專利名稱：具有轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能的汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)子處于高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)發(fā)生在轉(zhuǎn)子上輕微振動(dòng)不易被發(fā) 現(xiàn)，造成帶速運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的輕微振動(dòng)常被技術(shù)人員當(dāng)作合理范圍內(nèi)的正常振動(dòng)而忽略。振動(dòng) 發(fā)生的原因主要包括轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、汽缸進(jìn)水或進(jìn)冷造成汽缸膨脹或收縮不均勻變形、 固件松動(dòng)等。隨著工作繼續(xù)振動(dòng)會(huì)越來越明顯、強(qiáng)烈，振動(dòng)造成的惡性循環(huán)會(huì)在汽輪機(jī)上造 成極其嚴(yán)重的安全隱患，加劇設(shè)備損壞速度。這種異常振動(dòng)是發(fā)生故障的前兆，此時(shí)轉(zhuǎn)速有 明顯的波動(dòng)，目前現(xiàn)有技術(shù)中沒有能夠帶速檢測轉(zhuǎn)子輕微振動(dòng)的設(shè)備。一般通過操作員的 經(jīng)驗(yàn)和部分?jǐn)?shù)據(jù)，以及汽輪機(jī)表現(xiàn)的狀況來判斷，這種檢測帶有明顯的滯后性，不能及時(shí)發(fā) 現(xiàn)存在的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置能檢 測汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速波動(dòng)情況，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度過大時(shí)主動(dòng)保護(hù)汽輪機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案該汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置包 括三組獨(dú)立工作的速度檢測電路、三選二電路、保護(hù)執(zhí)行電路，所述速度檢測電路的輸出端 都與三選二電路的輸入端連接，所述三選二電路的輸出端與保護(hù)執(zhí)行電路的輸入端連接， 所述速度檢測電路至少包括單片機(jī)、傳感器信號調(diào)整電路和輸入設(shè)備，所述傳感器信號調(diào) 整電路的輸出端與單片機(jī)連接，所述輸入設(shè)備與單片機(jī)連接，所述速度檢測電路還包括轉(zhuǎn) 速超越報(bào)警電路，所述轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路包括高值轉(zhuǎn)速比較器、觸發(fā)鎖存器、低值轉(zhuǎn)速比較 器、反向控制器和與門處理電路，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的 輸出端連接，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的控制端與單片機(jī)連接，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端 與觸發(fā)鎖存器的輸入端連接，所述觸發(fā)鎖存器的輸出端與與門處理電路的輸入端連接，所 述低值轉(zhuǎn)速比較器的輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的輸出端連接，所述低值轉(zhuǎn)速比較器的 控制端與單片機(jī)連接，所述低值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端與反向控制器的輸入端連接，所述反 向控制器的輸出端與與門處理電路的輸入端連接，所述與門處理電路的輸出端與單片機(jī)連 接。由于轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)時(shí)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)超越現(xiàn)象，即轉(zhuǎn)速高出一個(gè)最高值后低于一 個(gè)最低值，此時(shí)轉(zhuǎn)速開始出現(xiàn)不合理的波動(dòng)，實(shí)踐證明在轉(zhuǎn)速出現(xiàn)超越即不合理波動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn) 子就處于異常振動(dòng)的狀態(tài)。由此通過檢測汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速是否有超越現(xiàn)象就可判斷轉(zhuǎn)子的振動(dòng) 情況。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路可以實(shí)時(shí)檢測轉(zhuǎn)速情況，當(dāng)超越情況發(fā)生時(shí)立即發(fā) 出跳閘信號，汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置得到該信號后做出跳閘判斷。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述速度檢測電路還包括數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示 燈，所述數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示燈都與單片機(jī)連接。數(shù)據(jù)顯示電路能將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí) 時(shí)顯示出來，進(jìn)而便于工作人員直觀的得知該速度檢測電路所檢測到的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速超越指示燈能夠直觀顯示該速度檢測電路已經(jīng)檢測到了汽輪機(jī)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速超越的狀況。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述速度檢測電路還包括外置存儲(chǔ)器，所述外置存儲(chǔ)器 與單片機(jī)連接。外置存儲(chǔ)器便于速度檢測電路存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)的控制過程；也 有利于存儲(chǔ)更長時(shí)間的工作記錄，以便日后調(diào)用翻查汽輪機(jī)的歷史狀態(tài)。