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電渦流傳感器在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的應(yīng)用
電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測量和保護(hù)。
一、軸向位移測量
對于許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械,包括蒸汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、水輪機(jī)、離心式和軸流式壓縮機(jī)、離心泵等,軸向位移是一個(gè)十分重要的信號,過大的軸向位移將會(huì)引起過大的機(jī)構(gòu)損壞。軸向位移的測量,可以指示旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時(shí)的位移變化,用以防止機(jī)器的破壞。
軸向位移是指機(jī)器內(nèi)部轉(zhuǎn)子沿軸心方向,相對于止推軸承二者之間的間隙而言。有些機(jī)械故障,也可通過軸向位移的探測,進(jìn)行判別:1、止推軸承的磨損與失效;2、平衡活塞的磨損與失效;3、止推法蘭的松動(dòng);4、 聯(lián)軸節(jié)的鎖住等。
軸向位移(軸向間隙)的測量,經(jīng)常與軸向振動(dòng)弄混。軸向振動(dòng)是指傳感器探頭表面與被測體,沿軸向之間距離的快速變動(dòng),這是一種軸的振動(dòng),用峰峰值表示。它與平均間隙無關(guān)。有些故障可以導(dǎo)致軸向振動(dòng)。例如壓縮機(jī)的踹振和不對中即是。
二、振動(dòng)測量
測量徑向振動(dòng),可以由它看到軸承的工作狀態(tài),還可以看到轉(zhuǎn)子的不平衡,不對中等機(jī)械故障??梢蕴峁τ谙铝嘘P(guān)鍵或基礎(chǔ)機(jī)械進(jìn)行機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測所需要的信息:1、工業(yè)透平,蒸汽/燃汽;2、壓縮機(jī),空氣/特殊用途氣體,徑向/軸向;3、膨脹機(jī);4、動(dòng)力發(fā)電透平,蒸汽/燃汽/水利;5、電動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī) ;6、勵(lì)磁機(jī);7、齒輪箱;8、泵;9、風(fēng)扇、風(fēng)機(jī);10、往復(fù)式機(jī)械。
振動(dòng)測量同樣可以用于對一般性的小型機(jī)械進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測??蔀槿缦赂鞣N機(jī)械故障的早期判別提供了重要信息:
1、軸的同步振動(dòng),油膜失穩(wěn);
2、轉(zhuǎn)子摩擦,部件松動(dòng);
3、軸承套筒松動(dòng),壓縮機(jī)踹振;
4、滾動(dòng)部件軸承失效,徑向預(yù)載,內(nèi)部/外部包括不對中;
5、軸承巴氏合金磨損,軸承間隙過大,徑向/軸向;
6、平衡(阻氣)活塞磨損/失效 ,聯(lián)軸器“鎖死”;
7、軸彎曲,軸裂紋;
8、電動(dòng)馬達(dá)空氣間隙不勻,齒輪咬合問題;
9、透平葉片通道共振,葉輪通過現(xiàn)象。
離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理
離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)相似,只是空氣的壓縮過程通常是經(jīng)過幾個(gè)工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進(jìn)行的。鼓風(fēng)機(jī)有一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片帶動(dòng)空氣高速運(yùn)動(dòng),離心力使空氣在漸開線形狀的機(jī)殼內(nèi),沿著漸開線流向風(fēng)機(jī)出口,高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機(jī)殼的中心進(jìn)入補(bǔ)充。
單級高速離心風(fēng)機(jī)的工作原理是:原動(dòng)機(jī)通過軸驅(qū)動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),氣流由進(jìn)口軸向進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動(dòng)被加速,然后進(jìn)入擴(kuò)壓腔,改變流動(dòng)方向而減速,這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能),使風(fēng)機(jī)出口保持穩(wěn)定壓力。
從理論上講,離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力-流量特性曲線是一條直線,但由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦阻力等損失,實(shí)際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降,對應(yīng)的離心風(fēng)機(jī)的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當(dāng)風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí),風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)將沿壓力-流量特性曲線移動(dòng)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn),不僅取決于本身的性能,而且取決于系統(tǒng)的特性,當(dāng)管網(wǎng)阻力增大時(shí),管路性能曲線將變陡。風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的基本原理就是通過改變風(fēng)機(jī)本身的性能曲線或外部管網(wǎng)特性曲線,以得到所需工況。
齒輪箱是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用很廣泛的一個(gè)重要的機(jī)械部件。其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低,遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速,必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實(shí)現(xiàn),故也將齒輪箱稱之為增速箱。
齒輪箱承受來自風(fēng)輪的作用力和齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反力,必須具有足夠的剛性去承受力和力矩的作用,防止變形,保證傳動(dòng)質(zhì)量。齒輪箱箱體的設(shè)計(jì)應(yīng)按照風(fēng)電機(jī)組動(dòng)力傳動(dòng)的布局安排、加工和裝配條件、便于檢查和維護(hù)等要求來進(jìn)行。隨著齒輪箱行業(yè)的不斷飛速發(fā)展,越來越多的行業(yè)和不同的企業(yè)都運(yùn)用到了齒輪箱,也有越來越多的企業(yè)在齒輪箱行業(yè)內(nèi)發(fā)展壯大。
齒輪箱用途
1.加速減速,就是常說的變速齒輪箱.
2.改變傳動(dòng)方向,例如我們用兩個(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸.
3.改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩.同等功率條件下,速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪,軸所受的力矩越小,反之越大.
4.離合功能: 我們可以通過分開兩個(gè)原本嚙合的齒輪,達(dá)到把發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載分開的目的.比如剎車離合器等.
5.分配動(dòng)力.例如我們可以用一臺發(fā)動(dòng)機(jī),通過齒輪箱主軸帶動(dòng)多個(gè)從軸,從而實(shí)現(xiàn)一臺發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的功能.
電力設(shè)備主要包括發(fā)電設(shè)備和供電設(shè)備兩大類,發(fā)電設(shè)備主要是電站鍋爐、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等等,供電設(shè)備主要是各種電壓等級的輸電線路、互感器、接觸器等等。
電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備很多,根據(jù)他們在運(yùn)行中所起的作用不同,通常將他們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。
電力一次設(shè)備
直接參與生產(chǎn)、變換、傳輸、分配和消耗電能的設(shè)備稱為電氣一次設(shè)備,主要有:
進(jìn)行電能生產(chǎn)和變換的設(shè)備,如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等;
接通、斷開電路的開關(guān)電器,如斷路器、隔離開關(guān)、接觸器、熔斷器等
載流導(dǎo)體及氣體絕緣設(shè)備。如母線、電力電纜、絕緣子、穿墻套管等
限制過電流或過電壓的設(shè)備,如限流電抗器、避雷器等
互感器類設(shè)備:將一次回路中的高電壓和大電流降低,供測量儀表和繼電保護(hù)裝置使用,如電壓互感器、電流互感器
電力二次設(shè)備
為了保護(hù)保證電氣一次設(shè)備的正常運(yùn)行,對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測量、監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)等的設(shè)備稱為電氣二次設(shè)備。主要有各種測量表計(jì),各種繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置,直流電源設(shè)備等。
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