1.本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法。
背景技术：2.推力瓦，也称为推力轴承。汽轮机的推力瓦作用就是为了确定转子在汽缸的轴向位置。汽轮机在使用一定年限后，会由于轴向推力变化出现推力瓦温度高现象，影响汽轮机正常运行。
3.根据公开号为cn206190737u的“汽轮机推力瓦轴向推力测量装置”，其通过在推力瓦内部设置测力敏感元件，与外界设备连接，可对推力瓦受到的轴向推力进行实时监测。但汽轮机功力大，测力敏感元件长期受到轴向推力，内部灵敏元件的受损程度是与日俱增的，而该装置未设置能够不干扰正确轴向推力监测数据的缓冲组件对测力敏感元件进行保护。
技术实现要素：4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，元件缓冲组件对测力敏感元件进行了缓冲，能够防止其受损，并结合设置的弹力测量元件，与经过缓冲后测出的轴向推力进行综合计算，也不会干扰正确的轴向推力监测数据。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，包括瓦座，所述瓦座内以中心点为圆心，沿圆周方向均匀安装有多个推力瓦，所述推力瓦的外表面上开设有外圆形槽，所述外圆形槽的中部下方连接开设有与其同心的内圆形槽，所述外圆形槽内设置有测力敏感元件，所述内圆形槽的内圈表面上均匀分布有多组用于对测力敏感元件进行缓冲的元件缓冲组件，所述元件缓冲组件包括沿圆周方向均匀开设在内圆形槽内圈表面上的多个容纳槽；活动设于容纳槽内的缓冲轮，所述缓冲轮的弧面与测力敏感元件的外壁滚动接触；对称分布于容纳槽两侧的安装槽，所述安装槽开设于推力瓦内，其与容纳槽相互贯通；穿设于安装槽内的导杆，所述导杆的一端固定于安装槽的槽壁上，另一端穿设于活动杆的一端内部，所述活动杆穿设于缓冲轮的内部，所述缓冲轮转动设于活动杆上；套设在导杆外部的弹簧，所述弹簧固定连接于安装槽的槽壁和活动杆的外表面之间，所述弹簧一侧设置有弹力测量元件。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述导杆远离弹簧的一端端部上固定设有限位板，所述限位板的直径大于导杆的直径。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述外圆形槽的内部活动装配有与其形状、大小相适配的调整块，所述调整块包括圆盘主体，其与外圆形槽相接触的一侧外表面上开设有u型槽，所述u型槽与内圆形槽贴合，所述测力敏感元件置于u型槽和内圆形槽形成的空间内，所述调整块远离u型槽的一侧外表面上固定设有球面支撑。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述内圆形槽的一侧开设有条形的出线槽，所述出线槽与u型槽同向分布，其设置在推力瓦的径向表面方向。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲轮与测力敏感元件相接触的外表面上设置有斜向分布的防滑纹。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述推力瓦的径向表面上贯穿开设有接线孔，所述接线孔与出线槽连通，所述瓦座的表面与接线孔相对应处开设有接线槽，所述接线孔的一端位于接线槽内。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述推力瓦的上部紧贴于压线板的下方，所述瓦座的内部开设有走线槽，所述走线槽与接线槽相连，其上方还设有压线板，所述测力敏感元件的数据线穿过出线槽、接线孔，从接线槽内缠绕至走线槽中，被压线板压住。
12.本发明还提供一种汽轮机轴向推力的监测方法，所述监测方法包括以下步骤：
13.s1、由推力盘、测力敏感元件和外部的动态信号数据采集及传输设备构成测力计，测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上；
14.s2、将测力计与安装有模态分析软件的设备连接；
15.s3、汽轮机在启动后，测力计对轴向上受到的轴向推力，内部应变片产生变化，引起桥路中电阻值变化，并通过接线盒进行电阻补偿，信号输入到推力显示仪表中测量并显示出来。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.当测力敏感元件受到轴向推力时，其被挤压具有向下移动的趋势，使得测力敏感元件带动缓冲轮滚动，有时测力敏感元件还会产生偏移，挤压缓冲轮，使得缓冲轮向容纳槽内移动，并带动活动杆向容纳槽内移动，使得活动杆在导杆上滑动，对套设在导杆上的弹簧进行了压缩，弹簧对测力敏感元件进行了缓冲，能够防止其受损，并结合设置的弹力测量元件，与经过缓冲后测出的轴向推力进行综合计算，也不会干扰正确的轴向推力监测数据。
