CN113865468A - 一种电机定转子空气间隙专用测量尺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定转子空气间隙专用测量尺，包括外壳、测量组件和百分表，外壳由底座和位于底座上端的持握部件组成，外壳内设有空腔；测量组件，测量组件位于外壳的空腔内，测量组件由芯体、转动部件和测头组成，芯体和测头通过转动部件活动连接，芯体上还设有限位凸起和弹簧；百分表位于外壳上端，百分表下端与芯体的上端连接，解决了电机定转子空气间隙测量精度不足，测量效率较低的问题，提出了一种可以快速测量出发电机定转子空气间隙的精准测量尺。

Description

一种电机定转子空气间隙专用测量尺

技术领域

本发明涉及电机维护技术领域，尤其涉及一种电机定转子空气间隙专用测量尺。

背景技术

发电机空气间隙测量是一项非常重要的电磁与机械参数的反映，快速精确测量空气间隙对机组检修工作是非常重要的，能够真实地反映出机组状态，检修质量，直接影响发电机的安全稳定运行。目前空气间隙测量一般采用木制的楔形尺寸或钢制的斜形塞块，这种测量方式测量不准确，出现的误差大，对于发电机技术的发展不利，还有一些现有的测量装置虽然提高了精度，但操作复杂，测量精度差，且无法快捷便利地进行多次测量。

发明内容

本发明所解决是发电机定转子空气间隙测量精度不足，测量效率较低的问题，提出了一种可以快速且精准地测量出发电机定转子空气间隙的精准测量尺。

本发明通过下述技术方案实现：

一种电机定转子空气间隙专用测量尺，包括外壳、测量组件和百分表，所述外壳内设有空腔；所述测量组件位于所述外壳的空腔内，所述测量组件包括在所述空腔内可活动的芯体和探头，所述探头部分伸出外壳，所述探头与芯体传动连接，用于活动所述探头时带动芯体；所述百分表设置于外壳上，该百分表的表盘外露于外壳或外显于外壳上；所述百分表的测头与所述芯体抵接，所述百分表的测杆上套装有弹簧，该弹簧的一端用于抵接芯体，另一端固定于空腔内或者与空腔内壁抵接。

该方案中，所述外壳整体为长条状，所述外壳除了起到保护测量尺的作用，内部的空腔还可以作为测量组件的载体；所述百分表下端的测头与所述芯体连接，连接处的测头竖向滑动的距离为所述百分表显示的详细距离数据，即芯体滑动的距离；

所述芯体为细柱状金属棒，可以在所述外壳的空腔内进行竖向滑动，所述测头水平安装于外壳底部，可以在空腔内进行横向活动，所述芯体上还设有弹簧和限位凸起，当使用者将测量尺放置在需要测量的定转子间隙处时，按动测量尺使得所述测头进行活动，测头通过所述转动部件带动整个芯体向上压缩弹簧，将按动力转移到所述百分表上，得以快速精确地测量出空气间隙的长度，而且按动之后自动回缩的弹簧，让使用者可以快速地进行多次测量，通过多次测量取平均值以得到更精确的数据。

优选的，所述外壳包括底座和持握部件，所述底座的上端套在所述持握部件的下端。

该方案中，所述持握部件竖直安置在所述底座上端的凹槽内，形成完整的外壳，所述持握部件内的空腔分为上下两部分，上部分的空腔截面半径较小，下部分的空腔截面半径较大，形成阶梯状结构，使得所述限位凸起和阶梯结构分别与所述弹簧接触，所述弹簧可以固定在阶梯结构上，也可以放置在其中。

优选的，所述测头包括固定测头和弧形活动测头，所述底座两侧设有适配所述测头的孔洞。

该方案中，所述弧形活动测头与所述芯体进行连接，另外还设置了未与芯体连接的固定测头，两者分别位于所述底座的两端，所述固定测头上设有长度刻度，可以独立进行粗略的测量，两种测头的配合使用可以增加测量的精度。

优选的，所述弧形活动测头由滑条、定位壳和弧形杆组成，所述滑条位于所述定位壳内，所述弧形杆设于背离底座方向的一端。

该方案中，所述弧形活动测头为多个弧形杆弧度不同的部件，可以根据定转子上不同的弧度选择合适的测头，所述弧形杆凹面的中段与所述滑条固定连接，所述定位壳镶套在所述滑条外侧，其背离底座方向的一端设有小型凸起，用于抵靠在定转子上，且所述定位壳内壁设有橡胶结构，对所述滑条具有一定的稳固效果，当按动所述控制键进行测量时，所述弧形杆突出所述定位壳露出的长度，即为空气间隙的长度，此时可以用游标卡尺对此段长度进行检验，以测试百分表的准确性，随后只需要将所滑条压回所述定位壳内，就可以再次进行测量。

