专利名称：用于涡轮机的轴承振动测量装置的制作方法
用于涡轮机的轴承振动测量装置本发明涉及一种用于涡轮机的轴承振动测量装置以及具有所述轴承振动测量装置的涡轮机。涡轮机、例如燃气轮机具有转子，该转子在其纵向端部上分别利用一轴承进行支承。该轴承例如是润滑型滚子轴承或者润滑型倾斜履带板滑动轴承。在燃气轮机运行时， 转子以工作转速转动，其中在燃气轮机启动时，转子从静止状态进入工作转速。转子具有转子动态特性，该特性尤其不仅与轴承间距有关而且与转子的惯性矩和抗弯刚度以及轴承的刚性和阻尼有关。转子的转子动态特性由转子的临界转速和所属振动模式来确定。一些临界转速低于工作转速，从而在燃气轮机提高转速时，转子必须经历这些临界转速。通常在经历临界转速之一时，转子的振幅最大，然而转子振幅不得超过最大允许的程度。为了监测转子振幅，通常监测轴承的振动行为。为此通常应用振动测量装置来测量转子的振动。振动测量装置具有至少一个振动传感器，该振动传感器安装在轴承壳体上。本发明的目的在于实现一种用于涡轮机的轴承振动测量装置以及具有这种轴承振动测量装置的涡轮机，其中，所述轴承振动测量装置是简单且可靠的。在根据本发明的所述用于涡轮机的轴承振动测量装置中，利用至少一个支架使外壳体和内壳体同心地彼此保持距离，在所述内壳体中设置轴承壳体，所述轴承壳体能够通过在所述支架中的径向延伸的通孔从所述外壳体接近，所述轴承振动测量装置具有杆件， 所述杆件具有内纵向端部和远离所述内纵向端部的外纵向端部，所述杆件安装在所述通孔中并且以所述内纵向端部固定在所述轴承壳体上，并且所述轴承振动测量装置在所述外纵向端部上具有至少一个振动传感器。根据本发明的涡轮机具有外壳体、内壳体、设置在所述内壳体中的轴承壳体以及至少一个支架，利用所述支架使所述外壳体和所述内壳体同心地彼此保持距离，其中，在所述支架中设有径向延伸的通孔，其中，在所述通孔中装入根据本发明的轴承振动测量装置， 所述轴承振动测量装置利用其内纵向端部固定在所述轴承壳体上，并利用其外纵向端部在所述外壳体中延伸。所述杆件优选利用其内纵向端部固定在具有螺纹连接部的所述轴承壳体上。此外，所述杆件在其外表面上具有至少一个支承凸出部，所述杆件利用所述支承凸出部横向地支承在所述通孔的内表面上，从而降低了所述杆件的横向振动模式的振幅。杆件沿纵向延伸并且由此易于弯曲。在涡轮机运行时，轴承壳体振动，从而振动能量从轴承壳体传递到杆件上。由此杆件被轴承壳体激励，从而杆件以相应的振动模式振动。如果在外表面区域中设置支承凸出部，在该区域中杆件具有最高振幅，那么就会最强地降低杆件的横向振动模式的振幅。由此轴承振动测量装置具有高测量精度，这是因为杆件可能发生的振动不会影响所述至少一个振动传感器的测量结果。所述支承凸出部优选被构造为活塞环。由此支承凸出部沿外周贴靠在通孔的内壁上，从而所述支承凸出部在通孔中具有密封效果。因而轴承壳体与可能存在于外壳体中的气体不接触。所述杆件优选具有内通道，从而所述杆件被构造为管件，其中，能够通过所述内通道输送密封空气。如果杆件被安装在通孔中，通孔也用作在涡轮机中的密封空气通道，那么密封空气通过该密封空气通道流经通孔。由此密封空气冷却所述至少一个振动传感器，从而该振动传感器在运行中具有大约低于130°C的有利的低工作温度。因此，所述至少一个振动传感器不需要设计成用于较高的工作温度，由此所述至少一个振动传感器的构造方式是廉价的。此外利用密封空气阻止了可能存在于内壳体中的热气体向外泄露。