一种水轮机导叶位置检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及水轮机辅助设备领域，特别涉及一种水轮机导叶位置检测装置。


背景技术：

2.水轮发电机是以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，水轮发电机是水电站生产电能的主要动力设备。
3.水轮发电机导叶的位置是水轮发电机组调速器液压控制的关键检测元件。调速器系统在运行中，需要实时采集导叶的开度值。导叶的开度值是表征水轮发电机在流量调节过程中导叶安放位置的一个参数。调速器通过调节导叶开度即调节导叶的出口角，从而达到改变进入转轮的水流的速度、方向和流量，以改变水轮发电机组的输出功率，满足电力系统负荷变化的需要。
4.为了保证系统运行的可靠性及安全性，国内水电厂用户通常安装两只位移传感器来测量导叶的位置，位移传感器是通过位移传感器支架来安装。且常规的磁致式伸缩位移传感器与滑块一般用万向头进行安装，若滑块与传感器安装水平不满足要求，机组导叶长时间频繁动作，万向头有可能断裂，造成无法准确测量导叶开度。并且常规的位移传感器安装支架不仅不便于拆卸和安装，而且其刚性也不能满足要求，使得位移传感器无法长周期的监测导叶的位移。


技术实现要素：

5.鉴于此，本实用新型提供一种水轮机导叶位置检测装置，位移传感器本体设置在安装架上，滑块通过连接杆与接力器的推拉杆连接，在接力器的活塞杆的带动下，滑块跟随连接杆与推拉杆同步移动并与位移传感器本体产生感应信号，实现导叶位置准确测量的同时保证了位移传感器能够持续工作。
6.具体而言，包括以下的技术方案：
7.本实用新型实施例提供了一种水轮机导叶位置检测装置，包括安装架、连接杆、接力器和位移传感器，所述安装架与所述接力器连接，所述接力器的推拉杆一端与所述接力器的活塞杆连接，所述推拉杆的另一端与导叶连接，所述连接杆设置在所述推拉杆上；
8.所述位移传感器包括滑块和位移传感器本体，所述位移传感器本体连接在所述安装架上，所述滑块与所述连接杆连接且位于所述位移传感器本体的上方；
9.所述连接杆能够随所述推拉杆的移动而带动滑块在所述位移传感器本体的上方移动，以使所述滑块与所述位移传感器本体相感应而反馈所述导叶的位置。
10.可选地，所述安装架上设置有第一定位部，所述第一定位部包括至少两个第一凸起，至少两个第一凸起的连线与所述活塞杆的轴线相互平行；
11.所述位移传感器本体的一侧与至少两个所述第一凸起相抵接。
12.可选地，所述安装架上还设置有第二定位部，所述第二定位部包括至少两个第二
凸起，至少两个所述第二凸起的连线与所述活塞杆的轴线互相平行；
13.至少两个所述第一凸起与至少两个所述第二凸起一一对应设置；
14.所述位移传感器本体抵接于所述第一凸起和所述第二凸起之间。
15.可选地，所述的水轮机导叶位置检测装置还包括：测量尺，所述测量尺设置于所述安装架上，所述测量尺上设置有刻度；
16.所述连接杆位于所述测量尺的上方，所述刻度用于指示所述连接杆的移动距离。
17.可选地，所述测量尺设置在所述位移传感器本体和所述活塞杆之间。
18.可选地，所述安装架为长条形的台阶状结构，所述安装架具有上壁、侧壁和底壁，所述侧壁的一端与所述上壁的端部垂直连接，所述侧壁的另一端与所述底壁的端部垂直连接；
19.所述第一定位部和第二定位部设置于所述上壁上，所述测量尺设置于所述底壁上。
20.可选地，所述第一凸起和所述第二凸起均包括螺钉和限位块，所述限位块上设置有通孔，所述螺钉穿过所述通孔与所述安装架螺纹连接。
21.可选地，所述连接杆与所述位移传感器本体垂直设置。
22.可选地，所述连接杆的端部设置有安装块，所述连接杆通过所述安装块与所述推拉杆可拆卸连接；
23.所述滑块与所述连接杆可拆卸连接。
24.可选地，所述安装架长度方向上的端部与所述接力器的壳体连接。
25.本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