附图说明
18.图1为本发明外观示意图。
19.图2为本发明所述推力瓦结构示意图。
20.图3为本发明所述测力敏感元件结构示意图。
21.图4为本发明图3中a处放大图。
22.图5为本发明所述元件缓冲组件俯视图。
23.图6为本发明所述元件缓冲组件放大图。
24.图7为本发明所述调整块结构示意图。
25.其中，附图标记对应的名称为：
26.1、瓦座；2、推力盘；3、推力瓦；301、外圆形槽；302、内圆形槽；303、出线槽；4、调整块；5、走线槽；6、压线板；7、缓冲轮；8、测力敏感元件； 9、容纳槽；10、安装槽；11、弹簧；12、导杆；13、活动杆；14、u型槽；15、球面支撑。
具体实施方式
27.下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
28.实施例一
29.请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明提供一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，包括瓦座1，所述瓦座1内以中心点为圆心，沿圆周方向均匀安装有多个推力瓦3，所述推力瓦3的外表面上开设有外圆形槽 301，所述外圆形槽301的中部下方连接开设有与其同心的内圆形槽302，所述外圆形槽301内设置有测力敏感元件8，所述内圆形槽302的内圈表面上均匀分布有多组用于对测力敏感元件8进行缓冲的元件缓冲组件，所述元件缓冲组件包括沿圆周方向均匀开设在内圆形槽302内圈表面上的多个容纳槽9，所述容纳槽9内活动设有缓冲轮7，所述缓冲轮7的弧面与测力敏感元件8的外壁滚动接触，所述容纳槽9两侧对称分布有安装槽10，所述安装槽10开设于推力瓦3内，其与容纳槽9相互贯通，所述安装槽10内穿设有导杆12，所述导杆12的一端固定于安装槽10的槽壁上，另一端穿设于活动杆13的一端内部，所述活动杆 13穿设于缓冲轮7的内部，所述缓冲轮7转动设于活动杆13上，所述导杆12 外部套设有弹簧11，所述弹簧11固定连接于安装槽10的槽壁和活动杆13的外表面之间，所述弹簧11一侧设置有弹力测量元件；
30.在本发明的具体实施例中，当测力敏感元件8受到轴向推力时，其被挤压具有向下移动的趋势，使得测力敏感元件8带动缓冲轮7滚动，有时测力敏感元件8还会产生偏移，挤压缓冲轮7，使得缓冲轮7向容纳槽9内移动，并带动活动杆13向容纳槽9内移动，使得活动杆13在导杆12上滑动，对套设在导杆 12上的弹簧11进行了压缩，弹簧11受力产生形变后，具有了能够恢复至原来形态的弹性势能，而后弹簧11具有了回弹的运动趋势，并在弹性势能的作用下，产生了通过活动杆13带动缓冲轮7向外移动的运动趋势，对测力敏感元件8进行了缓冲，防止其受损，在实际使用时，弹簧11的弹力会对测量轴向推力造成影响，继而要在分布弹簧11的部位设置测量弹簧11弹力的元件，并与安装有模态分析软件的设备连接，对比进行缓冲后的测量数据，模拟出两条动态曲线，一条轴向推力的，一条弹簧11弹力的，最后根据相对应的计算公式计算出正确的轴向推力并显示出来。
31.实施例二
32.本实施例是在实施例1之上做出的改进，具体的请参阅图6，导杆12远离弹簧11的一端端部上固定设有限位板，所述限位板的直径大于导杆12的直径；
33.本实施例中：当测力敏感元件8受到轴向推力时，其被挤压而后带动缓冲轮7滚动，有时还会挤压缓冲轮7，使得缓冲轮7带动活动杆13向容纳槽9内部移动，使得活动杆13在导杆12上移动，并压缩弹簧11，通过设置在导杆12 上的限位板，可以防止活动杆13从导杆12上脱离。
34.实施例三
35.本实施例是在实施例1之上做出的改进，具体的请参阅图1、图2、图7，外圆形槽301的内部活动装配有与其形状、大小相适配的调整块4，所述调整块 4包括圆盘主体，其与外圆形槽301相接触的一侧外表面上开设有u型槽14，所述u型槽14与内圆形槽302贴合，所述测力敏感元件8置于u型槽14和内圆形槽302形成的空间内，所述调整块4远离u型槽14的一侧外表面上固定设有球面支撑15，所述内圆形槽302的一侧开设有条形的出线槽303，所述出线槽303与u型槽14同向分布，其设置在推力瓦3的径向表面方向，所述推力瓦 3的径向表面上贯穿开设有接线孔，所述接线孔与出线槽303连通，所述瓦座1 的表面与接线孔相对应处开设有接线槽，所述接线孔的一端位于接线槽内，所述推力瓦3的上部紧贴于压线板6的下方，所述瓦座1的内部开设有走线槽5，所述走线槽5与接线槽相连，其上方还设有压线板
