本实用新型专利技术提供了一种水轮机应力测试装置和水轮机应力实验系统。水轮机应力测试装置用于检测轴流转浆式水轮机的轮毂体的应力，其包括多个应变片、密封箱和数据采集装置。多个应变片分别用于粘贴在轮毂体多个部件表面，以便采集轮毂体多个部件的应变信号。密封箱用于设置于轮毂体的内腔中。数据采集装置设置于密封箱内，且连接于多个应变片匹配的信号线，以接收多个应变片传输的应变信号，并将应变采集数据以无线方式发送给位于轮毂体外部的数据处理设备。本实用新型专利技术的水轮机应力测试装置能高效检测轴流转浆式水轮机的轮毂体应力。高效检测轴流转浆式水轮机的轮毂体应力。高效检测轴流转浆式水轮机的轮毂体应力。
【技术实现步骤摘要】
水轮机应力测试装置和水轮机应力实验系统
[0001]本技术涉及水电测试
，特别涉及一种水轮机应力测试装置和水轮机应力实验系统。
技术介绍
[0002]水轮机是水电站的核心设备。水轮机关键受力部件的裂纹是水轮机运行的主要危害之一，给水电站的安全运行带来了重大隐患。近年来，水轮机逐渐向高水头和大容量发展，转轮尺寸逐步增大，关键受力部件承受越来越大的动静载荷，使得裂纹风险进一步增加。
[0003]轴流转浆式水轮机是一种常用的水轮机，其具有核心部件轮毂体。轮毂体具有封闭的内腔，内腔中布置有活塞杆、操作架、拐臂、连杆等关键受力部件，极易产生交变应力而产生裂纹，威胁水轮机运行安全。由于轮毂体密封要求极高，且内部设置有润滑油，不便进行线路布置和数据传输。行业内尚无成熟的技术手段对其内部关键部件进行应力检测。这也成为水电测试领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于至少解决现有技术存在的上述缺陷之一，提供一种能高效检测轴流转浆式水轮机的轮毂体应力的水轮机应力测试装置和水轮机应力实验系统。
[0005]本技术的进一步的目的是要实现采集数据的实时传输和分析。
[0006]本技术的进一步的目的是要确保采集数据的完整性。
[0007]本技术的进一步的目的是要节约水轮机应力测试装置的能耗。
[0008]一方面，本技术提供了一种水轮机应力测试装置，用于检测轴流转浆式水轮机的轮毂体的应力，其包括：
[0009]多个应变片，分别用于粘贴在所述轮毂体的多个部件表面，以便采集所述轮毂体多个部件的应变信号；
[0010]密封箱，用于设置于所述轮毂体的内腔中；和
[0011]数据采集装置，设置于所述密封箱内，且连接于所述多个应变片匹配的信号线，以接收所述多个应变片传输的应变信号，并将应变采集数据以无线方式发送给位于所述轮毂体外部的数据处理设备。
[0012]可选地，所述轮毂体包括限定出所述内腔的转轮体，所述转轮体的底端具有第一出口且盖设有第一盖板；所述内腔底部具有一分隔壁，其在所述内腔底部分隔出一泄水锥腔，所述分隔壁开设有第二开口且盖设有第二盖板；且
[0013]所述密封箱用于安装在所述泄水锥腔内。
[0014]可选地，所述泄水锥腔内设置有支撑架；且
[0015]所述密封箱用于可拆卸地安装于所述支撑架。
[0016]可选地，水轮机应力测试装置还包括：航空插头，用于可拆卸地安装于所述分隔壁
上，所述航空插头的两端分别朝向所述分隔壁的两侧；且
[0017]所述多个应变片的信号线连接或插接于所述航空插头的一端，所述数据采集装置的数据线插接于所述航空插头的另一端。
[0018]可选地，水轮机应力测试装置还包括走线管，设置在所述内腔中，用于容纳所述多个应变片的信号线；
[0019]所述走线管具有位于其长度方向不同部位的多个出线口，所述多个应变片的信号线分为多组，每组信号线从一个所述出线口伸出。
[0020]可选地，所述走线管的进线端卡接于所述航空插头。
[0021]可选地，水轮机应力测试装置还包括：
[0022]蓄电池，设置在所述密封箱内，用于为所述数据采集装置供电；以及
[0023]定时模块和开闭控制模块，串联在所述蓄电池与所述数据采集装置之间；
[0024]所述定时模块配置成在计时开始第一预设时长后，切换至常通状态；
[0025]所述开闭控制模块配置成：在所述定时模块处于所述常通状态时，在通电状态和断电状态之间周期性地循环切换，以使所述数据采集装置周期性地通电和断电。
[0026]可选地，所述数据采集装置包括存储模块，以用于存储其采集的应变数据。
[0027]可选地，所述轮毂体包括：
[0028]转轮体，其轴线竖向延伸，且限定出所述内腔，其周壁具有沿其周向均布的多个安装孔；
[0029]操作架，为轴线竖向延伸的盘状，其外周嵌固于所述转轮体的周壁内侧，且开设有多个沿周向均布且竖向延伸的螺纹孔，所述操作架包括外框和位于所述外框内侧中央的盘体，所述盘体与所述外框之间设置有沿所述盘体的周向分布的多个连接筋；
[0030]活塞杆，下端固定连接于所述操作架中部，上端伸出所述转轮体，以在被驱动转动时，带动所述轮毂体整体转动；
[0031]卡环，套设在所述活塞杆且贴靠于所述盘体上端面；