26.本实用新型在通过在接力器上设置有安装架，将位移传感器本体设置在安装架上，与位移传感器本体产生感应信号的滑块通过连接杆与接力器的推拉杆连接并位于位移传感器本体的上方。由于接力器的推拉杆一端与接力器的活塞杆连接，另一端与导叶连接，因此推拉杆在活塞杆的作用下与导叶同步移动，将滑块通过连接杆与推拉杆连接，能够准确反馈导叶位置的同时，滑块与作为带动主体的连接杆成为一体结构在位移传感器本体的上方移动，推拉杆与滑块之间没有产生任何的制约力，而且能够灵活的调整滑块相对于位移传感器本体的位置，避免了传统的位移传感器的滑块与位移传感器本体进行安装时因水平度不满足要求时，连接杆与万向头之间产生约束力导致万向头产生断裂，大大的提高了位移传感器的使用周期。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为根据本实用新型实施例的水轮机导叶位置检测装置使用状态的结构示意图。
29.图2为根据本实用新型实施例的水轮机导叶位置检测装置的结构示意图。
30.图中的附图标记分别表示为：
31.1-安装架；11-第一定位部；12-第二定位部；13-上壁；14-侧壁；15-底壁；2-连接杆；21-第二安装孔；3-接力器；31-推拉杆；32-活塞杆；4-位移传感器；41-滑块；42-位移传感器本体；5-测量尺；6-安装块。
32.通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
33.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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
35.除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域的普通技术人员所理解的意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
36.为了便于理解本实用新型，在此，示范性地描述了水轮机导叶位置检测装置的一般结构及其应用。
37.图1为根据本实用新型实施例的水轮机导叶位置检测装置使用状态的结构示意图，图2为根据本实用新型实施例的水轮机导叶位置检测装置的结构示意图。
38.如图1所示，根据本实用新型实施例所述的水轮机导叶位置检测装置，包括安装架1、连接杆2、接力器3和位移传感器4，安装架1与接力器3连接，接力器3的推拉杆31一端与接力器3的活塞杆32连接，推拉杆31的另一端与导叶连接，连接杆2设置在推拉杆31上；位移传感器4包括滑块41和位移传感器本体42，位移传感器本体42连接在安装架1上，滑块41与连接杆2连接且位于位移传感器本体42的上方；连接杆2能够随推拉杆31的移动而带动滑块41在位移传感器本体42的上方移动，以使滑块41与位移传感器本体42相感应而反馈导叶的位置。
39.本实用新型在通过在接力器上设置有安装架，将位移传感器本体设置在安装架上，与位移传感器本体产生感应信号的滑块通过连接杆与接力器的推拉杆连接并位于位移传感器本体的上方。由于接力器的推拉杆一端与接力器的活塞杆连接，另一端与导叶连接，因此推拉杆在活塞杆的作用下与导叶同步移动，将滑块通过连接杆与推拉杆连接，能够准确反馈导叶位置的同时，滑块与作为带动主体的连接杆成为一体结构在位移传感器本体的上方移动，推拉杆与滑块之间没有产生任何的制约力，而且能够灵活的调整滑块相对于位移传感器本体的位置，避免了传统的位移传感器的滑块与位移传感器本体进行安装时因水
平度不满足要求时，连接杆与万向头之间产生约束力导致万向头产生断裂，大大的提高了位移传感器的使用周期。
40.如图2所示，安装架1上设置有第一定位部11，第一定位部11包括至少两个第一凸起，至少两个第一凸起的连线与活塞杆32的轴线相互平行；位移传感器本体42的一侧与至少两个第一凸起相抵接。
41.安装架1上还设置有第二定位部12，第二定位部12包括至少两个第二凸起，至少两个第二凸起的连线与活塞杆32的轴线互相平行；至少两个第一凸起与至少两个第二凸起一一对应设置；位移传感器本体42抵接于第一凸起和第二凸起之间。
42.位移传感器本体42为长条形，为了更好的固定位移传感器本体42，在位移传感器本体42的两侧均设置有至少两个或多个第一定位部11和第二定位部12，第一定位部11和第二定位部12均为高出安装架1表面的凸起，将位移传感器本体42的两侧卡接在凸起之间并与安装架1固定连接。
43.为了更好的限定位移传感器本体42在安装架1上的位置，至少两个或多个第一定位部11之间的连线和至少两个或多个第二定位部12之间的连线均与活塞杆32的轴线保持平行，从而保证了位移传感器本体42与安装架1连接后同样与活塞杆32的轴线保持平行。
