[实用新型]适用于水轮发电机组联轴螺栓的轴力在线监测传感装置

说明书

本实用新型属于螺栓轴力在线监测领域，具体涉及一种适用于水轮发电机组联轴螺栓的轴力在线监测传感装置，主要包括测力传感装置、固定装置和供电装置；测力传感装置包括通过通信线缆连接的传感探头和信号处理单元，传感探头设置于联轴螺栓本体的头部，且一个联轴螺栓本体对应设置一个传感探头；固定装置包括用于设置信号处理单元的固定基座，以及与主轴同心设置的环形护盖，固定基座连带着信号处理单元设置于环形护盖上。本技术方案以环形护盖作为安装架用于设置测力传感装置供电装置，不改变水轮发电机组主轴原本的连接结构，也不改变联轴螺栓本体自身的组成结构，实现了对多个联轴螺栓本体同时监测和对联轴螺栓轴力的实时监测。

技术领域

本实用新型属于螺栓轴力在线监测领域，具体涉及一种适用于水轮发电机组联轴螺栓的轴力在线监测传感装置。

背景技术

螺栓、螺柱等紧固件已被广泛应用于铁路桥梁、水利水电、风电、核电、交通运输和航空航天等领域，由于其工作环境复杂多样，螺栓通常需要承受较大的冲击载荷、温度变化、振动和环境腐蚀等不利因素，这些不利因素综合作用容易造成紧固件联接失效，因此，提早发现紧固件轴力变化或缺陷，对保证设备的安全稳定运行、提高设备寿命等有着重要意义。

水轮发电机组的联轴螺栓（或联轴螺柱，以下统称联轴螺栓）的工作状态对整个机组的安全稳定运行至关重要。若联轴螺栓预紧力不足、预紧过大或预紧不均匀，都有可能导致联接可靠性降低、紧固件疲劳破坏和降低轴系稳定性，严重时甚至可能导致机组异常振动，个别机组在运行过程中发生转动部件的转轮与主轴联接螺栓的断裂事故，因电站缺乏有效的螺栓轴力在监测装置，不能及时发现此故障，导致水淹厂房，造成很多不必要的损失。

目前，紧固件的实时应力监测传感器主要类型包括测力垫圈、光纤传感器或超声波测力传感器等，且多应用于被连接件处于静止状态的情况。而水轮发电机组运行时，联轴螺栓随同主轴一起处于高速旋转状态，因此，普通的应力监测传感器难以用于水轮发电机组转动部件上，也因此给机组的安全稳定运行带来较大的风险。在现有技术中，有将应力传感器嵌入设置于螺栓内部的技术方案，如，公开号为CN203962622U，公开日为2014年11月26日，名称为“一种具有应力传感器的螺丝”的实用新型专利文献，其包括螺丝本体和应力传感器，螺丝本体在螺帽中间开设贯穿孔，在螺帽下部分和螺杆的贯穿孔设置内螺纹，螺帽上部分内部光滑，螺杆外部设置外螺纹；螺丝本体内部安装双帽螺丝，双帽螺丝顶部螺帽开设有槽口，周围并设置螺纹，顶部开设有多边形凹槽，底部螺帽周围设置螺纹，双帽螺丝螺杆中间开设应力传感器安装槽；应力传感器安装在应力传感器安装槽内，电线穿过顶部螺帽的槽口与外部链接。此技术方案破坏了螺丝原本的结构，进一步影响了螺丝本身的承载受力特性，也增加了机组连接处失效、断裂的风险。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出适用于水轮发电机组联轴螺栓的轴力在线监测传感装置，通过在主轴上设置环形护盖，环形护盖上设置联轴螺栓本体的测力传感装置，以护盖作为安装架，在联轴螺栓本体的头部设置传感探头，在不改变联轴螺栓本体原结构的情况下，实现对联轴螺栓轴力的在线监测。

具体通过以下技术方案实现：