一种水轮机主轴密封件监测系统技术方案

本发明专利技术涉及监测装置领域，公开了一种水轮机主轴密封件监测系统，包括用于对水轮机主轴进行密封的密封件，还包括用于监测密封件磨损情况的机械监测机构和电子监测机构。其能同时兼顾实地机械监测以及远程电子监测，两者协同配合，既能实时在线监测，又能避免电子监测可能产生的多种问题，全方位避免水轮机主轴密封件过度磨损，及时提醒操作人员进行维护或更换。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮机主轴密封件监测系统
本专利技术涉及监测装置领域，具体而言，涉及一种水轮机主轴密封件监测系统。
技术介绍
按照立式水轮发电机检修技术规程DL/T817-2014的要求，需对水轮发电机组主轴密封情况进行定期检查测量。目前，在电站实际运行过程中，检修周期普遍为一年每次，多采用机械班检修人员对主轴密封开盖人工手动测量、统计和分析。但由于该项工作强度大，工作手续复杂，安装精度要求高，属于精细作业，且作业人员业务技能原因造成安装工艺差别大，不利于机组长期稳定运行，而每次测量都需要在流程上耗费巨大的人力和时间，也不符合无人值班“少人值守”和智慧电厂建设的相关要求，该方式还存在如下弊端，一方面，由于不同人员测量，在测量的位置及测量结果的读取上会存在较大的偏差，无法公正客观的反映实际情况，并且由于作业空间狭窄，存在一定的风险和隐患；另一方面，人工测量在拆卸和安装过程中会对设备整体的密封性产生影响，长此以往将严重影响设备运行的安全性。为了避免机械拆卸和安装造成的影响，目前，部分现有技术采用传感器进行监测，但传感器普遍设置在设备机械结构上，当密封件发生磨损、部件之间配合关系转变、设备机械结构之间的位置发生细微变化时，将大幅降低传感器的监测精度，导致传感器无法与机械结构形成良好的配合，并且传感器普遍应用于远程监测，无法及时与实地操作工人进行沟通，延误实地操作人员对设备进行第一时间的处理，监测过程中也无法避免会出现信号错误、误报、断线等问题。鉴于此特提出本申请。申请内容本专利技术的目的在于提供一种水轮机主轴密封件监测系统，其能同时兼顾实地机械监测以及远程电子监测，两者协同配合，既能实时在线监测，又能避免电子监测可能产生的多种问题，全方位避免水轮机主轴密封件过度磨损，及时提醒操作人员进行维护或更换。本申请的实施例通过以下技术方案实现：一种水轮机主轴密封件监测系统，包括用于对水轮机主轴进行密封的密封件，还包括用于监测密封件磨损情况的机械监测机构和电子监测机构。进一步地，所述机械监测机构包括与水轮机主轴侧壁套接的抗磨环以及套装在水轮机主轴上的浮动筒，所述浮动筒与水轮机主轴转动且滑动配合，浮动筒与外部环境连接，浮动筒与抗磨环之间通过密封件密封，所述机械监测机构还包括用于指示浮动筒沿水轮机主轴轴向移动距离的指示组件。进一步地，浮动筒能够在自身重力作用下沿水轮机主轴下滑，所述指示组件包括多个指示件和多个参照件，多个指示件与多个参照件一一对应，多个参照件均与外部环境连接，多个参照件均沿浮动筒轴向设有刻度线，多个所述指示件设于浮动筒上，并与对应的参照件的刻度线仅沿浮动筒轴向配合。进一步地，所述浮动筒外侧壁套装有密封盖，密封盖外侧壁与外部环境连接并密封，密封盖内侧壁与浮动筒外侧壁相匹配，多个所述参照件均设于密封盖远离抗磨环的一侧。进一步地，所述浮动筒沿径向切分为多个圆心角相同的柱面部，多个柱面部的相同位置分别设有一个指示件，多个所述参照件均匀设于密封盖上，并分别与对应的指示件沿浮动筒轴向滑动连接。进一步地，所述参照件为柱状，参照件沿浮动筒轴向设置，且一端与密封盖远离抗磨环的一侧连接，所述指示件开有与参照件滑动配合的导向孔。进一步地，所述浮动筒外侧壁与密封盖接触处开有环槽，环槽内设有密封条，密封条与密封盖内侧壁挤紧密封。进一步地，所述密封件底部开有喷水槽，所述浮动筒内设有水道，水道一端通过水泵与外部水源连通，另一端与所述喷水槽连通。进一步地，所述电子监测机构包括多个位移传感器，多个位移传感器均与浮动筒连接，并沿浮动筒轴向设置，多个位移传感器的监测端均指向抗磨环，多个位移传感器共同连有一个PLC控制器，PLC控制器连有显示器，PLC控制器通过现地LCU连有上位机。进一步地，所述位移传感器的数量为4个，并成十字形设置。本专利技术提供的一种水轮机主轴密封件监测系统的有益效果是：(1)通过设置密封件，对水轮机主轴进行密封，防止含有泥沙的水体进入水轮机内部，造成漏水和机械堵塞等情况，通过设置机械监测机构，通过机械配合对密封件的磨损情况进行直观监测，使现场操作人员能够第一时间直观的监测了解到密封件的磨损情况，从而进行应对措施；通过设置电子监测机构，远程且实时的对密封件的磨损情况进行监测，避免发生现场操作人员未及时意识到磨损状况的情况，现场人员可根据远程监测人员反馈的情况通过机械监测机构进行再确认，两者协同配合，全方位避免水轮机主轴密封件过度磨损。(2)通过设置抗磨环，使其随水轮机主轴同步转动，通过设置浮动筒，使其与抗磨环从两侧将密封件压紧，从而实现转动工作的水轮机主轴的密封，通过设置密封件，在实现主轴密封的同时避免浮动筒与抗磨环之间的刚性接触和摩擦，在密封件持续磨损的过程中，浮动筒将在重力作用下逐渐靠近抗磨环，通过设置指示组件，对浮动筒靠近抗磨环的距离进行监测，从而通过该监测值间接监测抗磨环的磨损情况。(3)通过设置指示件和参照件的配合，当密封件磨损、浮动筒在重力作用下下移时，指示件随浮动筒一同下移，从而使指示的刻度线的位置发生改变，从而通过刻度线确定浮动筒的下移距离，即密封件的磨损量。(4)通过设置密封盖，将水轮机主轴端部密封的同时，为浮动筒沿主轴轴向的运动预留了空间，并且，密封盖的内环能够对浮动筒的外侧壁进行径向的限位，防止浮动筒发生径向摇晃和歪斜，从而影响密封效果。(5)通过将多个参照件均设于密封盖远离抗磨环的一侧，使多个参照件裸露在密封机构之外，使用人员无需拆卸密封相关的机构即可对密封件份磨损情况进行直观监测，从而避免拆卸和安装时产生的安装偏差以及漏水隐患。(6)通过设置浮动筒包括多个柱面部，从而使多个柱面部之间能够相对独立且均匀的挤压密封件，当主轴运行过程中，各个柱面部上对应的指示件和参照件将反应密封件在不同方位上的磨损情况，从而使现场的实用人员能够直观的根据不同位置的指示件判断该方位的密封件的磨损情况，以做出及时且合理的处理。(7)通过设置指示件与对应的参照件滑动连接，在方便监测数据的同时，对浮动筒进行进一步限位，使浮动筒无法转动，防止浮动筒跟随主轴一同转动，从而无法根据指示件进行读数。(8)通过设置喷水槽和水道，将洁净水源引入，从喷水槽以一定压力排出，从而在密封件与抗磨环之间形成向外流动的水膜，一方面将渗入的杂质冲开，稳定密封件的抗磨性能，另一方面在摩擦面形成水膜，能够有效降低磨损，提升密封件的使用寿命。(9)通过设置位移传感器，且将其固定于浮动筒上，从而测量其监测端与抗磨环之间的距离，当浮动筒下移时，位置传感器与抗磨环之间的距离逐渐缩短，从而直接反应密封件的磨损量。通过设置多个位移传感器，对密封件不同方位上的磨损量进行监测，通过设置PLC控制器、现地LCU以及上位机，对多个位移传感器采集到的实时数据进行储存和分析，对磨损的趋势及时掌握，从而为机组的长期安全运行提供决策支撑。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水轮机主轴密封件监测系统，包括用于对水轮机主轴进行密封的密封件(10)，其特征在于，还包括用于监测密封件(10)磨损情况的机械监测机构和电子监测机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种水轮机主轴密封件监测系统，包括用于对水轮机主轴进行密封的密封件(10)，其特征在于，还包括用于监测密封件(10)磨损情况的机械监测机构和电子监测机构。


