一种电站锅炉支吊架在线监测装置、监测系统及监测方法与流程

1.本发明属于支吊架相关技术领域，具体涉及一种电站锅炉支吊架在线监测装置、监测系统及监测方法。


背景技术：

2.所谓电站锅炉，通俗来讲就是电厂用来发电的锅炉。一般容量较大，现在主力机组为600mw，目前较先进的是超超临界锅炉，容量可达1000mw。电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。这两类锅炉是目前电站所用的主要类型。支吊架主要用于电厂汽水管道或锅炉设备、在运行中产生热位移及其设备装置上。支吊架主要可分为四大类；弹簧支吊架、管部支吊架、根部支吊架、附件支吊架。其中，根据管道受力情况计算确定的弹簧支吊架工作和热位移要求。
3.现有的支吊架技术存在以下问题：现有的支吊架在实际的电站锅炉设备生产工作的应用中，还存在着一定的不足之处，其中，支吊架中的恒力弹簧支吊架是根据力矩平衡原理设计，在许可的负载位移下，负载力矩和弹簧力矩始终保持平衡。对用恒力弹簧支吊架支承的管道和设备，在发生位移时，可以提供恒定的支承力，因而不会给管道设备带来附加应力。在实际的工作过程中，电站锅炉和设备正常运行后，需要经常观察支吊架位移指示器的位置并做记录，确保支吊架以及设备的正常运行，目前大部分的支吊架只能通过人工巡检的方式来观察支吊架位移指示器的位置，且数值观察较为不便，给巡检人员增加了大量重复性的工作，而且由于工作中的支吊架较多，对于突发情况不能起到及时的监视和报警作用，实用性能和安全性能较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电站锅炉支吊架在线监测装置、监测系统及监测方法，以解决上述背景技术中提出的目前大部分的支吊架只能通过人工巡检的方式来观察支吊架位移指示器的位置，且数值观察较为不便，给巡检人员增加了大量重复性的工作，而且由于工作中的支吊架较多，对于突发情况不能起到及时的监视和报警作用的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种电站锅炉支吊架在线监测装置，包括：外框、定位滑槽以及用于对设备进行悬吊的负荷连接件，所述定位滑槽共设有两个，两个所述定位滑槽分别开设于外框前后端外壁，所述外框内部设有对负荷连接件进行悬挂的负荷联动机构，所述外框的右端设有与负荷联动机构相配合的传动机构，所述外框的前侧设有指针，所述外框的内部设有对指针进行调节的拉绳传动机构，所述外框的外壁上分布有与指针相对应的刻度，所述外框的外壁上固定有对指针进行牵引的拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器通过伸缩拉绳与指针端部相连接；所述拉绳传动机构和负荷联动机构之间连接有连接绳。
7.优选的，所述负荷联动机构包括联动架和吊块，所述吊块固定套设于联动架一端，所述负荷连接件上端与吊块下端固定连接，所述联动架和吊块内部贯穿连接有与定位滑槽
相配合的定位滑杆，所述定位滑杆滑动套设于定位滑槽内部，所述联动架另一端转动套设有固定轴，且固定轴前后端分别固定连接于外框前后端内壁。
8.优选的，所述传动机构包括外筒、滑动盘以及固定于外筒内壁的挡环，所述滑动盘滑动套设于外筒内部，所述滑动盘和挡环之间固定连接有连接弹簧，所述外筒左侧设有与联动架轴连接的传动块，所述传动块和滑动盘之间固定连接有传动绳。
9.优选的，所述拉绳传动机构包括转轮和转杆，所述转杆固定于转轮的外壁上，所述转杆前端贯穿外框前端外壁与指针相连接，且转杆转动套设于外框内部，所述转轮和外框后端内壁之间连接有与转轮转动连接的转座，所述转座后端固定连接于外框后端内壁，所述转座和转轮之间连接有复位扭簧。
10.优选的，所述转轮和联动架之间连接有连接绳。
11.一种电站锅炉支吊架在线监测系统，包括所述的电站锅炉支吊架在线监测装置，还包括：用户终端、控制器以及设置于控制器上的预警装置和闪光灯，拉绳位移传感器的输出端电连接于控制器的输入端，用于将监测结果输送至控制器，所述控制器的输出端电连接于用户终端。
12.优选的，所述控制器固定于外框外壁。