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置有了轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路就 能夠檢測轉(zhuǎn)速的變化情況，檢測轉(zhuǎn)速波動(dòng)的幅度，進(jìn)而判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是否處在超 越的階段，最終通過檢測到超越現(xiàn)象來判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子處于異常振動(dòng)的狀態(tài)。該汽輪機(jī)超 速保護(hù)裝置能夠自動(dòng)檢測轉(zhuǎn)子的振動(dòng)情況，在轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跳間。進(jìn)而通 過該汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的異常振動(dòng)情況，便于操作員及早消除安全隱
串
)Qi、O
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)一步具體說明。


圖1為本實(shí)用新型具有轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能的汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置的電路結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2為本實(shí)用新型具有轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能的汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置的速度檢測電 路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型具有轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能的汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置的速度檢測電 路的轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置包括了三組獨(dú)立工作的速度檢測電路、三選二 電路和保護(hù)執(zhí)行電路。如圖2所示，速度檢測電路包括傳感器信號調(diào)整電路、轉(zhuǎn)速超越報(bào)警 電路、單片機(jī)、數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示燈、輸入設(shè)備、外置存儲(chǔ)器。轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路 包括高值轉(zhuǎn)速比較器、觸發(fā)鎖存器、低值轉(zhuǎn)速比較器、反向控制器和與門處理電路。高值轉(zhuǎn) 速比較器的一個(gè)輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的輸出端連接，另一個(gè)輸入端作為控制端與 單片機(jī)連接，進(jìn)而接收單片機(jī)發(fā)出的最高轉(zhuǎn)速值。高值比較器的輸出端與觸發(fā)鎖存器的輸 入端連接，觸發(fā)鎖存器的輸出端與與門處理電路的一個(gè)輸入端連接。低值轉(zhuǎn)速比較器的一 個(gè)輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的輸出端連接，另一個(gè)輸入端作為控制端與單片機(jī)連接， 進(jìn)而接收單片機(jī)發(fā)出的最低轉(zhuǎn)速值。低值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端與反向控制器的輸入端連 接，反向控制器的輸出端與與門處理電路的另一個(gè)輸入端連接。與門處理電路的輸出端與 單片機(jī)連接，傳感器信號調(diào)整電路的輸出端也與單片機(jī)連接。數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示 燈、輸入設(shè)備、外置存儲(chǔ)器都與單片機(jī)連接。數(shù)據(jù)顯示電路能夠?qū)崟r(shí)顯示監(jiān)測到的汽輪機(jī)轉(zhuǎn) 速，它通過運(yùn)用1 ed數(shù)碼管顯示數(shù)值能達(dá)到直觀、清晰地表達(dá)轉(zhuǎn)速情況的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)速超越 指示燈能夠在單片機(jī)做出轉(zhuǎn)速超越報(bào)警時(shí)直觀地顯示該保護(hù)功能的執(zhí)行情況。輸入設(shè)備主 要是鍵盤，通過鍵盤可以啟動(dòng)轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能，以及設(shè)定轉(zhuǎn)速超越報(bào)警用的最低轉(zhuǎn)速值 和最高轉(zhuǎn)速值。三組速度檢測電路的單片機(jī)跳間信號輸出端分別與三選二電路上的三個(gè)輸 入端連接，三選二電路的輸出端與保護(hù)執(zhí)行電路的輸入端連接。工作時(shí)速度檢測電路的傳感器信號調(diào)整電路接收來自傳感器的信號，處理后分別
4傳遞給單片機(jī)和轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路。通過輸入設(shè)備啟用轉(zhuǎn)速超越報(bào)警功能，輸入轉(zhuǎn)速最高 值和轉(zhuǎn)速最低值。來自傳感器信號調(diào)整電路的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號分別與存儲(chǔ)在高值轉(zhuǎn)速比較 器的最高轉(zhuǎn)速值、低值轉(zhuǎn)速比較器的最低轉(zhuǎn)速值比較。如圖2、3所示，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間 推移越來越大，一旦汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大于最低轉(zhuǎn)速值后低值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端輸出高電平信 號，該信號經(jīng)反向控制器處理后在反向控制器的輸出端輸出低電平信號，該低電平信號輸 入在與門處理電路內(nèi)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，若轉(zhuǎn)速大于最高轉(zhuǎn)速值則高值轉(zhuǎn)速比較器的 輸出端輸出低電平信號，該低電平信號經(jīng)觸發(fā)鎖存器處理，在觸發(fā)鎖存器的輸出端輸出低 電平信號，該低電平信號輸入在與門處理電路內(nèi)。