优选在所述外纵向端部上设置振动传感器支承件，在所述振动传感器支承件上安装所述至少一个振动传感器。另外优选的是所述振动传感器支承件具有三个振动传感器。 冗余地设置振动传感器，由此使得轴承振动测量装置具有较高可用性。环绕的板片优选固定在所述杆件上，在该板片上安装振动传感器的线缆。此外优选在所述线缆上施加用于使所述线缆热绝缘的陶瓷层。所述外纵向端部优选安装在具有密封空气装载结构的密封空气室中，从而密封空气能够从所述密封空气室流经所述内通道。 优选在所述密封空气室上设置连接套管，所述线缆电连接到所述连接套管上，并且利用所述连接套管能够从外部连接所述线缆。所述振动传感器支承件优选在其外侧端面上具有用于使所述至少一个振动传感器和所述线缆热绝缘的护罩。另外优选地，具有所述至少一个振动传感器的振动传感器支承件以及具有线缆的板片安装在所述密封空气室中。此外优选的是，所述通孔的内表面具有耐磨涂层。在涡轮机运行时，如果杆件剧烈摆动使得其接触通孔内壁时，由此阻止磨损通孔内壁。以下结合示意性附图来描述在根据本发明的涡轮机中的根据本发明的轴承振动测量装置的优选实施方式。图中
图1示出了根据本发明的实施方式的透视局部剖视图。如图1所示，涡轮机1具有内壳体2和外壳体3。外壳体2围绕内壳体3同心地进行设置，并且被多个在外周上均勻分布的支架4间隔距离地固定。在内壳体2中设置带有轴承壳体6的轴承，该轴承壳体6支承在内壳体2的内表面上。在支架4中设有径向延伸的通孔7，其中，在通孔7中装入轴承振动测量装置。轴承振动测量装置具有杆件8，杆件具有内纵向端部9和远离该内纵向端部9的外纵向端部10。杆件8安装在通孔7中，并且利用内纵向端部9固定在具有螺纹连接部11的轴承壳体6上。杆件8在其外周上具有活塞环14，杆件8利用活塞环横向地支承在通孔7的内表面上。杆件8被构造为具有内通道20的管件。在外纵向端部10上设有振动传感器支承件13，在该振动传感器支承件上装有三个振动传感器13。振动传感器支承件12在其朝向杆件8的一侧上具有环绕的板片15，在该板片上安装振动传感器13的线缆17。在线缆17 上施加用于使线缆17热绝缘的陶瓷层16。振动传感器支承件12连同其振动传感器13和板片25安装在具有密封空气装载结构的密封空气室19中，从而密封空气从密封空气室19流经内通道。在密封空气室19上设置连接套管21，线缆17电连接到连接套管21上。振动传感器支承件12在其外侧的端面上具有用于使振动传感器13和线缆17热绝缘的护罩18。
权利要求
1.用于涡轮机(1)的轴承振动测量装置，在所述轴承振动测量装置中，利用至少一个支架(4)使外壳体C3)和内壳体O)同心地彼此保持距离，在所述内壳体中设置轴承壳体(6)，所述轴承壳体能够通过在所述支架(4)中的径向延伸的通孔(7)从所述外壳体(3)接近，其中，所述轴承振动测量装置具有杆件(8)，所述杆件具有内纵向端部(9)和远离所述内纵向端部(9)的外纵向端部(10)，所述杆件安装在所述通孔(7)中并且以所述内纵向端部(9)固定在所述轴承壳体(6)上，在所述外纵向端部(10)上具有至少一个振动传感器 (13)。
2.根据权利要求1所述的轴承振动测量装置，其中，所述杆件(8)利用其内纵向端部 (9)固定在具有螺纹连接部(11)的所述轴承壳体(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的轴承振动测量装置，其中，所述杆件(8)在其外表面上具有至少一个支承凸出部(14)，所述杆件(8)利用所述支承凸出部横向地支承在所述通孔(7)的内表面上，从而降低了所述杆件(8)的横向振动模式的振幅。
