全文摘要
本实用新型公开了一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，属于燃气轮机在线监测、故障诊断与识别技术领域。所述固定装置包括第一支架(1)、第二支架(2)、第三支架(3)和第四支架(4)，第一支架(1)和第二支架(2)设置在燃气轮机前法兰的法兰面(5)上，第三支架(3)设置在燃气轮机中法兰的法兰面(6)上，第四支架(4)设置在燃气轮机后法兰的法兰面(7)上；第一支架(1)、第二支架(2)、第三支架(3)和第四支架(4)的固有频率均大于1000Hz，且第一支架(1)、第二支架(2)、第三支架(3)和第四支架(4)上一一对应地设置有高频加速度传感器。该固定装置实现了高频加速度传感器在燃气轮机中的安装与固定。
主设计要求
1.一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述固定装置包括：第一支架(1)、第二支架(2)、第三支架(3)和第四支架(4)，其中，所述第一支架(1)和所述第二支架(2)设置在燃气轮机前法兰的法兰面(5)上，所述第三支架(3)设置在燃气轮机中法兰的法兰面(6)上，所述第四支架(4)设置在燃气轮机后法兰的法兰面(7)上；所述第一支架(1)、所述第二支架(2)、所述第三支架(3)和所述第四支架(4)的固有频率均大于1000Hz，且所述第一支架(1)、所述第二支架(2)、所述第三支架(3)和所述第四支架(4)上一一对应地设置有高频加速度传感器。
设计方案
1.一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述固定装置包括：第一支架(1)、第二支架(2)、第三支架(3)和第四支架(4)，其中，
所述第一支架(1)和所述第二支架(2)设置在燃气轮机前法兰的法兰面(5)上，所述第三支架(3)设置在燃气轮机中法兰的法兰面(6)上，所述第四支架(4)设置在燃气轮机后法兰的法兰面(7)上；
所述第一支架(1)、所述第二支架(2)、所述第三支架(3)和所述第四支架(4)的固有频率均大于1000Hz，且所述第一支架(1)、所述第二支架(2)、所述第三支架(3)和所述第四支架(4)上一一对应地设置有高频加速度传感器。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第一支架(1)包括相连的第一连接件(11)和第一固定座(12)；
所述第一连接件(11)上开设有至少两个第一通孔(111)，一个所述第一通孔(111)用于与一个所述前法兰的法兰面(5)上的螺丝孔相对；
所述第一固定座(12)上开设有第一螺纹孔(121)，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第一螺纹孔(121)。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第一支架(1)还包括第一加强筋(13)；
所述第一加强筋(13)设置在所述第一固定座(12)上，并与所述第一连接件(11)的一侧相连。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第二支架(2)包括相连的第二连接件(21)和第二固定座(22)；
所述第二连接件(21)上开设有至少两个第二通孔(211)，一个所述第二通孔(211)用于与一个所述前法兰的法兰面(5)上的螺丝孔相对；
第二固定座(22)上开设有第二螺纹孔(221)，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第二螺纹孔(221)。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第二连接件(21)和所述第二固定座(22)一体成型。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第三支架(3)包括相连的第三连接件(31)和第三固定座(32)；
所述第三连接件(31)上开设有至少两个第三通孔(311)，一个所述第三通孔(311)用于与一个所述中法兰的法兰面(6)上的螺丝孔相对；
所述第三固定座(32)上开设有第三螺纹孔(321)，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第三螺纹孔(321)。
7.根据权利要求6所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第三支架(3)还包括第二加强筋(33)；
所述第二加强筋(33)设置在所述第三固定座(32)上，并与所述第三连接件(31)的一侧相连。