44.在安装架1上与第一定位部11和第二定位部12相对应的位置上分别设置有螺纹孔，使得第一定位部11和第二定位部12与安装架1可拆卸连接，方便后期对位移传感器本体42进行维护。
45.如图1所示，测量尺5，测量尺5设置于安装架1上，测量尺5上设置有刻度；连接杆2位于测量尺5的上方，刻度用于指示连接杆2的移动距离。
46.测量尺5设置在位移传感器本体42和活塞杆32之间。
47.为了便于操作者随时观测连接杆2上滑块41的移动位置，在安装架1设置有测量尺5，测量尺5为带有刻度的钢质直尺，测量尺5的测量刻度范围在连接杆2的移动范围之内，将测量尺5设置在位移传感器本体42和活塞杆32之间，能够更好的便于操作者从测量尺5上准确的读出连接杆2的移动距离。
48.如图2所示，安装架1为长条形的台阶状结构，安装架1具有上壁13、侧壁14和底壁15，侧壁14的一端与上壁13的端部垂直连接，侧壁14的另一端与底壁15的端部垂直连接；第一定位部11和第二定位部12设置于上壁13上，测量尺5设置于底壁15上。
49.为了更好的承载位移传感器本体42，将安装架1设计成与位移传感器本体42形状相对应的长条形，并将安装架1设置为台阶状结构，将位移传感器本体42设置在上台阶面，将测量尺5设置在下台阶面，能够增强安装架1整体的承载能力，即使安装在水室内，在机组运行时产生较大振动的情况下仍然不会断裂，能够保证位移传感器本体42长期处于稳定的工作状态。
50.如图1和图2所示，第一凸起和第二凸起均包括螺钉和限位块，限位块上设置有通孔，螺钉穿过通孔与安装架1螺纹连接。
51.第一凸起和第二凸起均是通过螺钉穿过带有通孔的限位块构成，限位块可以是小铁块，通过用小铁块的侧部抵住位移传感器本体42边缘将其固定。第一凸起和第二凸的具体形式不做限定，只要能够与安装架1可拆卸连接又能将位移传感器本体42固定住的结构都可以。
52.连接杆2与位移传感器本体42垂直设置。
53.在本实用新型所述的实施例中，位移传感器本体4为磁致伸缩位移传感器，是利用磁致伸缩原理，通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导管，波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导管内传输，从而在波导管外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输，并很快被电子室所检测到。
54.由于这个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输时间和活动磁环及相当于本实施例中的滑块41与电子室之间的距离成正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。
55.因此为了能够保证滑块41与位移传感器本体42之间产生稳定的感应信号，将连接杆2与位移传感器本体42垂直设置，从而带动滑块41沿着位移传感器本体42移动时保证滑块41与传感器本体42同心。
56.如图1所示，连接杆2的端部设置有安装块6，连接杆2通过安装块6与推拉杆31可拆卸连接；滑块41与连接杆2可拆卸连接。
57.连接杆2的外轮廓为长方形的条状结构，为了便于彼此之间进行连接、拆卸，在连接杆2上设置有分别用于连接滑块41和连接连接杆2的螺纹孔，如图2所示，第二安装孔21设置在连接的的下端，用于连接滑块41。
58.在安装块6上均设置有与连接杆2和推拉杆31连接的螺纹孔，使得安装工艺简单易操作。
59.安装架1长度方向上的端部与所述接力器3的壳体连接。
60.位移传感器4为细长条形状，为了保证位移传感器4完全放置于安装架1上，将安装架1的长度方向与活塞杆32保持平行，使得安装架1长度方向上的端部正好与接力器3的壳体相对，便于安装。
61.并且安装架1与接力器3为可拆卸连接，方便后期对设备进行维护。
62.在本实用新型实施例中的所述的水轮机导叶位置检测装置，在安装架1上设置于两个位移传感器本体42，在连接杆2上连接有与两个位移传感器本体42相对的两个滑块41，两个位移传感器4可同时工作。但连接位移传感器4的数量不做具体限定，可根据现场实际需要进行调整。
63.本领域技术人员在考虑说明书并且实践这里所公开的本实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
64.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。