一种实时测量应力的转轮及方法与流程

本发明属于冲击式转轮，特别涉及一种实时测量应力的转轮及方法。

背景技术：

1、冲击式水轮机是借助于喷嘴机构引出具有动能的自由射流，冲向转轮水斗，使转轮旋转做功，从而完成将水能转换成机械能的一种水力原动机。冲击式水轮机适用于高水头、小流量的电站，它将来自压力管道的水，经喷嘴后转换为高速射流，切向冲击转轮，推动转轮旋转，从而带动发电机转子转动发电。在冲击式水轮机中，以工作射流与转轮相对位置和做工次数的不同，可分为切击式水轮机、斜击式水轮机和双击式水轮机。

2、冲击式水轮机频繁受到水力的冲击载荷，极易诱导高应力区发生疲劳破坏，产生裂纹甚至断斗，造成严重事故。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供实时测量应力的转轮及方法。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种实时测量应力的转轮，包括转轮主体，转轮主体的圆周上设置有若干水斗，转轮主体内设置有线缆孔，线缆孔的另一端延伸到水斗背部的低应力区域；所述水斗背部的高应力区安装有应力测量装置，应力测量装置的线缆布置于线缆孔内。

4、本发明的水斗背部高应力区安装应力测量装置，可实时监测水斗的高应力区的应力情况，从而方便及时发现水斗应力过大的情况。本发明通过应力测量装置实时监测水斗背部高应力区的应力，从而根据应力情况判定水斗工作情况，避免出现严重事故。

5、线缆孔布置内转轮内，从水斗背部无水流区域延伸到转轮主体，则线缆布置于线缆孔内以后不会对转轮工作造成影响。线缆孔能对线缆进行保护，线缆从线缆孔穿出后穿到主轴内，在从主轴合适位置穿出，通过转动连接头与外部电源与线缆连接，进行电源供应与信号分析。

6、作为本发明的优选方案，所述应力测量装置为单个布置或多个成阵列布置。

7、作为本发明的优选方案，对于中小型转轮，线缆孔延伸到转轮主体的内侧。中小型转轮的厚度更薄，则直接将线缆孔延伸到转轮主体内侧，再穿入主轴内，避免线缆暴露。

8、作为本发明的优选方案，所述线缆孔沿转轮主体的径向布置。线缆孔沿最小路径布置，减小线缆孔加工难度。

9、作为本发明的优选方案，对于大型转轮，线缆孔延伸到转轮主体的法兰面上。大型转轮的厚度较厚，则将线缆孔从转轮主体的法兰面穿出，可缩短线缆孔的路径，方便线缆孔加工。线缆从线缆孔穿出后，在法兰面开线槽，再穿入主轴内。

10、作为本发明的优选方案，所述应力测量装置的线缆从线缆孔穿出后穿入主轴内。

11、作为本发明的优选方案，所述应力测量装置的线缆沿着主轴中心孔延伸到发电机中心孔再在发电机轴上端引出至中控室。

12、一种实时测量应力的转轮，包括以下步骤：

13、s1：在转轮主体内设置有线缆孔，线缆孔的另一端延伸到水斗背部的低应力区，在水斗的高应力区安装有应力测量装置，应力测量装置的线缆布置于线缆孔内；

14、s2：应力测量装置的线缆从线缆孔穿出后穿入主轴内，沿着水轮机中心孔、发电机中心孔，在发电机轴上端合适位置引出至中控室，观察记录水斗应力状态。

15、本发明的有益效果为：

16、1.本发明的水斗背部高应力区安装应力测量装置，可实时监测水斗的高应力区的应力情况，从而方便及时发现水斗应力过大的情况。本发明通过应力测量装置实时监测水斗背部高应力区的应力，从而综合应力情况判定水斗工作情况，避免出现严重事故。

17、2.本发明的线缆孔布置内转轮内，从水斗背部无水流区域延伸到转轮主体，线缆布置于线缆孔内以后不会对转轮工作造成影响，且线缆裸露部分较少，可以很好的在线缆孔内进行安装固定，确保线缆不受水流破坏，确保应力测量装置长久安全的运行。

技术特征：

1.一种实时测量应力的转轮，其特征在于：包括转轮主体(1)，转轮主体(1)的圆周上设置有若干水斗(2)，转轮主体(1)内设置有线缆孔(3)，线缆孔(3)的另一端延伸到水斗(2)背部的低应力区域；所述水斗(2)背部的高应力区安装有应力测量装置(4)，应力测量装置的线缆布置于线缆孔(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：所述应力测量装置为单个布置或多个成阵列布置。

3.根据权利要求1所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：对于中小型转轮，线缆孔(3)延伸到转轮主体(1)的内侧。

4.根据权利要求2所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：所述线缆孔(3)沿转轮主体(1)的径向布置。

5.根据权利要求1所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：对于大型转轮，线缆孔(3)延伸到转轮主体(1)的法兰面(5)上。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：所述应力测量装置(4)的线缆从线缆孔(3)穿出后穿入主轴内。

7.根据权利要求6所述的一种实时测量应力的转轮，其特征在于：所述应力测量装置的线缆沿着主轴中心孔延伸到发电机中心孔再在发电机轴上端引出至中控室。

8.一种实时测量应力的方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明属于冲击式转轮技术领域，特别涉及一种实时测量应力的转轮及方法。其技术方案为：一种实时测量应力的转轮，包括转轮主体，转轮主体的圆周上设置有若干水斗，转轮主体内设置有若干线缆孔，线缆孔的另一端延伸到水斗背部的低应力区；所述水斗的高应力区安装有应力测量装置，应力测量装置为单个布置或多个成阵列布置，应力测量装置的线缆布置于线缆孔内。本发明提供了一种实时测量应力的转轮及方法。技术研发人员：熊建军,凡家异,何启源,曾明富,周俊鹏,王世建受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18