8.根据权利要求1所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第四支架(4)包括相连的第四连接件(41)和第四固定座(42)；
所述第四连接件(41)上开设有至少两个第四通孔(411)，一个所述第四通孔(411)用于与一个所述后法兰的法兰面(7)上的螺丝孔相对；
所述第四固定座(42)上开设有第四螺纹孔(421)，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第四螺纹孔(421)。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述第四支架(4)还包括第三加强筋(43)；
所述第三加强筋(43)设置在所述第四固定座(42)上，并与所述第四连接件(41)的一侧相连。
10.根据权利要求1所述的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其特征在于，所述固定装置还包括：多个螺栓；
所述多个螺栓适于与所述第一支架(1)、所述第二支架(2)、所述第三支架(3)和所述第四支架(4)配合。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及燃气轮机在线监测、故障诊断与识别技术领域，特别涉及一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置。
背景技术
燃气轮机作为天然气输送工程中的主要动力装置，其正常运行依赖于可靠地实时状态监测与故障诊断，而基于振动的状态监测是燃气轮机状态监测的核心部分，因此，如何准确的采集燃气轮机的振动信号显得十分重要。
相关技术中，燃气轮机本身的结构中装配有振动传感器，振动传感器通过安装支架设置在燃气轮机的法兰面上，以获取机体、转子或其他零部件的振幅、频率和相位等信息。
然而，由于燃气轮机故障信号从内部传递至机匣壳体，具有高频、传递路径复杂、故障特征微弱等特点，相关技术中的振动传感器不具备采集高频振动信号的能力，使得获取的机体、转子或其他零部件的振幅、频率和相位等信息不够准确；同时，即使在现有的安装支架上安装高频加速度传感器，现有的安装支架也易与在工作过程中的燃气轮机之间发生共振，难以实现对机体、转子或其他零部件的振幅、频率和相位等信息的获取。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，实现了高频加速度传感器在燃气轮机中的安装与固定，便于对燃气轮机高频振动信号的采集。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，所述固定装置包括：第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，其中，
所述第一支架和所述第二支架设置在燃气轮机前法兰的法兰面上，所述第三支架设置在燃气轮机中法兰的法兰面上，所述第四支架设置在燃气轮机后法兰的法兰面上；
所述第一支架、所述第二支架、所述第三支架和所述第四支架的固有频率均大于1000Hz，且所述第一支架、所述第二支架、所述第三支架和所述第四支架上一一对应地设置有高频加速度传感器。
在一种可能的设计中，所述第一支架包括相连的第一连接件和第一固定座；
所述第一连接件上开设有至少两个第一通孔，一个所述第一通孔用于与一个所述前法兰的法兰面上的螺丝孔相对；
所述第一固定座上开设有第一螺纹孔，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第一螺纹孔。
在一种可能的设计中，所述第一支架还包括第一加强筋；
所述第一加强筋设置在所述第一固定座上，并与所述第一连接件的一侧相连。
在一种可能的设计中，所述第二支架包括相连的第二连接件和第二固定座；
所述第二连接件上开设有至少两个第二通孔，一个所述第二通孔用于与一个所述前法兰的法兰面上的螺丝孔相对；
第二固定座上开设有第二螺纹孔，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第二螺纹孔。
在一种可能的设计中，所述第二连接件和所述第二固定座一体成型。
在一种可能的设计中，所述第三支架包括相连的第三连接件和第三固定座；
所述第三连接件上开设有至少两个第三通孔，一个所述第三通孔用于与一个所述中法兰的法兰面上的螺丝孔相对；
所述第三固定座上开设有第三螺纹孔，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第三螺纹孔。
在一种可能的设计中，所述第三支架还包括第二加强筋；
所述第二加强筋设置在所述第三固定座上，并与所述第三连接件的一侧相连。
在一种可能的设计中，所述第四支架包括相连的第四连接件和第四固定座；
所述第四连接件上开设有至少两个第四通孔，一个所述第四通孔用于与一个所述后法兰的法兰面上的螺丝孔相对；