优选的，所述转动部件通过转轴固定在所述底座的空腔内，所述转动部件为由两个杆体组成的L型部件。

该方案中，所述转动部件为两根垂直固定在一起到L型结构，此处的两根杆体都为硬度较高的材质，所述芯体的下端与所述转动部件的水平杆抵接，所述弧形测头与所述转动部件的竖直杆抵接，且两者抵接的位置距离转轴中心的距离相等，此结构可以有效地将所述芯体竖直方向的位移转移到所述弧形活动测头上。

优选的，所述持握部件由矩形壳体和固定件组成，所述芯体位于所述矩形壳体内，所述固定件位于所述矩形壳体上端，所述矩形壳体和所述百分表通过所述固定件连接并固定。

此方案中，所述矩形壳体为持握部件的主要结构，所述固定件套在所述矩形壳体上端，其中央位置设有孔洞，所述百分表的下端穿过所述固定件上的孔洞，与所述芯体的上端连接。

优选的，所述矩形壳体中段设有套在所述矩形壳体外的握柄。

此方案中，所述握把为柱状结构，材质为硬质的橡胶，套接在所述矩形壳体的中段，所述握把外表面还设有用于增加阻力的纹路，便于使用者持握。

优选的，所述固定件上设有加固螺钉，所述矩形壳体上端和所述百分表下端对应位置设有适配所述加固螺钉的螺纹孔洞。

此方案中，矩形壳体和固定件上的螺纹孔洞在水平位置上相同，同时在所述百分表下端的相应位置也设有孔洞，所述加固螺钉将所述固定件、矩形壳体和百分表连接并固定在一起，以增加整个测量尺的稳定性。

优选的，所述矩形壳体外侧还设有气泡水准仪。

此方案中，所述气泡水准仪固定在所述矩形外壳上，且气泡水准面朝上，以便在测量时保持测量尺始终与地面垂直，以提高测量结果的准确性。

优选的，所述弹簧上端固定在所述矩形壳体内部，所述弹簧下端为可活动结构。

此方案中，所述矩形壳体内的空腔为圆柱型空腔，分为上下两端，下半段的空腔横截面较大，上半段的空腔横截面较小，所述弹簧的尺寸与下半段的空腔适配，固定在所述上半段的空腔的下端，使得所述弹簧可以在空腔内进行单向活动。

优选的，所述可限位凸起上端与所述弹簧抵接。

此方案中，当使用者进行测量时，所述限位凸起受到芯体带动进行滑动，向上压缩所述弹簧，在完成一次测量之后，测量尺松开，弹簧伸展，将所述限位凸起和芯体弹回原来的位置，以便于再次进行测量，大大增加了测量的效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、采用精度极高的百分表进行读数，且测量组件位于外壳空腔内部，其运行不受外界影响，测量精度极高；

2、测量组件设有弹簧装置和加设的固定测头，使得此测量尺可以快速地进行粗略测量和多次测量；

3、弧形测头的结构设计，可以有效适应定转子间隙的形状。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的正视剖面结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的侧视剖面结构示意图；

图4为本发明中弹簧的局部放大示意图；

图5为本发明中底座的局部放大示意图；

图6为本发明中弧形活动测头的局部放大示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳；11-底座；12-持握部件；121-矩形壳体；122-固定件；123-握柄；2-测量组件；21-芯体；211-控制件；212-弹簧；22-转动部件；3-测头；31-弧形活动测头；311-滑条；312-定位壳；313-弧形杆；32-固定测头；4-百分表；5-加固螺钉；6-气泡水准仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

一种电机定转子空气间隙专用测量尺，包括外壳1、测量组件2和百分表4，所述外壳1内设有空腔；所述测量组件2位于所述外壳1的空腔内，所述测量组件2包括在所述空腔内可活动的芯体21和探头3，所述探头3部分伸出外壳，所述探头3与芯体21传动连接，用于活动所述探头3时带动芯体；所述百分表4设置于外壳1上，该百分表4的表盘外露于外壳或外显于外壳1上；所述百分表4的测头与所述芯体21抵接，所述百分表4的测杆上套装有弹簧212，该弹簧212的一端用于抵接芯体21，另一端固定于空腔内或者与空腔内壁抵接。

