视汽轮机阀门位移量反馈，一般的安装方式为阀门的阀门引出杆(也可称为阀体连杆)和LVDT用螺母连接，紧固后阀门引出杆和LVDT成为一个固定整体。对应于这种一般的安装方式，传统的基于LVDT的汽轮机阀门行程监控对应有以下几种采样方式：1)单路采样方式，即就地安装一支LVDT位移传感器作为阀门反馈，LVDT返回相应检测量以和汽轮机的控制系统发出的指令形成闭环控制，控制系统再判断阀门实际状态以控制阀门开度。2)双路采样方式，即就地安装两支LVDT位移传感器作为阀门反馈，LVDT返回相应检测量，对两路检测量进行二取均值、二取高值或者二取接近指令值，以和控制系统发出的指令形成闭环控制，控制系统再判断阀门实际状态以控制阀门开度。但是，由于火电机组汽轮机阀门高频振动、阀门门杆转动、门杆高温漏气等恶劣工况，LVDT反馈杆韧性下降，螺纹处的集中热应力上升且得不到释放，导致LVDT元件铁芯处缓慢产生裂纹，最终断裂。因此传统的基于LVDT的汽轮机阀门行程监控也随之存在很大的局限性，具体包括：1)对于单路采样方式，LVDT断裂或故障时，会完全失去其对于阀门状态的监控。2)对于双路采样方式，二取均值时，存在单路故障，反馈值为准确值的50％；二取高值时，出现指令随反馈值向上跳变的几率较高；二取接近指令值时，在LVDT故障后，指令随反馈波动严重。因此，在双路采样方式下，控制系统难以准确区分LVDT的故障点(也称为坏点)与非故障点(也称为好点)，导致控制系统不能准确地判断阀门实际状态，引发阀门失控，存在汽轮机跳闸的风险，影响机组安全运行。因此，传统的基于LVDT的汽轮机阀门行程监控方案及LVDT安装方式存在局限性，影响LVDT的可靠性及汽轮机阀门行程监控的准确度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种汽轮机阀门的行程测量装置及行程监控系统，用于解决传统的基于LVDT的汽轮机阀门行程监控方案及LVDT安装方式存在局限性的问题。为了实现上述目的，本技术提供一种汽轮机阀门的行程测量装置，该行程测量装置包括与汽轮机阀门的阀门引出杆连接的第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器和第三LVDT位移传感器，其中所述第一LVDT位移传感器安装在所述汽轮机阀门的防转杆侧，所述第二LVDT位移传感器和所述第三LVDT位移传感器平行安装在所述汽轮机阀门两侧的焊接板板上，且所述焊接板固定在所述汽轮机阀门的LVDT连杆侧。可选地，所述第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器及第三LVDT位移传感器通过连接横杆和所述阀门引出杆连接。可选地，所述连接横杆的一侧通过第一万向节连接所述阀门引出杆，且另一侧通过第二万向节连接对应的第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器或第三LVDT位移传感器。可选地，所述第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器及第三LVDT位移传感器的铁芯通过螺母连接所述连接横杆，且所述螺母与所述连接横杆的连接处设置有弹性件。本技术还提供一种汽轮机阀门的行程监控系统，该行程监控系统包括：上述的行程测量装置；辅阀门控制卡，连接所述第一LVDT位移传感器的输出端，用于接收所述第一LVDT位移传感器采集的汽轮机阀门的第一路行程信息；以及主阀门控制卡，连接所述第二LVDT位移传感器和所述第三LVDT位移传感器的输出端，用于接收所述第二LVDT位移传感器和所述第三LVDT位移传感器分别采集的汽轮机阀门的第二路行程信息和第三路行程信息；其中，所述主阀门控制卡还与所述辅阀门控制卡连接，用于从所述辅阀门控制卡接收所述第一路行程信息，并用于对所述第一路行程信息、第二路行程信息和第三路行程信息进行逻辑处理，以及根据逻辑处理后的信息来进行汽轮机阀门控制。可选地，所述主阀门控制卡和所述辅阀门控制卡采用MVP50阀门卡件。可选地，所述主阀门控制卡和所述辅阀门控制卡中各自配置有控制器，所述控制器用于对所述第一路行程信息、第二路行程信息或第三路行程信息进行调节。可选地，所述控制器为PID控制器。通过上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术设置了LVDT位移传感器的三重冗余结构，提高了汽轮机阀门的LVDT位移传感器的可靠性，解决了LVDT位移传感器在现场恶劣环境下容易断裂的问题，同时避免了LVDT位移传感器故障时导致阀门失控，降低了汽轮机机组跳闸风险。