一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电技术领域，具体涉及一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置。


背景技术：

2.目前大中型水轮发电机组大轴均采用整段空心轴，轴内安装有一空心管道，为大轴补气管，使水轮机转轮底部与发电机顶部相同，目的是通过大轴自然吸气消除尾水锥管真空，减小压力脉动和空蚀。水轮机在汛期运行时，由于河流泥沙含量高，当机组处于停机状态时，泥沙不断渗漏淤积于尾水管内，导致尾水管淤堵，蜗壳水压力增高，大轴补气管内水位不断上升，导致发电机顶部冒水。为防止事故发生，当测得大轴补气管内水位高时需及时进行处置，但其水位测量方法目前需人为用手持测距仪于大轴补气管观察孔密封玻璃罩外测量，水轮发电机组大轴补气管管道较长，管径较小，内部环境复杂，且管道上端观察孔有玻璃罩密封覆盖，对测距仪测量有较大干扰，存在误差大问题；同时人工测量也存在测量不连续，人为因素干扰大等问题，再者，机组大轴补气管无自动堵水装置。综合以上，一旦测量不准确或测量时机延误，大轴补气管内水位在不知晓情况下不断升高，直至冒出，轻则水淹发电机组，重则水淹厂房。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为解决上述技术问题及不足，提供一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置，该装置能够提高测量的精准度和自动化程度，减少人为测量误差，降低人工测量劳动强度，提高水轮发电机事故自动处置能力，提高水轮发电机组安全可靠性。
4.本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置，包括支架、自动测量系统、浮球和变径端头，所述支架固定设置在发电机上端罩上，并位于密封玻璃罩观察孔的下方，自动测量系统固定安装在支架上；所述浮球设置在水轮机大轴补气管内的水面上，变径端头设置在水轮机大轴补气管的端口，变径端头的大径端与水轮机大轴补气管的端口连接，变径端头的小径端的开口直径小于浮球的直径；所述的自动测量系统包括壳体和设置在壳体内的激光发射器、信号接收器和微处理器，激光发射器的发射端和信号接收器的接收端均与水轮机大轴补气管内水位相对应，所述微处理器与信号接收器相连接。
5.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述变径端头通过螺栓固定在水轮机大轴补气管端口处。
6.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述自动测量系统还包括脉冲信号控制器，脉冲信号控制器与所述激光发射器相连。
7.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述微处理器还与水轮发电机组现地控制系统相连，并设定相关水位报警值和事故报警值。
8.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所
述自动测量系统的壳体上还设有开关，开关与微处理器相连。
9.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述自动测量系统的还包括外部显示装置，外部显示装置设置在发电机上端罩上，外部显示装置与微处理器连接。
10.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述外部显示装置上安装有警铃。
11.作为本实用新型一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的进一步优化，所述自动测量系统采用的电源为直流电源。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.一、本实用新型的提供的水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置安装位置为管道上端、密封玻璃罩观察孔下方，即管道内部，且采用激光脉冲测量，不受管道上端密封玻璃罩干扰，不受管道狭长管径小因素影响，另外激光反射面为浮球表面，避免了水面反射折射误差率，测量数据精准，减少了人为外部测量数据的错误率。
14.二、本实用新型能够实时测量水轮发电机组大轴补气管内水位数据，并实时传输至外部显示装置及发电机组现地控制系统，降低了人工测量劳动强度，实现了测量数据的实时性，提高工作效率。
15.三、本实用新型能够设定水位报警值，当管道内部水位达到报警阈值，装置警铃发声，同时立即向机组现地控制系统传输报警信号，及时提醒操作人员处置，争取了事故处置时间。
16.四、本实用新型中的自动封堵装置能及时有效地避免大轴内水位漫出，水淹发电机组，当大轴内水位下降，浮球下降，凹形管口恢复开启状态，满足大轴补气要求。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的原理框图；
19.附图标记：1、壳体，2、支架，3、发电机上端罩，301、密封玻璃罩观察孔，302、水轮机大轴补气管，4、外部显示装置，5、脉冲信号控制器，6、激光发射器，7、信号接收器，8、发射端，9、接收端，10、微处理器，11、浮球，12、变径端头，13、发电机现地控制系统。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.实施例1
22.一种水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置，包括支架2、自动测量系统、浮球11和变径端头12，所述支架2固定设置在发电机上端罩3上，并位于密封玻璃罩观察孔301的下方，自动测量系统固定安装在支架2上；所述浮球11设置在水轮机大轴补气管302内的水面上，变径端头12设置在水轮机大轴补气管302的端口，变径端头12的大径端与水轮机大轴补气管302的端口连接，变径端头12的小径端的开口直径小于浮球11的直径；所述的自动测量系统包括壳体1和设置在壳体1内的激光发射器6、信号接收器7和微处理器10，激光发射
器6的发射端8和信号接收器7的接收端9均与水轮机大轴补气管302内水位相对应，所述微处理器10与信号接收器7相连接。
23.为了使本实用新型具有更好的实施效果，所述变径端头12通过螺栓固定在水轮机大轴补气管302端口处。所述自动测量系统还包括脉冲信号控制器5，脉冲信号控制器5与所述激光发射器6相连。所述微处理器10还与水轮发电机组现地控制系统13相连，并设定相关水位报警值和事故报警值。所述自动测量系统的壳体1上还设有开关，开关与微处理器10相连。所述自动测量系统的还包括外部显示装置4，外部显示装置4设置在发电机上端罩3上，外部显示装置4与微处理器10连接。所述外部显示装置4上安装有警铃。所述自动测量系统采用的电源为直流电源。
24.本实用新型的水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置的工作流程为：激光发射器6实时向水轮机大轴补气管302内发出激光脉冲，激光脉冲经管道内浮球11反射后返回到信号接收器7；信号接收器7发送至微处理器10，运算完成后将管道内水位值实时发送到水轮发电机组现地控制系统13及外部显示装置4为监控人员参考，当管道内部水位达到报警值，微处理器10将向水轮发电机组现地控制系统13及外部显示装置4发报警信号，当管道内部水位继续不断上升时，浮球11随水位上升直至封堵固定在水轮机大轴补气管302端口的变径端头12，有效地避免了大轴内水位漫出、水淹发电机组的情况发生。当水轮机大轴补气管302内水位下降，浮球11下降，变径端头12恢复开启状态，满足大轴补气要求。当水轮机大轴补气管302内浮球11下降到正常值，则微处理器10同时向外部显示装置4及发电机组现地控制系统13发报警复归信号。
25.本实用新型的提供的水轮机大轴补气管水位自动测量封堵装置安装位置为管道上端、密封玻璃罩观察孔301下方，即管道内部，且采用激光脉冲测量，不受管道上端密封玻璃罩干扰，不受管道狭长管径小因素影响，另外激光反射面为浮球表面，避免了水面反射折射误差率，测量数据精准，减少了人为外部测量数据的错误率。本实用新型能够实时测量水轮发电机组大轴补气管内水位数据，并实时传输至外部显示装置及发电机组现地控制系统，降低了人工测量劳动强度，实现了测量数据的实时性，提高工作效率。本实用新型能够设定水位报警值，当管道内部水位达到报警阈值，装置警铃发声，同时立即向机组现地控制系统传输报警信号，及时提醒操作人员处置，争取了事故处置时间。本实用新型中的自动封堵装置能及时有效地避免大轴内水位漫出，水淹发电机组，当大轴内水位下降，浮球下降，凹形管口恢复开启状态，满足大轴补气要求。
26.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。