Устройство для контроля зазора между подвижной и неподвижной частями роторной машины Советский патент 1983 года по МПК G01R31/34 H02K11/00 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для контроля технического состояния роторных машин (турбогенераторов, турбокомпрессоров, электродвигателей, центробежных вентиляторов и пр.). Известно устройство для контроля зазора роторной машины, основанное на измерении омического сопротивления масляной пленки в подшипниках, содержаш,ее токосъемники, регистрируюш,ие аппаратуру, подшипник, включенный как сопротивление и блок питания 1. Однако это устройство имеет низкую разрешаюш,ую способность. Известно также устройство контроля зазора между подвижной и неподвижной частями роторной машины, содержаш,ее источник постоянного напряжения, предназначенный для подключения к подвижной и неподвижной частям машины, например к подвижному и неподвижному концам подшипника и измерительный блок. Известное устройство содержит последовательно соединенные источник постояв ного напряжения, балластный резистор, подшипник, включенный как сопротивление, вольтметр. Параллельно вольтметру подключен осциллограф, синхронизируюший вход которого соединен с выходом датчика давления внутри цилиндра двигателя. Постоянный ток источника питания проходит через масляный клин, существуюший при нормальной работе подшипника, между вкладыщем и валом создает падение напряжения, величина которого прямо пропорциональна толщине этого клина и его омическому сопротивлению. Напоказание вольтметра, будет оказывать влияние изменения напряжения как за счет омического сопротивления масляного клина, так и за счет непосредственного контакта между поверхностями. Согласно ТУ роторная машина считается пригодной к эксплуатации, если контакты между вращающимся ротором и неподвижными частями малы по длительности и число их незначительно, поэтому и показания контролирующего прибора должны быть пропорциональны только времени контактов 2. Поскольку, на показание измерительного устройства влияет изменение напряжения не только за счет непосредственного контакта, но и за счет изменения омического сопротивления масла, зависящего от содержания примесей, температуры и т. д., то и точность измерения оказывается низкой. Целью изобретения является повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два сглаживающих фильтра, ограничитель и блок коммутации, первый сглаживающий фильтр и ограничитель подключены параллельно выходу источника постоянного напряжения, выход первого фильтра соединен с первым входом блока коммутации, выход ограничения соединен с входом второго фильтра, выход которого связан Со вторым входом блока коммутации, выход последнего подключен к измерительному блоку. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюра напряжений, поясняюшая работу устройства. Выход источника 1 постоянного напряжения через согласуюш,ий блок 2 подключен к ротору 3 и корпусу 4 исследуемой роторн9Й машины, вход первого сглаживающего фильтра 5 и ограничителя 6 также подключены к выходу согласующего блока 2. Выход ограничителя 6 соединен посредством усилителя 7 со входом второго сглаживающего фильтра 8,. выход которого подключен ко второму входу блока 9 коммутации. Первый вход блока 9 коммутации связан с выходом первого сглаживающего фильтра 5. Вход измерительного блока 10 подключен к выходу блока 9 коммутации. Устройство работает следующим образом. Постоянное источника I напряжение блок 2 присогласующийпитания через кладывается к контролируемому образцу 3 и 4. Поскольку в данном случае отсутствует какая-либо дополнительная нагрузка включенная последовательно с контролируемыми образцом (как в известном), то и перераспределение напряжения отсутствует. Поэтому изменение омического сопротивления масляной пленки не влияет на величину приложенного напряжения, которое устанавливается оптимальным, с помощью согласующего блока 2, для данного контролируемого образца. Выходное сопротивление согласующего блока 2 устанавливается таким, чтобы ток короткого замыкания при контакте не был велик. Напряжение на выходе первого сглаживающего фильтра 5 равно приложенному к роторной машине в случае отсутствия контактов между вращающейся и неподвижной деталями и уменьшается при их наличии. Однако не все контакты в равной степени опасны для роторной мащины. Их можно подразделить на две группы - касания и контакты, возникающие при ударе. В последнем случае такие устройства как, например, турбокомпрессор, выходят из строя за короткий промежуток времени. Различить эти два вида контактов можно по величине падения остаточного напряжения. В случае ударов масляная пленка устраняется полностью и величина остаточного напряжения близка к нулю. Для выделения только этого сигнала производится ограничение сверху ограничителем 6 (фиг. 2, где и о - уровень ограничения.

Далее полезный сигнал усиливается усилителем 7, сглаживается вторым сглаживающим фильтром 8 и поступает на второй вход блока 9 коммутации. На, его первый вход поступает напряжение непосредственно с выхода сглаживающего фильтра. 5. На

вход измерительного блока 10 может по ступать тот или иной сигнал по выбору. Предлагаемое устройство для диагностирования роторных мащин позволяет исключить влияние омического сопротивления масляной пленки, устранить погрешность, связанную с кратковременной нестабильностью полезного сигнала, выделить момент появления контактов, приводящих к задиру.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЗОРА МЕЖДУ ПОДВИЖНОЙ И НЕПОДВИЖНОЙ ЧАСТЯМИ РОТОРНОЙ МАШИНЫ, содержащее источник постоян-, ного напряжения, предназначенный для подключения к подвижным и неподвижным частям машины, например к подвижному и неподвижному кольцам подшипника, и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены два сглаживающих фильтра, ограничитель и блок коммутации, первый сглаживающий фильтр и ограничитель подключены парал лельно выходу источника постоянного напряжения, выход первого фильтра соединен с первым входом блока коммутации выход ограничителя соединен с входом второго фильтра, выход которого связан с вторым входом блока коммутации, выход последнего подключен к измерительному блоку. о ел Фиг,.

Фмг.Е