一种汽轮机震动监测系统及其监测方法
阅读说明：本技术 一种汽轮机震动监测系统及其监测方法 (Steam turbine vibration monitoring system and monitoring method thereof ) 是由 张昌顺 燕同升 高书强 马成辉 尚前伟 杨海峰 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽轮机震动监测系统及其监测方法,包括震动监测传感器、信号模数转换器、核心数据处理器、网络信号传输模块、震动监测移动终端和异常震动报警模块,震动监测传感器的监测端与汽轮机的传动轴连接,震动监测传感器的信号输出端通过信号模数转换器与核心数据处理器的信号输入端连接,核心数据处理器的报警信号输出端与异常震动报警模块连接,核心数据处理器的网络传输端通过网络信号传输模块与震动监测移动终端之间无线连接。本发明的震动监测传感器监测精准,并能够直观判断震动幅度,利于工作人员及时维护,并将震动监测信号及时传输至各个维护人员,利于维护人员及时发现并维护,从而进一步的降低汽轮机的安全隐患。(The invention discloses a turbine vibration monitoring system and a monitoring method thereof, and the turbine vibration monitoring system comprises a vibration monitoring sensor, a signal analog-to-digital converter, a core data processor, a network signal transmission module, a vibration monitoring mobile terminal and an abnormal vibration alarm module, wherein a monitoring end of the vibration monitoring sensor is connected with a transmission shaft of a turbine, a signal output end of the vibration monitoring sensor is connected with a signal input end of the core data processor through the signal analog-to-digital converter, an alarm signal output end of the core data processor is connected with the abnormal vibration alarm module, and a network transmission end of the core data processor is wirelessly connected with the vibration monitoring mobile terminal through the network signal transmission module. The vibration monitoring sensor is accurate in monitoring, can visually judge the vibration amplitude, is beneficial to timely maintenance of workers, timely transmits the vibration monitoring signal to each maintenance worker, and is beneficial to timely discovery and maintenance of the maintenance workers, so that potential safety hazards of a steam turbine are further reduced.)
技术领域
本发明涉及一种汽轮机安全监测设备，尤其涉及一种汽轮机震动监测系统及其监测方法。
背景技术
汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。汽轮机设备较大，而汽轮机的震动较大没有得到及时维护时很容易产生严重的安全隐患，现有技术对汽轮机的震动监测不够准确，设备庞大难以监测，维护人员不能及时直观判断震动情况，导致不能及时发现震动情况，从而维护不及时，因此，存在改进空间。
发明内容
本发明的目的是要提供一种汽轮机震动监测系统及其监测方法。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