4.根据权利要求3所述的轴承振动测量装置，其中，所述支承凸出部(14)被构造为活塞环。
5.根据权利要求1至4之一所述的轴承振动测量装置，其中，所述杆件(8)具有内通道 (20)，从而所述杆件(8)被构造为管件，其中，能够通过所述内通道00)输送密封空气。
6.根据权利要求1至5之一所述的轴承振动测量装置，其中，在所述外纵向端部(10) 上设置振动传感器支承件(12)，在所述振动传感器支承件上安装所述至少一个振动传感器 (13)。
7.根据权利要求6所述的轴承振动测量装置，其中，所述振动传感器支承件(1 具有三个振动传感器(13)。
8.根据权利要求6或7所述的轴承振动测量装置，其中，在所述振动传感器支承件 (12)上安装所述振动传感器(13)的线缆(17)。
9.根据权利要求8所述的轴承振动测量装置，其中，在所述线缆(17)上施加用于使所述线缆(17)热绝缘的陶瓷层(16)。
10.根据权利要求5至9之一所述的轴承振动测量装置，其中，所述外纵向端部(10)安装在具有密封空气装载结构的密封空气室(19)中，从而密封空气能够从所述密封空气室 (19)流经所述内通道(20)。
11.根据权利要求10所述的轴承振动测量装置，其中，在所述密封空气室(19)上设置连接套管(21)，所述线缆(17)电连接到所述连接套管上，并且利用所述连接套管能够从外部连接所述线缆(17)。
12.根据权利要求10或11所述的轴承振动测量装置，其中，所述振动传感器支承件 (12)在其外侧端面上具有用于使所述至少一个振动传感器(1 和所述线缆(17)热绝缘的护罩(18)。
13.根据权利要求10或11所述的轴承振动测量装置，其中，具有所述至少一个振动传感器(13)和所述线缆(17)的所述振动传感器支承件(12)安装在所述密封空气室(19)中。
14.涡轮机，其具有外壳体(3)、内壳体O)、设置在所述内壳体(2)中的轴承壳体(6) 以及至少一个支架，利用所述支架使所述外壳体⑶和所述内壳体⑵同心地彼此保持距离，其中，在所述支架⑷中设有径向延伸的通孔(7)，其中，在所述通孔(7)中装入根据权利要求1至13之一所述的、具有杆件(8)的轴承振动测量装置，所述轴承振动测量装置利用其内纵向端部(9)固定在所述轴承壳体(6)上，并利用其外纵向端部(10)在所述外壳体(3)中延伸。
15.根据权利要求14所述的轴承振动测量装置，其中，所述通孔(7)的内表面具有耐磨涂层。
全文摘要
一种用于涡轮机(1)的轴承振动测量装置，在所述轴承振动测量装置中，利用至少一个支架(4)使外壳体(3)和内壳体(2)同轴地彼此保持距离，在所述内壳体中设置轴承壳体(6)，所述轴承壳体能够通过在所述支架(4)中的径向延伸的通孔(7)从所述外壳体(3)接近，所述轴承振动测量装置具有杆件(8)，所述杆件具有内纵向端部(9)和远离所述内纵向端部(9)的外纵向端部(10)，所述杆件安装在所述通孔(7)中并且以所述内纵向端部(9)固定在所述轴承壳体(6)上，在所述外纵向端部(10)上具有至少一个振动传感器(13)。
文档编号G01H1/00GK102257369SQ200980151373
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月17日 优先权日2008年12月18日
发明者N·伯恩斯, T·安德森 申请人:西门子公司