這樣與門處理電路的輸出端就輸出了低 電平信號，該低電平信號表示汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的情況。但在此之后出現(xiàn)轉(zhuǎn) 速低于最低轉(zhuǎn)速值時(shí)，高值轉(zhuǎn)速比較器輸出高電平信號，該高電平信號經(jīng)觸發(fā)鎖存器處理 后，在觸發(fā)鎖存器的輸出端輸出高電平信號，該高電平信號輸入在與門處理電路內(nèi)。同時(shí)， 低值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端輸出低電平信號，該信號經(jīng)反向控制器處理后在反向控制器的輸 出端輸出高電平信號，該高電平信號輸入在與門處理電路內(nèi)。進(jìn)而與門處理電路輸出高電 平信號，該高電平信號表示汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)產(chǎn)生波動(dòng)并且該波動(dòng)已超出允許的范圍，此時(shí) 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子處于異常振動(dòng)的狀態(tài)。與門處理電路輸出的高電平信號輸送給單片機(jī)，單片機(jī) 運(yùn)算處理后在跳間信號輸出端輸出跳間信號，并亮起轉(zhuǎn)速超越指示燈。三組速度檢測電路 的轉(zhuǎn)速超越報(bào)警判斷結(jié)果同時(shí)輸入三選二電路，經(jīng)三選二電路的進(jìn)一步邏輯判斷后輸出跳 閘執(zhí)行信號給保護(hù)執(zhí)行電路。由此汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置可以在汽輪機(jī)帶速時(shí)檢測轉(zhuǎn)子振動(dòng) 情況，通過檢測汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是否處于異常振動(dòng)的狀態(tài)，從而以使 操作員及時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子振動(dòng)異常的狀況，盡早消除安全隱患。
權(quán)利要求一種汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置，它包括三組獨(dú)立工作的速度檢測電路、三選二電路、保護(hù)執(zhí)行電路，所述速度檢測電路的輸出端都與三選二電路的輸入端連接，所述三選二電路的輸出端與保護(hù)執(zhí)行電路的輸入端連接，所述速度檢測電路至少包括單片機(jī)、傳感器信號調(diào)整電路和輸入設(shè)備，所述傳感器信號調(diào)整電路的輸出端與單片機(jī)連接，所述輸入設(shè)備與單片機(jī)連接，其特征在于所述速度檢測電路還包括轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路，所述轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路包括高值轉(zhuǎn)速比較器、觸發(fā)鎖存器、低值轉(zhuǎn)速比較器、反向控制器和與門處理電路，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的輸出端連接，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的控制端與單片機(jī)連接，所述高值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端與觸發(fā)鎖存器的輸入端連接，所述觸發(fā)鎖存器的輸出端與與門處理電路的輸入端連接，所述低值轉(zhuǎn)速比較器的輸入端與傳感器信號調(diào)整電路的輸出端連接，所述低值轉(zhuǎn)速比較器的控制端與單片機(jī)連接，所述低值轉(zhuǎn)速比較器的輸出端與反向控制器的輸入端連接，所述反向控制器的輸出端與與門處理電路的輸入端連接，所述與門處理電路的輸出端與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置，其特征在于所述速度檢測電路還包括 數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示燈，所述數(shù)據(jù)顯示電路、轉(zhuǎn)速超越指示燈都與單片機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置，其特征在于所述速度檢測電路還 包括外置存儲(chǔ)器，所述外置存儲(chǔ)器與單片機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置，該汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置的每組速度檢測電路都包括轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路，轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路包括高值轉(zhuǎn)速比較器、觸發(fā)鎖存器、低值轉(zhuǎn)速比較器、反向控制器和與門處理電路。轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路能夠檢測汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速是否有超越即不合理的波動(dòng)。汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置有了轉(zhuǎn)速超越報(bào)警電路就能夠檢測轉(zhuǎn)速的變化情況，檢測轉(zhuǎn)速波動(dòng)的幅度，進(jìn)而判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是否處在了超越的階段，最終通過檢測到超越現(xiàn)象來判斷汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子處于異常振動(dòng)的狀態(tài)。該汽輪機(jī)超速保護(hù)裝置能夠自動(dòng)檢測轉(zhuǎn)子的振動(dòng)情況，在轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跳閘。
文檔編號F01D21/00GK201623457SQ20102012681
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者吳錦偉, 曹端德, 沃麗平 申請人:杭州浙大威爾科技有限公司