所述第四固定座上开设有第四螺纹孔，所述高频加速度传感器上的螺杆适于插入所述第四螺纹孔。
在一种可能的设计中，所述第四支架还包括第三加强筋；
所述第三加强筋设置在所述第四固定座上，并与所述第四连接件的一侧相连。
在一种可能的设计中，所述固定装置还包括：多个螺栓；
所述多个螺栓适于与所述第一支架、所述第二支架、所述第三支架和所述第四支架配合。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
通过将第一支架、第二支架设置在燃气轮机前法兰的法兰面上，第三支架设置在燃气轮机中法兰的法兰面上，第四支架设置在燃气轮机后法兰的法兰面上，利用在第一支架、第二支架、第三支架和第四支架上一一对应地设置有的高频加速度传感器，实现了高频加速度传感器在燃气轮机中的安装与固定，而由于第一支架、第二支架、第三支架和第四支架的固有频率均大于1000Hz，均大于燃气轮机在工作过程中的最大激振频率，可以有效避免第一支架或第二支架或第三支架或第四支架与工作过程中的燃气轮机之间发生共振，使得高频加速度传感器实现对燃气轮机高频振动信号的采集。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第一支架的正视图；
图3为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第一支架的局部剖面侧视图；
图4为沿图2中A1-A1线剖开后的俯视图；
图5为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第二支架的正视图；
图6为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第二支架的局部剖面侧视图；
图7为沿图5中A2-A2线剖开后的俯视图；
图8为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第三支架的正视图；
图9为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第三支架的局部剖面侧视图；
图10为沿图8中A3-A3线剖开后的俯视图；
图11为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第四支架的正视图；
图12为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置中第四支架的局部剖面侧视图；
图13为沿图11中A4-A4线剖开后的俯视图。
图中的附图标记分别表示：
1-第一支架，11-第一连接件，111-第一通孔，12-第一固定座，121-第一螺纹孔，13-第一加强筋，
2-第二支架，21-第二连接件，211-第二通孔，22-第二固定座，221-第二螺纹孔，
3-第三支架，31-第三连接件，311-第三通孔，32-第三固定座，321-第三螺纹孔，33-第二加强筋，
4-第四支架，41-第四连接件，411-第四通孔，42-第四固定座，421-第四螺纹孔，43-第三加强筋，
5-燃气轮机前法兰的法兰面，
6-燃气轮机中法兰的法兰面，
7-燃气轮机后法兰的法兰面。
具体实施方式
除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对本实用新型实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本实用新型实施例一些术语给出定义。
在本实用新型实施例中，所涉及的“高频加速度传感器”是一种能够采集高频振动信号的传感器。
利用高频加速度传感器，可采集机组内部传至外机匣的高频振动信号的高频、高速及微弱信号。通过高频加速度传感器采集的振动信号及后续信号处理方法，研究适用于燃气轮机机匣振动信号的最优特征提取方法，可实现对以下机械故障的分析诊断及预警和报警：①叶片类故障：叶片损伤、烧蚀、断裂等；②轴承类故障：轴承剥落、磨损、跑套等；③转子类故障：压气机及涡轮转子不平衡、不对中、弯曲等。
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种燃气轮机高频加速度传感器的固定装置，其结构示意图如图1所示，该固定装置包括：第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4。
其中，第一支架1和第二支架2设置在燃气轮机前法兰的法兰面5上，第三支架3设置在燃气轮机中法兰的法兰面6上，第四支架4设置在燃气轮机后法兰的法兰面7上；