本发明汽轮机震动监测系统包括震动监测传感器、信号模数转换器、核心数据处理器、网络信号传输模块、震动监测移动终端和异常震动报警模块，所述震动监测传感器的监测端与汽轮机的传动轴连接，所述震动监测传感器的信号输出端与所述信号模数转换器的信号输入端连接，所述信号模数转换器的信号输出端与所述核心数据处理器的信号输入端连接，所述核心数据处理器的报警信号输出端与所述异常震动报警模块连接，所述核心数据处理器的网络传输端与所述网络信号传输模块连接，所述网络信号传输模块与所述震动监测移动终端之间无线连接。
进一步，还包括震动监测计算机，所述震动监测计算机与所述网络信号传输模块通过网络数据线连接。
进一步，还包括报警数据记录模块，所述报警数据记录模块与所述核心数据处理器的数据传输端连接。
具体地，所述震动监测传感器包括汽轮机轴连接法兰、汽轮机轴同轴转盘和位移传感器，所述汽轮机轴连接法兰的一端与汽轮机的传动轴可拆卸固定连接，所述汽轮机轴同轴转盘与所述汽轮机轴连接法兰之间同轴连接，所述汽轮机轴同轴转盘的两侧及上端均设置一个所述位移传感器，所述位移传感器的检测端与所述汽轮机轴同轴转盘的边缘接触。
进一步，所述位移传感器安装于位移传感器固定架上，所述位移传感器固定架的两侧和上端分别设置一个所述位移传感器，所述汽轮机轴同轴转盘的端面靠近所述位移传感器固定架的端面。
进一步，所述位移传感器包括位移监测接触杆、位于监测滑动板、位移监测滑动传感器、位移传感器水平固定座和位于传感器竖直固定座，所述位移监测接触杆的一端与所述汽轮机轴同轴转盘的边缘接触，所述位移监测接触杆的另一端与所述位于监测滑动板固定连接，所述位于监测滑动板与所述位移传感器水平固定座之间通过所述位移监测滑动传感器滑动连接，所述位移传感器水平固定座通过所述位于传感器竖直固定座与所述位移传感器固定架固定连接。
作为改进，所述位移监测接触杆与所述位于监测滑动板之间通过接触杆连接移动板、移动板固定压板和移动板固定连接板固定连接，所述位移监测接触杆与所述接触杆连接移动板固定连接，所述接触杆连接移动板与所述移动板固定连接板之间通过所述移动板固定压板可拆卸固定连接，所述移动板固定连接板与所述位于监测滑动板之间固定连接。
作为改进，所述位于监测滑动板与所述位移传感器水平固定座的两侧设置有滑动板限位片、移动限位腰型孔和滑动板限位螺栓，所述滑动板限位片的一侧与所述位移传感器水平固定座的侧边固定连接，所述移动限位腰型孔设置于所述滑动板限位片的另一侧，所述滑动板限位螺栓穿过所述移动限位腰型孔与所述位于监测滑动板的侧边固定连接，所述滑动板限位螺栓能够在所述移动限位腰型孔内活动。
作为改进，所述位于监测滑动板与所述位移传感器水平固定座之间设置有震动幅度判断螺杆，所述震动幅度判断螺杆与所述位于监测滑动板之间螺纹连接，所述震动幅度判断螺杆的端部与所述位移传感器水平固定座的外侧边接触。
本发明汽轮机振动监测系统的监测方法，包括以下步骤：
S1：通过震动监测传感器与汽轮机的转轴连接；
S2：当震动监测传感器监测到汽轮机的转轴震动时，震动监测传感器输出的信号通过信号模数转换器将模拟信号转换为数字信号传输至核心数据处理器；
S3：通过核心数据处理器判定震动强度，当震动达到设定标准时，通过异常震动报警模块报警，通知工作人员知晓进行维护；同时将信号发送至震动监测移动终端、震动监测计算机和报警数据记录模块，震动监测移动终端便于不在现场的工作人员或管理人员知晓，震动监测计算机进行管理存储，报警数据记录模块进行记录数据存储。
本发明的有益效果是：
本发明是一种汽轮机震动监测系统及其监测方法，与现有技术相比，本发明的震动监测传感器监测精准，并能够直观判断震动幅度，利于工作人员及时维护，并将震动监测信号及时传输至各个维护人员，利于维护人员及时发现并维护，从而进一步的降低汽轮机的安全隐患，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是本发明的系统结构原理框图；
图2是本发明的位移传感器一侧结构示意图；
图3是本发明的位移传感器另一侧结构示意图；
图4是图3中A部分局部放大图。
图中：震动监测传感器1、信号模数转换器2、核心数据处理器3、网络信号传输模块4、震动监测移动终端5、震动监测计算机6、异常震动报警模块7、报警数据记录模块8、汽轮机轴连接法兰9、汽轮机轴同轴转盘10、位移传感器固定架11、位移监测接触杆12、接触杆连接移动板13、移动板固定压板14、移动板固定连接板15、位于监测滑动板16、滑动板限位片17、移动限位腰型孔18、滑动板限位螺栓19、震动幅度判断螺杆20、位移监测滑动传感器21、位移传感器水平固定座22、位于传感器竖直固定座23。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示：本发明汽轮机震动监测系统包括震动监测传感器1、信号模数转换器2、核心数据处理器3、网络信号传输模块4、震动监测移动终端5和异常震动报警模块7，所述震动监测传感器1的监测端与汽轮机的传动轴连接，所述震动监测传感器1的信号输出端与所述信号模数转换器2的信号输入端连接，所述信号模数转换器2的信号输出端与所述核心数据处理器3的信号输入端连接，所述核心数据处理器3的报警信号输出端与所述异常震动报警模块7连接，所述核心数据处理器3的网络传输端与所述网络信号传输模块4连接，所述网络信号传输模块4与所述震动监测移动终端5之间无线连接。