2.根据权利要求1所述的水轮机主轴密封件监测系统，其特征在于，所述机械监测机构包括与水轮机主轴侧壁套接的抗磨环(20)以及套装在水轮机主轴上的浮动筒(21)，所述浮动筒(21)与水轮机主轴转动且滑动配合，浮动筒(21)与外部环境连接，浮动筒(21)与抗磨环(20)之间通过密封件(10)密封，
所述机械监测机构还包括用于指示浮动筒(21)沿水轮机主轴轴向移动距离的指示组件(22)。


3.根据权利要求2所述的水轮机主轴密封件监测系统，其特征在于，所述浮动筒(21)能够在自身重力作用下沿水轮机主轴下滑，所述指示组件(22)包括多个指示件(221)和多个参照件(222)，多个指示件(221)与多个参照件(222)一一对应，多个参照件(222)均与外部环境连接，多个参照件(222)均沿浮动筒(21)轴向设有刻度线(2221)，多个所述指示件(221)设于浮动筒(21)上，并与对应的参照件(222)的刻度线(2221)仅沿浮动筒(21)轴向配合。


4.根据权利要求3所述的水轮机主轴密封件监测系统，其特征在于，所述浮动筒(21)外侧壁套装有密封盖(23)，密封盖(23)外侧壁与外部环境连接并密封，密封盖(23)内侧壁与浮动筒(21)外侧壁相匹配，多个所述参照件(222)均设于密封盖(23)远离抗磨环(20)的一侧。


5.根据权利要求4所述的水轮机主轴密封件监测系统，其特征在于，所述浮动筒(21)沿径向切分为多个圆心角相同的柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，李建清，靳帅，陈千千，
申请(专利权)人：国电大渡河枕头坝发电有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51