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是常规LVDT位移传感器的结构示意图；图2是本技术实施例的行程测量装置的结构示意图；图3是本技术实施例的行程测量装置中LVDT位移传感器的装置示意图；图4是本技术实施例的行程监控系统的结构示意图；图5是本技术实施例的行程监控方法的流程示意图。附图标记说明11电缆线12套筒13铁芯14螺母21阀门引出杆22第一LVDT位移传感器23第二LVDT位移传感器24第三LVDT位移传感器25防转杆26焊接板27LVDT连杆28防转护板29油动机支架31滑套定位装置32连接横杆33第一万向节34第二万向节35油动机中心轴36导向杆41行程测量装置42辅阀门控制卡43主阀门控制卡具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。本技术实施例中，所述汽轮机阀门主要是指汽轮机的油动机的高压调门(也可称为高调门)。本技术实施例给出了一种汽轮机阀门的行程测量装置，图2为该行程测量装置的结构示意图，且其为俯视图。如图2所示，该行程测量装置包括与汽轮机阀门的阀门引出杆21(图2中未示出)连接的第一LVDT位移传感器22、第二LVDT位移传感器23和第三LVDT位移传感器24，其中，所述第一LVDT位移传感器22安装在所述汽轮机阀门的防转杆25侧，所述第二LVDT位移传感器23和所述第三LVDT位移传感器24平行安装在所述汽轮机阀门两侧的焊接板26上，且所述焊接板26安装在所述汽轮机阀门的LVDT连杆27侧。其中，在所述防转杆24的下方位置还安装有防转护板28，且该防转护板28与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机阀门的行程测量装置，其特征在于，该行程测量装置包括与汽轮机阀门的阀门引出杆(21)连接的第一LVDT位移传感器(22)、第二LVDT位移传感器(23)和第三LVDT位移传感器(24)，其中：所述第一LVDT位移传感器(22)安装在所述汽轮机阀门的防转杆(25)侧，所述第二LVDT位移传感器(23)和所述第三LVDT位移传感器(24)平行安装在所述汽轮机阀门两侧的焊接板(26)上，且所述焊接板(26)固定在所述汽轮机阀门的LVDT连杆(27)侧。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机阀门的行程测量装置，其特征在于，该行程测量装置包括与汽轮机阀门的阀门引出杆(21)连接的第一LVDT位移传感器(22)、第二LVDT位移传感器(23)和第三LVDT位移传感器(24)，其中：所述第一LVDT位移传感器(22)安装在所述汽轮机阀门的防转杆(25)侧，所述第二LVDT位移传感器(23)和所述第三LVDT位移传感器(24)平行安装在所述汽轮机阀门两侧的焊接板(26)上，且所述焊接板(26)固定在所述汽轮机阀门的LVDT连杆(27)侧。2.根据权利要求1所述的行程测量装置，其特征在于，所述第一LVDT位移传感器(22)、第二LVDT位移传感器(23)及第三LVDT位移传感器(24)通过连接横杆(32)和所述阀门引出杆(21)连接。3.根据权利要求2所述的行程测量装置，其特征在于，所述连接横杆(32)的一侧通过第一万向节(33)连接所述阀门引出杆(21)，且另一侧通过第二万向节(34)连接对应的第一LVDT位移传感器(22)、第二LVDT位移传感器(23)或第三LVDT位移传感器(24)。4.根据权利要求2所述的行程测量装置，其特征在于，所述第一LVDT位移传感器(22)、第二LVDT位移传感器(23)及第三LVDT位移传感器(24)的铁芯(13)通过螺母(14)连接所述连接横杆(32)，且所述螺母(14)与所述连接横杆(32...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锐，孙月，刘英，尹武昌，康二红，商勇志，刘洋，曾宪涛，赵宇，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，广东国华粤电台山发电有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11