进一步，还包括震动监测计算机6，所述震动监测计算机6与所述网络信号传输模块4通过网络数据线连接。
进一步，还包括报警数据记录模块8，所述报警数据记录模块8与所述核心数据处理器3的数据传输端连接。
如图2-4所示：所述震动监测传感器1包括汽轮机轴连接法兰9、汽轮机轴同轴转盘10和位移传感器，所述汽轮机轴连接法兰9的一端与汽轮机的传动轴可拆卸固定连接，所述汽轮机轴同轴转盘10与所述汽轮机轴连接法兰9之间同轴连接，所述汽轮机轴同轴转盘10的两侧及上端均设置一个所述位移传感器，所述位移传感器的检测端与所述汽轮机轴同轴转盘10的边缘接触。
进一步，所述位移传感器安装于位移传感器固定架11上，所述位移传感器固定架11的两侧和上端分别设置一个所述位移传感器，所述汽轮机轴同轴转盘10的端面靠近所述位移传感器固定架11的端面。
进一步，所述位移传感器包括位移监测接触杆12、位于监测滑动板16、位移监测滑动传感器21、位移传感器水平固定座22和位于传感器竖直固定座23，所述位移监测接触杆12的一端与所述汽轮机轴同轴转盘10的边缘接触，所述位移监测接触杆12的另一端与所述位于监测滑动板16固定连接，所述位于监测滑动板16与所述位移传感器水平固定座22之间通过所述位移监测滑动传感器21滑动连接，所述位移传感器水平固定座22通过所述位于传感器竖直固定座23与所述位移传感器固定架11固定连接。
作为改进，所述位移监测接触杆12与所述位于监测滑动板16之间通过接触杆连接移动板13、移动板固定压板14和移动板固定连接板15固定连接，所述位移监测接触杆12与所述接触杆连接移动板13固定连接，所述接触杆连接移动板13与所述移动板固定连接板15之间通过所述移动板固定压板14可拆卸固定连接，所述移动板固定连接板15与所述位于监测滑动板16之间固定连接。
作为改进，所述位于监测滑动板16与所述位移传感器水平固定座22的两侧设置有滑动板限位片17、移动限位腰型孔18和滑动板限位螺栓19，所述滑动板限位片17的一侧与所述位移传感器水平固定座22的侧边固定连接，所述移动限位腰型孔18设置于所述滑动板限位片17的另一侧，所述滑动板限位螺栓19穿过所述移动限位腰型孔18与所述位于监测滑动板16的侧边固定连接，所述滑动板限位螺栓19能够在所述移动限位腰型孔18内活动。
作为改进，所述位于监测滑动板16与所述位移传感器水平固定座22之间设置有震动幅度判断螺杆20，所述震动幅度判断螺杆20与所述位于监测滑动板16之间螺纹连接，所述震动幅度判断螺杆20的端部与所述位移传感器水平固定座22的外侧边接触。
本发明汽轮机振动监测系统的监测方法，包括以下步骤：
S1：通过震动监测传感器1与汽轮机的转轴连接；
S2：当震动监测传感器1监测到汽轮机的转轴震动时，震动监测传感器1输出的信号通过信号模数转换器2将模拟信号转换为数字信号传输至核心数据处理器3；
S3：通过核心数据处理器3判定震动强度，当震动达到设定标准时，通过异常震动报警模块7报警，通知工作人员知晓进行维护；同时将信号发送至震动监测移动终端5、震动监测计算机6和报警数据记录模块8，震动监测移动终端5便于不在现场的工作人员或管理人员知晓，震动监测计算机6进行管理存储，报警数据记录模块8进行记录数据存储。
本发明的工作原理如下：
本发明使用时，通过汽轮机轴连接法兰9与汽轮机的转轴连接，汽轮机轴连接法兰9带动汽轮机轴同轴转盘10转动，若汽轮机发生震动，则汽轮机轴同轴转盘10的转动会随之发生偏移，随着汽轮机轴同轴转盘10的偏移，会与位移监测接触杆12接触，幅度过大会导致位移监测接触杆12的移动，通过松动移动板固定压板14后调整接触杆连接移动板13的位置，从而设定监测的震动幅度，调整好位置后将移动板固定压板14固定，同时旋转震动幅度判断螺杆20与位移传感器水平固定座22接触，当发生震动导致位移监测接触杆12移动时，震动幅度判断螺杆20与位移传感器水平固定座22的接触距离会变大，便于维护人员直观的发现震动的强度，震动幅度判断螺杆20与位移传感器水平固定座22的距离越大，震动幅度越大，监测到的位移数据信号通过位移监测滑动传感器21采集传输至信号模数转换器2，位于监测滑动板16与位移传感器水平固定座22之间设置滑动板限位片17、移动限位腰型孔18和滑动板限位螺栓19用于限位，避免偏移位置过大时位移监测接触杆12脱落。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
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