6，所述测力敏感元件8的数据线穿过出线槽303、接线孔，从接线槽内缠绕至走线槽5中，被压线板6压住；
36.本实施例中：在使用该装置时，将测力敏感元件8置于内圆形槽302内，再向外圆形槽301内转配进调整块4，调整块4上开设的u型槽14面对测力敏感元件8，即使测力敏感元件8置于u型槽14和内圆形槽302形成的空间内，测力敏感元件8的数据线依次穿过推力瓦3上开设的出线槽303、接线孔，再从推力瓦3上开设的接线槽内缠绕至瓦座1内部开设的走线槽5中，被走线槽5 上方的压线板6压住，推力盘2、测力敏感元件8和外部的动态信号数据采集及传输设备构成测力计，将测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上，而后连接测力计和安装有模态分析软件的设备，即可开始对轴向推力进行监测。
37.实施例四
38.本实施例是在实施例1之上做出的改进，具体的请参阅图3，缓冲轮7与测力敏感元件8相接触的外表面上设置有斜向分布的防滑纹；
39.本实施例中：当测力敏感元件8受到轴向推力时，其被挤压而后带动缓冲轮7滚动，通过设置在缓冲轮7外表面上的防滑纹，可以增大其与测力敏感元件8之间的摩擦力，防止测力敏感元件8和缓冲轮7脱离。
40.实施例五
41.一种汽轮机轴向推力的监测方法，所述监测方法包括以下步骤：
42.s1、由推力盘2、测力敏感元件8和外部的动态信号数据采集及传输设备构成测力计，测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上；
43.s2、将测力计与安装有模态分析软件的设备连接；
44.s3、汽轮机在启动后，测力计对轴向上受到的轴向推力，内部应变片产生变化，引起桥路中电阻值变化，并通过接线盒进行电阻补偿，信号输入到推力显示仪表中测量并显示出来；
45.本实施例中：将由推力盘2、测力敏感元件8和外部的动态信号数据采集及传输设备构成的测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上，将测力计与安装有模态分析软件的设备连接，汽轮机在启动后，测力计对轴向上受到的轴向推力，内部应变片产生变化，引起桥路中电阻值变化，并通过接线盒进行电阻补偿，信号输入到推力显示仪表中测量并显示出来，该监测模组能及时监测到推力的变化，并进行传输和显示。
46.工作原理：将由推力盘2、测力敏感元件8和外部的动态信号数据采集及传输设备构成的测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上，将测力计与安装有模态分析软件的设备连接，汽轮机在启动后，测力计对轴向上受到的轴向推力，当测力敏感元件8受到轴向推力时，其被挤压具有向下移动的趋势，使得测力敏感元件8带动缓冲轮7滚动，有时测力敏感元件8 还会产生便宜，挤压缓冲轮7，使得缓冲轮7向容纳槽9内移动，并带动活动杆 13向容纳槽9内移动，使得活动杆13在导杆12上滑动，对套设在导杆12上的弹簧11进行了压缩，弹簧11受力产生形变后，具有了能够恢复至原来形态的弹性势能，而后弹簧11具有了回弹的运动趋势，并在弹性势能的作用下，产生了通过活动杆13带动缓冲轮7向外移动的运动趋势，对测力敏感元件8进行了缓冲，防止其受损，在实际使用时，弹簧11的弹力会对测量轴向推力造成影响，继而要在分布弹簧11的部位设置测量弹簧11弹力的元件，并与安装有模态分析软件的设备连接，测力计受到推力后内部应变片产生变化，引起桥路
中电阻值变化，并通过接线盒进行电阻补偿，信号输入到推力显示仪表中测量并显示出来，对比进行缓冲后的测量数据，模拟出两条动态曲线，一条轴向推力的，一条弹簧11弹力的，最后根据相对应的计算公式计算出正确的轴向推力并显示出来。