[0032]多个叶片组件，每个所述叶片组件包括叶片、拐臂、连杆和调节螺栓，其中，所述叶片部分位于所述转轮体外部，其转轴可转动地插入一个所述安装孔，所述拐臂的一端固定于所述叶片的转轴，另一端可转动地连接于所述连杆的上端，所述连杆的下端固定于所述调节螺栓的上端，所述调节螺栓下部旋拧于一个所述螺纹孔；且
[0033]所述多个应变片包括：
[0034]位于所述活塞杆外周面，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片；
[0035]位于所述卡环上面，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片；
[0036]位于每个所述连接筋上表面的1个应变片；
[0037]位于所述外框外周面，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片；
[0038]位于所述连杆外周面，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片；
[0039]位于所述拐臂外周面，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片；
[0040]位于所述转轮体周壁内侧，轴向位置相同且周向间隔180
°
的2个应变片。
[0041]另一方面，本技术还提供了一种水轮机应力实验系统，包括：
[0042]轴流转浆式水轮机；
[0043]如以上任一项所述的水轮机应力测试装置；以及
[0044]数据处理设备，用于接收所述数据采集装置无线发送的采集数据，并对其进行处理。
[0045]本技术的水轮机应力测试装置中，将数据采集装置设置在一密封箱中，将密封箱设置在轮毂体的内腔中，仅通过信号线与多个应变片连接，以接收多个应变片传输来的应变信号。由于应变片与数据采集装置以有线方式连接，信号传输更加完整。并且，利用密封箱来收纳数据采集装置以及蓄电池、定时模块和开闭控制模块等必要的模块，使其与轮毂体内腔中的油隔离开，避免相互影响。此外，数据采集装置通过无线方式将应变采集数据发送给外界的数据处理设备，无需向外伸出引线，从而不会破坏轮毂体的密封性能，而且也能够实现采集数据的实时传输和分析，更加方便了实验人员使用。
[0046]进一步地，本技术的水轮机应力测试装置中，使密封箱安装于转轮体底部的泄水锥腔内，且利用航空插头连接数据采集装置，方便了数据采集装置的安装和拆卸，且拆卸过程不会干扰应变片。
[0047]进一步地，本技术的水轮机应力测试装置利用蓄电池给数据采集装置供电，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水轮机应力测试装置，用于检测轴流转浆式水轮机的轮毂体的应力，其特征在于包括：多个应变片，分别用于粘贴在所述轮毂体的多个部件表面，以便采集所述轮毂体的多个部件的应变信号；密封箱，用于设置于所述轮毂体的内腔中；和数据采集装置，设置于所述密封箱内，且连接于所述多个应变片匹配的信号线，以接收所述多个应变片传输的应变信号，并将应变采集数据以无线方式发送给位于所述轮毂体外部的数据处理设备。2.根据权利要求1所述的水轮机应力测试装置，其特征在于，所述轮毂体包括限定出所述内腔的转轮体，所述转轮体的底端具有第一出口且盖设有第一盖板；所述内腔底部具有一分隔壁，其在所述内腔底部分隔出一泄水锥腔，所述分隔壁开设有第二开口且盖设有第二盖板；且所述密封箱用于安装在所述泄水锥腔内。3.根据权利要求2所述的水轮机应力测试装置，其特征在于，所述泄水锥腔内设置有支撑架；且所述密封箱用于可拆卸地安装于所述支撑架。4.根据权利要求2所述的水轮机应力测试装置，其特征在于还包括：航空插头，用于可拆卸地安装于所述分隔壁上，所述航空插头的两端分别朝向所述分隔壁的两侧；且所述多个应变片的信号线连接或插接于所述航空插头的一端，所述数据采集装置的数据线插接于所述航空插头的另一端。5.根据权利要求4所述的水轮机应力测试装置，其特征在于还包括：走线管，设置在所述内腔中，用于容纳所述多个应变片的信号线；所述走线管具有位于其长度方向不同部位的多个出线口，所述多个应变片的信号线分为多组，每组信号线从一个所述出线口伸出。6.根据权利要求5所述的水轮机应力测试装置，其特征在于，所述走线管的进线端卡接于所述航空插头。7.根据权利要求1所述的水轮机应力测试装置，其特征在于还包括：蓄电池，设置在所述密封箱内，用于为所述数据采集装置供电；以及定时模块和开闭控制模块，串联在所述蓄电池与所述数据采集装置之间；所述定时模块配置成在计时开始第一预设时长后，切换至常通状态；所述开闭控制模块配置成：在所述定时模块处于所述常通状态时，在通电状态和断电状态之间周期性地循环切换，以使...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖茂，巩鑫，冯俊，张海库，周叶，李贵吉，曹登峰，江翠伟，邹志超，王俊杰，
申请(专利权)人：四川大唐国际甘孜水电开发有限公司，
类型：新型
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