水轮发电机钨金瓦推力轴承故障预警装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种用于水轮发电机钨金瓦推力轴承的故障预警装置。
【背景技术】
[0002] 推力轴承被称为是水轮发电机的"心脏"，它承受着发电机组转子重量及轴向水推 力，其工作性能及运行状态直接关系到机组的运行是否安全可靠。随着水轮发电机组容量 的不断增大，对大型机组运行可靠性的要求也越来越高，对推力轴承安全可靠运行的要求 也越来越高，因此对水轮发电机推力轴承的潜在故障提出预警就显得十分重要。
[0003] 目前，水轮发电机组推力轴承运行状态的监测方法是在推力瓦上安装温度传感 器，通过监测推力瓦的温度来确定推力轴承的运行状态是否良好，但这种方法存在缺点，第 一，此方法只能间接反映推力轴承油膜状态;第二，温度监测存在滞后现象，当发现温度异 常时可能已经出现轴承的损坏，而无法提前做出预警。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是公开一种应用于水轮发电机钨金瓦推力轴承的故障预警装 置，该装置适用于采用钨金瓦推力轴承的水轮发电机组，在水轮发电机组运行时对每块钨 金推力瓦的油膜厚度、油膜压力、油膜温度数据进行动态测量，通过对数据的分析处理判断 轴承的这些润滑参数是否正常，如果出现异常，则会对潜在的故障提出预警。
[0005] 本实用新型的技术方案为:水轮发电机钨金瓦推力轴承故障预警装置，其特征是： 由温度传感器、压力传感器、油膜厚度传感器、前置器、远程主机组成，前置器包括PCM-3363CPU模块UUPCM-3910电源模块U2、PCM-3835存储器模块U3、PCM-3718H多功能采集模块 U4、信号调理模块U5、无线路由模块U6，其中U1、U2、U3、U4采用PC 104总线模块，模块上带有 用于总线连接的插针和插孔，1]1、1]2、1]3、1]4通过这些插针和插孔依次层叠连接到一起，组成 堆栈式结构，U5通过信号连接线与U4上的信号接口相连，U6通过网线连接到U1的网络端口， 油膜厚度传感器311、312、513、514、压力传感器521、522、523、524的输出信号进入数据采集 卡U4,温度传感器331、332、333、334的输出信号经过信号调理模块1]5后形成信号031、032、 D33、D34并进入数据采集采集卡U4;远程主机包括机箱U7、电源转换器U8、嵌入式计算机U9、 点阵式液晶显示屏U10、无线通讯模块U11、转速信号采集模块U12、继电器控制模块U13、声 光报警器1]14。1]8、1]9、1]11、1]12、1]13等模块都安装在机箱1]7内，1]10安装在机箱1]7前面板上， U14安装在机箱U7上表面。
[0006] 工作原理
[0007] 本实用新型的全部传感器都安装于镜板上，每种传感器分别沿不同的径向分布， 传感器在镜板上的布置图如图3所示。镜板转动一周，三种传感器会分别扫过每块推力瓦， 前置器在运行程序的控制下同时采集每只传感器的测量数据，从而得到每块钨金瓦上的润 滑参数数据。
[0008] 在前置器开始数据采集时，首先记录当前时间T1，同时远程主机从机组转速传感 器处取得转速数值η并将该数值传送到前置器，前置器根据转速数值η计算出数据采集卡的 采样间隔时间ΖΤ，设定机组每转动一圈前置器能够采集到600组测量数据，则
⑴
[0009] w
[0010] 按照公式（1)设定下一次采集的触发时间为T1+ZT，该时间到达后再进行数据采 集，依此周而复始进行。机组每旋转一周，前置器能够采集到600组数据，每个传感器都能够 在单块推力瓦上采集到几十组数据，可以精确显示推力轴承运行状态。
[0011]水轮发电机钨金瓦推力轴承的故障预警装置前置器，采用研华公司的PC104总线 的嵌入式单板电脑作为基础，本实用新型中的1]1、1]2、1]3、1]4均采用?(：104总线模块，每个模 块上都有用于总线连接与扩展的插针和插孔，4个模块组成堆栈式结构，具有体积小、抗振 性能好等优点，保证了系统主机在高速运转状态下的可靠运行。
[0012]信号调理模块U5使用非平衡电桥的原理将三线制铂电阻的温度信号S31、S32、 S33、S34转换成满足U4采集范围的电压信号031、032、033、034，这些信号和油膜厚度信号 311、312、313、314、油膜压力信号321、322、323、324-起接到1]4的25针0型插座上，并通过螺 栓连接固定。
[0013]技术效果
[0014] 远程主机中安装推力轴承润滑参数数据分析软件，通过无线通讯模块U9与前置器 通信。以往在旋转部件上的数据测量都要使用滑环传输信号，本实用新型中前置器随机组 转动进行动态采集，通过无线局域网进行数据传输，省去滑环，解决了滑环传输测量信号带 来干扰的问题。远程主机中的数据处理程序将收到的数据进行分析，一旦出现推力瓦油膜 厚度过薄、油膜压力异常或者温度升速过快等现象，远程主机会给出报警信号，并将故障原 因显示在点阵式显示屏U10上，提醒操作人员进行处理，保证推力轴承安全运行。
[0015] 推力轴承的安全可靠运行是依靠推力瓦与镜板间形成安全油膜来实现的，油膜厚 度和油膜压力能直接反映推力轴承的运行状态。推力轴承运行出现故障时，首先发生变化 的就是油膜压力和油膜厚度，因此动态监测这些数据比监测推力瓦温度更能够直接反应推 力轴承的运行状态，能够更早的发现推力轴承的故障。本实用新型中直接对钨金瓦推力轴 承的油膜厚度、油膜压力、油膜温度三种参数同时采集，根据机组的转速计算出采样的时间 间隔，保证机组每转动一周监测系统能够采集到600组数据，一旦出现异常现象，系统会给 出报警信号，提醒操作人员进行处理，防患于未然。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型前置器原理框图
[0017] 图2是本实用新型远程主机原理框图
[0018] 图3是本实用新型中油膜厚度传感器、压力传