47.上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，包括瓦座(1)，所述瓦座(1)内以中心点为圆心，沿圆周方向均匀安装有多个推力瓦(3)，所述推力瓦(3)的外表面上开设有外圆形槽(301)，所述外圆形槽(301)的中部下方连接开设有与其同心的内圆形槽(302)，所述外圆形槽(301)内设置有测力敏感元件(8)，其特征在于，所述内圆形槽(302)的内圈表面上均匀分布有多组用于对测力敏感元件(8)进行缓冲的元件缓冲组件，所述元件缓冲组件包括沿圆周方向均匀开设在内圆形槽(302)内圈表面上的多个容纳槽(9)；活动设于容纳槽(9)内的缓冲轮(7)，所述缓冲轮(7)的弧面与测力敏感元件(8)的外壁滚动接触；对称分布于容纳槽(9)两侧的安装槽(10)，所述安装槽(10)开设于推力瓦(3)内，其与容纳槽(9)相互贯通；穿设于安装槽(10)内的导杆(12)，所述导杆(12)的一端固定于安装槽(10)的槽壁上，另一端穿设于活动杆(13)的一端内部，所述活动杆(13)穿设于缓冲轮(7)的内部，所述缓冲轮(7)转动设于活动杆(13)上；套设在导杆(12)外部的弹簧(11)，所述弹簧(11)固定连接于安装槽(10)的槽壁和活动杆(13)的外表面之间，所述弹簧(11)一侧设置有弹力测量元件。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述导杆(12)远离弹簧(11)的一端端部上固定设有限位板，所述限位板的直径大于导杆(12)的直径。3.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述外圆形槽(301)的内部活动装配有与其形状、大小相适配的调整块(4)，所述调整块(4)包括圆盘主体，其与外圆形槽(301)相接触的一侧外表面上开设有u型槽(14)，所述u型槽(14)与内圆形槽(302)贴合，所述测力敏感元件(8)置于u型槽(14)和内圆形槽(302)形成的空间内，所述调整块(4)远离u型槽(14)的一侧外表面上固定设有球面支撑(15)。4.根据权利要求3所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述内圆形槽(302)的一侧开设有条形的出线槽(303)，所述出线槽(303)与u型槽(14)同向分布，其设置在推力瓦(3)的径向表面方向。5.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述缓冲轮(7)与测力敏感元件(8)相接触的外表面上设置有斜向分布的防滑纹。6.根据权利要求4所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述推力瓦(3)的径向表面上贯穿开设有接线孔，所述接线孔与出线槽(303)连通，所述瓦座(1)的表面与接线孔相对应处开设有接线槽，所述接线孔的一端位于接线槽内。7.根据权利要求6所述的一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，其特征在于，所述推力瓦(3)的上部紧贴于压线板(6)的下方，所述瓦座(1)的内部开设有走线槽(5)，所述走线槽(5)与接线槽相连，其上方还设有压线板(6)，所述测力敏感元件(8)的数据线穿过出线槽(303)、接线孔，从接线槽内缠绕至走线槽(5)中，被压线板(6)压住。8.一种汽轮机轴向推力的监测方法，其特征在于，包括权力要1-7任一所述的汽轮机轴向推力的监测模组，所述监测方法包括以下步骤：s1、由推力盘(2)、测力敏感元件(8)和外部的动态信号数据采集及传输设备构成测力计，测力计放置于汽轮机的调速器一端和发电机一端，并放置4台以上；
s2、将测力计与安装有模态分析软件的设备连接；s3、汽轮机在启动后，测力计对轴向上受到的轴向推力，内部应变片产生变化，引起桥路中电阻值变化，并通过接线盒进行电阻补偿，信号输入到推力显示仪表中测量并显示出来。
技术总结本发明公开了一种汽轮机轴向推力的监测模组及监测方法，包括瓦座，瓦座内沿圆周方向均匀安装有多个推力瓦，推力瓦的外表面上开设有外圆形槽，外圆形槽的中部下方设有内圆形槽，外圆形槽内设置有测力敏感元件，内圆形槽的内圈表面上分布有元件缓冲组件，元件缓冲组件包括沿圆周方向均匀开设在内圆形槽内圈表面上的多个容纳槽，容纳槽内活动设有缓冲轮，容纳槽两侧对称分布有安装槽，安装槽开设于推力瓦内，其与容纳槽相互贯通，安装槽内穿设有导杆，导杆的一端固定于安装槽的槽壁上，另一端穿设于活动杆的一端内部，活动杆穿设于缓冲轮的内部，缓冲轮转动设于活动杆上，导杆外部套设有弹簧，弹簧固定于安装槽和活动杆之间。弹簧固定于安装槽和活动杆之间。弹簧固定于安装槽和活动杆之间。
技术研发人员：吴红斌 郭红日 栗恒 李和平 白玉杰 王鼐
受保护的技术使用者：北方联合电力有限责任公司包头第二热电厂
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/11/1