13.所述的电站锅炉支吊架在线监测系统的监测方法，当负荷连接件下端悬挂重物时，在重力的作用下，负荷联动机构的联动架会以固定轴为支点逆时针旋转，此时，在连接绳的拉动下，转轮能够进行旋转，转轮转动时，转杆会随着转轮进行转动，从而可以带动指针进行旋转，通过观察指针所指的刻度上的位置，能够清楚简便的判断支吊架的位移情况，拉绳位移传感器的输出端电连接于控制器的输入端，用于将监测结果输送至控制器，控制器的输出端电连接于用户终端，这样使得工作人员能够通过用户终端接收到的信息时刻掌握支吊架的工作情况，当支吊架位移量超过预先设定值时，拉绳位移传感器上的伸缩拉绳会拉伸过长，拉绳位移传感器将监测结果输送至控制器后，控制器会通过预警装置发生报警声音，并利用闪光灯进行闪烁，方便工作人员快速寻找并发现该支吊架位置。
14.与现有支吊架技术相比，本发明提供了一种电站锅炉支吊架在线监测装置及系统，具备以下有益效果：
15.一、本发明通过设置拉绳传动机构，且拉绳传动机构上的转轮和联动架之间连接有连接绳，当负荷连接件下端悬挂重物时，在重力的作用下，负荷联动机构上的联动架会以固定轴为支点逆时针旋转，此时，在连接绳和转座的作用下，转轮能够进行旋转，转轮转动时，转杆会随着转轮进行转动，从而可以带动指针进行旋转，通过观察指针所指的刻度上的位置，可以清楚简便的判断支吊架的位移情况；
16.二、本发明通过在转座和转轮之间连接有复位扭簧，当转轮逆时针旋转一段距离后，在复位扭簧的作用下，会对转轮产生一种顺时针旋转复位的力，使得此时的转轮具有顺时针旋转的趋势，这样确保当撤去负荷连接件下端悬挂的重物时，指针会自动恢复原位；
17.三、本发明通过在外框外壁设有控制器和拉绳位移传感器，且拉绳位移传感器的输出端电连接于控制器的输入端，用于将监测结果输送至控制器，控制器通过伸缩拉绳的伸出长度来判断支吊架的位移量，控制器的输出端电连接于用户终端，这样使得工作人员能够通过用户终端接收到的信息时刻掌握支吊架的工作情况，并且，当支吊架位移量超过设定值时，拉绳位移传感器将监测结果输送至控制器后，控制器会通过预警装置发生报警
声音的同时利用闪光灯进行闪烁，方便工作人员可以快速寻找并发现该支吊架位置。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
19.图1为本发明提出的一种电站锅炉支吊架在线监测装置及系统平面结构示意图；
20.图2为本发明提出的一种电站锅炉支吊架内部结构示意图；
21.图3为本发明提出的负荷联动机构组成结构示意图；
22.图4为本发明提出的传动机构组成结构示意图；
23.图5为本发明提出的结构示意图；
24.图中：1、拉绳位移传感器；101、伸缩拉绳；2、负荷连接件；3、负荷联动机构；301、吊块；302、定位滑杆；303、联动架；304、固定轴；4、定位滑槽；5、拉绳传动机构；501、转杆；502、转轮；503、复位扭簧；504、转座；6、指针；7、刻度；8、外框；9、传动机构；901、外筒；902、滑动盘；903、连接弹簧；904、传动绳；905、挡环；906、传动块；10、控制器；1001、预警装置；1002、闪光灯；11、连接绳。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1
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5，本发明提供一种技术方案：一种电站锅炉支吊架在线监测装置及系统，包括：外框8、定位滑槽4以及用于对设备进行悬吊的负荷连接件2，定位滑槽4共设有两个，两个定位滑槽4分别开设于外框8前后端外壁，外框8内部设有对负荷连接件2进行悬挂的负荷联动机构3，外框8的右端设有与负荷联动机构3相配合的传动机构9，外框8的前侧设有指针6，外框8的内部设有对指针6进行调节的拉绳传动机构5，外框8的外壁上分布有与指针6相对应的刻度7，通过观察指针6所指的刻度7上的位置，来判断支吊架的位移情况，外框8的外壁上固定有对指针6进行牵引的拉绳位移传感器1，拉绳位移传感器1通过伸缩拉绳101与指针6端部相连接，指针6在逆时针转动时，会对伸缩拉绳101进行拉伸，拉绳位移传感器1将伸缩拉绳101所产生的机械运动长度转化成可以计量的电信号并传输至控制器10。
