[发明专利]水轮发电机组轴线测量方法

说明书

本发明提出一种水轮发电机组轴线测量方法，其特征在于：采用手持式激光测距仪测量各段轴与固定部分的间隙；所述手持式激光测距仪通过无线通信模块将测距结果信息传输至上位机；所述上位机通过测量获得的间隙数据计算出水轮发电机组轴线的偏差，用于执行机组推中心。其避免了现有水轮发电机组轴线测量当中对各段轴与固定部分的间隙测量的不精确和繁杂的问题，节约了大量人力物力，同时还实现了智能化的数据采集、上传和管理的总体方案。

技术领域

本发明属于水力发电设备维护和检修领域，尤其涉及一种水轮发电机组轴线测量方法。

背景技术

水轮发电机组轴线测量调整是机组安装检修的一个重要内容。轴线调整的意义是使机组轴线、机组中心线以及主轴放置中心线三条线的理想状态是各自铅直且重合。理想状态下，在三条线重合的条件下，机组旋转过程中将不产生摆度。但实际过程中，三线合一是不可能的。只能保证各线的偏移在合理的范围内。主轴静止状态的中心线与固定部分机组中心线测量调整，即机组推中心，是每次检修必须要完成的工作。

机组推中心的过程中，首要就是测量各段轴与固定部分的间隙。通常包含：定子与转子空气间隙，转轮室与叶片间隙（轴流转桨式机组）、上下迷宫环间隙（混流式机组）、导流锥处与主轴法兰间隙。通过各间隙的测量，分析得出当前主轴所处位置。根据具体情况，推动主轴，使其尽量往机组中心线上靠。

但在实际操作过程中，存在一些问题。一是测量空间受限，很多尺寸测量的空间较小，比如导流锥部分，人员需要匍匐前行，属于受限空间，人员工作环境恶劣，测量不便。二是测量采用传统工具，导流锥、转轮室等部位采用塞尺测量，在测量过程中存在人为误差，由于测量部位锈蚀腐蚀严重，塞尺通常测量1到2个方位后就出现了弯折现象，再次测量的时候就会出现误差。空气间隙测量采用传统的木楔子和千分尺间接测量，测量速度较慢。在日常检修过程中，小型机组往往测量空间狭小，并要时刻防止物品遗落在转子上。三是测量数据依靠人工统计分析，需要进行计算，各段计算结果无法直观显示。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种水轮发电机组轴线测量方法方案。

其具体采用以下技术方案：

一种水轮发电机组轴线测量方法，其特征在于：采用手持式激光测距仪测量各段轴与固定部分的间隙；所述手持式激光测距仪通过无线通信模块将测距结果信息传输至上位机；所述上位机通过测量获得的间隙数据计算出水轮发电机组轴线的偏差，用于执行机组推中心。

优选地，所述手持式激光测距仪采用激光三角测距法进行测距，包括信号发生模块、信号接收放大模块以及信号运算处理模块。

优选地，所述手持式激光测距仪在测距过程中，首先产生主振信号与本振信号，驱动激光器并进行调制发射，经过光学窗口半反射分为参考光与信号光两路信号：在内光路中，通过光接收元件与本振信号进行光学外差混频，得出携带初始相位信息的差频信号；在外光路中，通过光接收元件与本振信号进行光学外差混频，得出携带测距信号相位信息的差频信号；通过鉴相器计算出相位差，根据相位差计算获得测距信息。

优选地，所述信号发生模块采用锁相环路作为相位的负反馈控制系统；所述锁相环路包括：鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。

优选地，所述信号接收放大模块包括光电探测器、滤波电路和放大电路。

优选地，所述信号运算处理模块采用数字式的测相方法。

优选地，所述无线通信模块接入无线传感器网络。

优选地，所述无线通信模块与手持式激光测距仪构成有线连接，测距信息通过AD转换模块输入无线通信模块，并编制为ASCII码传输到无线传感器网络中。

本发明及其优选方案避免了现有水轮发电机组轴线测量当中对各段轴与固定部分的间隙测量的不精确和繁杂的问题，节约了大量人力物力，同时还实现了智能化的数据采集、上传和管理的总体方案。