三路齒盤測速裝置ZKZ-3S轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置
三路齒盤測速裝置ZKZ-3S轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置
ZKZ-3S型轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置接齒盤脈沖傳感器和電壓互感器信號，實時監(jiān)測機組轉(zhuǎn)速，儀表可顯示實際轉(zhuǎn)速值，轉(zhuǎn)速 比，發(fā)電機頻率等參數(shù)，輸出12路開關(guān)量和1路模擬量。儀表只結(jié)電壓互感器信號，通過殘壓測頻方式，監(jiān)測轉(zhuǎn)速，儀表結(jié)1路脈沖信號和電壓互感器信號，通過齒盤+殘壓測量方式，監(jiān)測轉(zhuǎn)速，儀表結(jié)2路脈沖信號和電壓互感器信號根據(jù)脈沖傳感器探頭安裝位置，可監(jiān)測常規(guī)機組或抽水儲能機組（水泵水輪機），監(jiān)測常規(guī)機組，2只探頭安裝在任意2齒的中心，儀表同時采集3路輸入信號，根據(jù)3取2的計算原則進行監(jiān)測，具有很高的可靠性，監(jiān)測抽水蓄能機組（水泵水輪機），2只探頭嚴(yán)格按圖5所示安裝，儀表對2只探頭位置進行邏輯判斷，從而識別機組大軸正反轉(zhuǎn)。速度傳感器是一種將速度信號轉(zhuǎn)變成電信號的傳感器，既可以檢測直線速度，也可以檢測角速度，常用的有測速發(fā)電機和脈沖編碼器以及齒盤測速等。
在小浪底水電廠中，采用齒盤來測量發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。齒盤安裝在發(fā)電機延伸軸的法蘭上，速度信號直接從水輪機的轉(zhuǎn)動軸上獲取，是一種理想的速度輸入信號。齒盤速度信號不受發(fā)電機殘壓的限制，也不受非周期雜波的干擾，比PT信號具有更高的可靠性，另外，齒盤測速裝置還具有高可靠的零轉(zhuǎn)速（蠕動）檢測功 能。小浪底電廠齒盤齒數(shù)為56齒，額定轉(zhuǎn)速為，探頭脈沖頻率為100Hz，產(chǎn)生的脈沖信號直接輸入到速度傳感器模塊。但齒盤測速也有其缺點，一是增加了硬件的成本和軟件的復(fù)雜性；二是由于加工精度的局限性，齒盤上齒與齒之間的距離不可能相等，或者說齒距不可能均勻。對于高靈敏度的速度傳感器，它是通過掃描齒與齒之間的時間來計算速度的，即使機組實際轉(zhuǎn)速沒變，齒與齒之間不同的間隔就會反應(yīng)出速度的變化，從而產(chǎn)生干擾信號；三是接近開關(guān)碰撞容易損壞。
水輪發(fā)電機而言，由于發(fā)電機與水輪機有通過增速器、柱銷聯(lián)軸器聯(lián)接和剛性直聯(lián)兩種方式，相應(yīng)地軸承的布置也有所不同。
發(fā)電機與水輪機通過行星齒輪增速器、柱銷聯(lián)軸器聯(lián)接該方式下，水機側(cè)設(shè)置2付徑向瓦以支撐水機轉(zhuǎn)動部件的重量，1付正、反推力瓦，以支撐正、反水推力；發(fā)電機側(cè)設(shè)置2付徑向瓦以支撐發(fā)電機轉(zhuǎn)動部件的重量及單邊磁拉力?？紤]到柱銷聯(lián)軸器中的尼龍柱銷在傳遞力矩時會產(chǎn)生一定的變形，從而產(chǎn)生附加的軸向力，需在發(fā)電機側(cè)前徑向軸承中設(shè)置止推結(jié)構(gòu)。
發(fā)電機與水輪機剛性直聯(lián)該方式下，水機側(cè)設(shè)置1付徑向瓦以支撐水機轉(zhuǎn)動部件的重量；發(fā)電機側(cè)設(shè)置1付正、反推力瓦，以支撐正、反水推力，2付徑向瓦以支撐發(fā)電機轉(zhuǎn)動部件的重量及單邊磁拉力。
潤滑參數(shù)的確定由于軸伸貫流機組轉(zhuǎn)速較低、軸系較長、負荷較大、軸系變形較大、軸頸周速較低(通常在3～5m/s)，軸承潤滑設(shè)計的困難在于油楔效應(yīng)差，油膜自身動壓能力低。機組運轉(zhuǎn)時的小油膜厚度小，啟停機時油膜不易形成。
按有關(guān)資料介紹，軸頸周速小于10m/s，宜考慮采用動靜壓復(fù)合軸承，即在啟動和停機過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速的60％以下時，投入靜壓油，而正常運行時則依靠動壓潤滑。這樣須在供油系統(tǒng)中提供靜壓供油管路，從而使管路復(fù)雜，裝置的可靠性較差。
為此在潤滑計算時注意了軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對潤滑參數(shù)的影響，如適當(dāng)增大軸頸以增大軸頸周速，同時通過對軸承的一些基本參數(shù)如相對間隙ψ、單位比壓p、周向偏心e、徑向偏心β、長寬比1/b、填充系數(shù)k等的佳匹配.
采用合理的支撐結(jié)構(gòu)，在許多機型上取消了靜壓油減載裝置?，F(xiàn)在已基本掌握了同類機型小油膜厚度的計算值與實際值之間的關(guān)系。當(dāng)然，在有些機組的設(shè)計中，即使采取了必要的措施后，小油膜厚度的設(shè)計值仍達不到所需的安全倍數(shù)，則宜采用動靜壓復(fù)合軸承。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項由于機組軸線長達10余米，軸承自重較常規(guī)臥式機組重許多，導(dǎo)致安裝后軸承撓度較大，運行時軸承位置較靜態(tài)時有顯著變化。因此，軸承支撐位置、載荷、軸承的pv值選擇及機組的封油、封水結(jié)構(gòu)等應(yīng)作為一個整體來重點統(tǒng)籌考慮。
水輪機導(dǎo)軸承采用具有球形支承面的外循環(huán)油潤滑滑動軸承。軸承由軸瓦和軸承體兩部分構(gòu)成，分半結(jié)構(gòu)。在軸承體外設(shè)有前后油盆，軸承體下部的球面，與軸承座的球面相互配合在一起。軸承座安裝在導(dǎo)水機構(gòu)內(nèi)環(huán)的法蘭上。
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