第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4的固有频率均大于1000Hz，且第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4上一一对应地设置有高频加速度传感器(在图中未显示)。
本领域技术人员可以理解的是，燃气轮机在工作过程中的最大激振频率为9000Hz，通过将第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4的固有频率均设置为大于1000Hz，可以有效避免第一支架1或第二支架2或第三支架3或第四支架4与工作过程中的燃气轮机之间发生共振，防止共振影响高频加速度传感器对于高频信号的测取。
本实用新型实施例的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置的工作原理为：
通过将第一支架1、第二支架2设置在燃气轮机前法兰的法兰面5上，第三支架3设置在燃气轮机中法兰的法兰面6上，第四支架4设置在燃气轮机后法兰的法兰面7上，利用在第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4上一一对应地设置有的高频加速度传感器，实现了高频加速度传感器在燃气轮机中的安装与固定；
由于第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4的固有频率均大于1000Hz，均大于燃气轮机在工作过程中的最大激振频率，可以有效避免第一支架1或第二支架2或第三支架3或第四支架4与工作过程中的燃气轮机之间发生共振，使得高频加速度传感器实现对燃气轮机高频振动信号的采集。
因此，本实用新型实施例的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置利用第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4，实现了高频加速度传感器在燃气轮机中的安装与固定，便于对燃气轮机高频振动信号的采集，以加强燃气轮机运行状态的监测，辅助设备操作管理和维修人员及时采取针对性措施，降低燃气轮机发生严重故障的风险，减少因燃气轮机停车检维修产生的经济损失，同时不影响燃气轮机原装振动传感器的安装且可不用在机匣外表面攻螺纹孔，保证了外机匣结构的完整性。
下面对本实用新型实施例的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置进行进一步地描述说明：
对于第一支架1而言，其正视图如图2所示，其局部剖侧视图如图3所示，其沿图2中A1-A1线剖开后的俯视图如图4所示，设置在燃气轮机前法兰的法兰面5上。
其中，第一支架1可以在燃气轮机前法兰的法兰面5上沿径向布设。
举例来说，可以沿着燃气轮机前法兰的法兰面5径向在水平方向和竖直方向各安装一个第一支架1。
可选的，第一支架1包括相连的第一连接件11和第一固定座12，如图2或图3或图4所示。
第一连接件11上开设有至少两个第一通孔111，如图2所示，一个第一通孔111用于与一个前法兰的法兰面5上的螺丝孔相对；
第一固定座12上开设有第一螺纹孔121，如图2所示，高频加速度传感器上的螺杆适于插入第一螺纹孔121。
可以理解的是，由于前法兰的法兰面5的结构为圆环形，且其上相邻开设的两个螺丝孔之间的间距较大，为了方便安装时，一个第一通孔111与一个前法兰的法兰面5上的螺丝孔相对，相邻的两个第一通孔111之间的连接面为弧形面，且该弧形面所对应的圆心与法兰孔的孔心重合，如图2所示，相邻的两个第一通孔111之间的孔心距可以为36mm。
第一固定座12的横截面可以为正方体，如图4所示，横截面的边长可以为25mm。
进一步地，第一支架1还包括第一加强筋13，第一加强筋13设置在第一固定座12上，并与第一连接件11的一侧相连，如图3所示。
通过设置第一加强筋13，以增强第一支架1的结构刚度。
对于第二支架2而言，其正视图如图5所示，其局部剖侧视图如图6所示，其沿图5中A2-A2线剖开后的俯视图如图7所示，设置在燃气轮机前法兰的法兰面5上。
其中，第二支架2可以在燃气轮机前法兰的法兰面5上沿轴向布设。
可选的，第二支架2包括相连的第二连接件21和第二固定座22，如图5或图6或图7所示。
第二连接件21上开设有至少两个第二通孔211，如图5所示，一个第二通孔211用于与一个前法兰的法兰面5上的螺丝孔相对；
第二固定座22上开设有第二螺纹孔221，如图5或图6所示，高频加速度传感器上的螺杆适于插入第二螺纹孔221。
可以理解的是，由于前法兰的法兰面5的结构为圆环形，且其上相邻开设的两个螺丝孔之间的间距较大，为了方便安装时，二个第二通孔211与一个前法兰的法兰面5上的螺丝孔相对，相邻的两个第二通孔211之间的连接面为弧形面，且该弧形面所对应的圆心与法兰孔的孔心重合，如图5所示，相邻的两个第二通孔211之间的孔心距可以为36mm。