27.负荷联动机构3包括联动架303和吊块301，吊块301固定套设于联动架303一端，负荷连接件2上端与吊块301下端固定连接，通过吊块301对负荷连接件2进行悬挂，联动架303和吊块301内部贯穿连接有与定位滑槽4相配合的定位滑杆302，定位滑杆302滑动套设于定位滑槽4内部，在定位滑杆302和定位滑槽4的共同作用下，使得负荷联动机构3能够平稳的在外框8内部进行位移，联动架303另一端转动套设有固定轴304，且固定轴304前后端分别固定连接于外框8前后端内壁，在固定轴304的作用下，联动架303能够以固定轴304为支点在外框8内部进行转动。
28.传动机构9包括外筒901、滑动盘902以及固定于外筒901内壁的挡环905，滑动盘902滑动套设于外筒901内部，滑动盘902和挡环905之间固定连接有连接弹簧903，外筒901
左侧设有与联动架303轴连接的传动块906，传动块906和滑动盘902之间固定连接有传动绳904，当负荷连接件2下端悬挂重物时，在重力的作用下，负荷联动机构3上的联动架303会以固定轴304为支点逆时针旋转，此时，由于传动块906轴连接于联动架303内部，因此，在传动绳904的作用下，会拖动滑动盘902在外筒901内部进行滑动，在连接弹簧903弹性力的作用下，可以对滑动盘902的滑动以及联动架303的旋转进行约束。
29.拉绳传动机构5包括转轮502和转杆501，转杆501固定于转轮502的外壁，转杆501前端贯穿外框8前端外壁与指针6相连接，且转杆501转动套设于外框8内部，转轮502和外框8后端内壁之间连接有与转轮502转动连接的转座504，转座504后端固定连接于外框8后端内壁，在转座504的作用下，转轮502能够进行旋转，转轮502转动时，转杆501会随着转轮502进行转动，从而可以带动指针6进行旋转，转座504和转轮502之间连接有复位扭簧503，当转轮502逆时针旋转一段距离后，在复位扭簧503的作用下，会对转轮502产生一种顺时针旋转复位的力，使得此时的转轮502具有顺时针旋转的趋势，这样确保当撤去负荷连接件2下端悬挂的重物时，指针6会自动恢复原位。
30.为了在联动架303以固定轴304为支点逆时针旋转时，能够拉动转轮502进行转动，在转轮502和联动架303之间连接有连接绳11。
31.一种电站锅炉支吊架在线监测系统，包括所述的电站锅炉支吊架在线监测装置，还包括：用户终端、控制器10以及设置于控制器10上的预警装置1001和闪光灯1002，控制器10固定于外框8外壁，当支吊架位移量超过设定值时，拉绳位移传感器1将监测结果输送至控制器10后，控制器10可以通过预警装置1001发生报警声音，并利用闪光灯1002进行闪烁，方便工作人员可以快速寻找并发现该支吊架位置。
32.拉绳位移传感器1的输出端电连接于控制器10的输入端，用于将监测结果输送至控制器10，控制器10的输出端电连接于用户终端，这样使得工作人员能够通过用户终端接收到的信息时刻掌握支吊架的工作情况。
33.本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，在利用本发明进行工作时，当负荷连接件2下端悬挂重物时，在重力的作用下，负荷联动机构3的联动架303会以固定轴304为支点逆时针旋转，此时，在连接绳11的拉动下，转轮502能够进行旋转，转轮502转动时，转杆501会随着转轮502进行转动，从而可以带动指针6进行旋转，通过观察指针6所指的刻度7上的位置，可以清楚简便的判断支吊架的位移情况，通过在外框8外壁设有的控制器10，拉绳位移传感器1的输出端电连接于控制器10的输入端，用于将监测结果输送至控制器10，控制器10的输出端电连接于用户终端，这样使得工作人员能够通过用户终端接收到的信息时刻掌握支吊架的工作情况，当支吊架位移量超过预先设定值时，拉绳位移传感器1上的伸缩拉绳101会拉伸过长，拉绳位移传感器1将监测结果输送至控制器10后，控制器10会通过预警装置1001发生报警声音，并利用闪光灯1002进行闪烁，方便工作人员可以快速寻找并发现该支吊架位置。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。