第二固定座22的横截面可以为长方体，如图7所示，横截面的宽度可以为6mm，长度可以为25mm。
进一步地，第二连接件21和第二固定座22可以一体成型，便于制作。
对于第三支架3而言，其正视图如图8所示，其局部剖侧视图如图9所示，其沿图8中A3-A3线剖开后的俯视图如图10所示，设置在燃气轮机中法兰的法兰面6上。
可选的，第三支架3包括相连的第三连接件31和第三固定座32，如图8或图9或图10所示。
第三连接件31上开设有至少两个第三通孔311，如图8所示，一个第三通孔311用于与一个中法兰的法兰面6上的螺丝孔相对；
第三固定座32上开设有第三螺纹孔321，如图8或图9所示，高频加速度传感器上的螺杆适于插入第三螺纹孔321。
第三固定座32的横截面可以为正方体，如图10所示，横截面的边长可以为15mm。
进一步地，第三支架3还包括第二加强筋33，第二加强筋33设置在第三固定座32上，并与第三连接件31的一侧相连，如图9所示。
通过设置第二加强筋33，以增强第三支架3的结构刚度。
对于第四支架4而言，其正视图如图11所示，其局部剖侧视图如图12所示，其沿图11中A4-A4线剖开后的俯视图如图13所示，设置在燃气轮机后法兰的法兰面7上。
可选的，第四支架4包括相连的第四连接件41和第四固定座42，如图11或图12或图13所示。
第四连接件41上开设有至少两个第四通孔411，如图11所示，一个第四通孔411用于与一个后法兰的法兰面7上的螺丝孔相对；
第四固定座42上开设有第四螺纹孔421，如图11所示，高频加速度传感器上的螺杆适于插入第四螺纹孔421。
第四固定座42的横截面可以为正方体，如图13所示，横截面的边长可以为15mm。
进一步地，第四支架4还包括第三加强筋43，第三加强筋43设置在第四固定座42上，并与第四连接件41的一侧相连，如图12所示。
通过设置第三加强筋43，以增强第四支架4的结构刚度。
可以理解的是，第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4的个数可以为一个，也可以为多个，在此不作具体限定。
基于上述结构，对于第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4的材料选择上，可以采用321不锈钢进行制作，以防止使用过程中生锈而难以拆卸。
进一步地，为了便于本实用新型实施例的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置的安装固定，该固定装置还包括：多个螺栓(在图中未显示)。
多个螺栓适于与第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4配合。举例来说，当安装第一支架1时，每个第一通孔111分别与一个前法兰的法兰面5上的螺丝孔相对时，利用螺栓分别穿过每个第一通孔111和其相对的前法兰的法兰面5上的螺丝孔，通过旋拧，实现第一支架1与前法兰的法兰面5之间的固定。
在本实用新型实施例中，以使用在燃机型号LM2500上的第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4为例，通过对各自固有频率的测取，具体如下表1所示：
表1各支架固有频率汇总表
在一种可能的示例中，操作人员可以将本实用新型实施例的燃气轮机高频加速度传感器的固定装置及多个高频加速度传感器带到施工现场，先将高频加速度传感器一一对应地安装到第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4上，再利用螺栓将第一支架1和第二支架2固定在燃气轮机前法兰的法兰面5上，将第三支架3固定在燃气轮机中法兰的法兰面6上，将第四支架4固定在燃气轮机后法兰的法兰面7上，以完成固定装置的安装。
在本实用新型中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920101507.4
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209743039U
授权时间:20191206
主分类号:F02C7/00
专利分类号:F02C7/00
范畴分类:28B;
申请人:中国石油天然气股份有限公司
第一申请人:中国石油天然气股份有限公司
申请人地址:100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
发明人:李刚;刘保侠;谷思宇;贾东卓;王猛;刘白杨
第一发明人:李刚
当前权利人:中国石油天然气股份有限公司
代理人:邢少真
代理机构:11138
代理机构编号:北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计