其中，所述外壳1为长条状，是保护和支撑整个测量尺的基本结构，将所述测量组件包裹在内，所述持握部件的空腔贯穿于上下两端，使得所述测量组件2和百分表4可以穿过空腔连接，所述外壳1底部设有与所述芯体21适配的圆柱形空腔，还设有容纳转动部件22的矩形空腔，使得转动部件22可以在空腔内转动；

其中，所述测量组件2为可以在所述外壳1内活动的结构，所述芯体21位于所述持握部件12的空腔内，所述转动部件22固定在所述外壳1底部的空腔内，将所述芯体21和测头3连接在一起，所述测头3用于接触并记录定转子空气间隙的长度，所述弹簧装置212位于所述限位凸起211下端，使用者移动所述测量尺使得所述测头3产生位移，将需要测量的位移长度数据通过转动部件传递给芯体21，最终显示在所述百分表4上；

所述百分表4的下端的测头与所述芯体21的上端连接，并固定在所述外壳1的上端，当使用者将所述测头3靠近定转子的间隙后，可以使所述测头在定转子的间隙之间移动，以测量出空气间隙的长度，并反映到所述百分表4上，可以有效减小测量的误差，百分表4的度数测量精度较高，弹簧装置212和限位凸起211使得此装置可以快速地进行多次测量，以提高测量的精度和效率。

在一个或多个实施例中，所述外壳1包括底座11和持握部件12，所述底座11的上端套在所述持握部件12的下端。

所述持握部件12为尺状的长方体，所述底座11的上端设置有适配所述持握部件12下端的凹槽，以形成完整的外壳1，且所述持握部件12和底座11内部设有圆柱形空腔，所述持握部件12内的空腔分为上下两部分，上部分的空腔截面半径较小，下部分的空腔截面半径较大，形成阶梯状结构，使得所述限位凸起211和阶梯结构分别与所述弹簧212接触，所述弹簧212可以固定在阶梯结构上，也可以放置在其中。

在一个或多个实施例中，所述测头3包括固定测头32和弧形活动测头31，所述底座两侧设有适配所述测头31的孔洞。

其中，由于百分表4有多个刻度值，非专业人员在使用时容易读错，导致后续的计算和实际结果出现偏差，因此发明人在所述底座11上还设置了固定测头32，所述固定测头上设有用于度数的刻度尺，可以先对定转子的间隙矩形粗略测量，以确定空气间隙的大致长度，任何再通过所述弧形活动测头31进行精确测量，此结构让测量尺的测量方式更多，也可以减少测量的失误。

在一个或多个实施例中，所述弧形活动测头31由滑条311、定位壳312和弧形杆313组成，所述滑条311位于所述定位壳312内，所述弧形杆313设于背离底座11方向的一端。

其中，为了使所述弧形活动测头31的移动更便捷，同时避免因为使用者手部和感觉不同而产生失误，发明人在所述弧形活动测头31上设置了定位壳312，在进行测量时，将所述弧形活动测头31靠近所述发电机转子，所述定位壳312抵靠在转子的边沿上，随后推动测量尺，将所述弧形杆313推向定子，此时弧形活动测头31内的滑条311产生的位移通过所述转动部件22和所述芯体21传递到百分表4上，此段位移长度即为空气间隙长度。

在一个或多个实施例中，所述转动部件22通过转轴固定在所述底座11的空腔内，所述转动部件22为由两个杆体组成的L型部件。

其中，为了保证所述芯体21和所述弧形活动测头31之间位移传递的准确性，所述转动部件22为L型结构，所述芯体21、弧形活动测头31分别与所述转动部件接触的位置，距离转轴中心的长度一致，且所述转动部件22上的两个杆体为金属材质，即使多次使用之后，也不会产生变形和损坏，以保证测量尺的精准度，同时增加了使用寿命。

在一个或多个实施例中，所述持握部件12由矩形壳体121和固定件122组成，所述芯体21位于所述矩形壳体121内，所述固定件122位于所述矩形壳体121上端，所述矩形壳体121和所述百分表4通过所述固定件122连接并固定。

其中，所述持握部件12上的主要结构为所述矩形壳体121，但所述矩形壳体的横截面尺寸小于所述百分表4，使用时两者连接不稳定，且多次使用之后很容易损坏，因此发明人经过多次的测试和改造，在所述矩形壳体121的上端加设了固定件122，所述固定件122上设置了适配所述矩形壳体121外形的凹槽，形成帽状结构，对所述矩形壳体121进行加固，所述加固件122的尺寸较大，与所述百分表4的表盘尺寸相近，所述加固件122的中央位置设有适配百分表4的孔洞，使得所述百分表121可以穿过固定件122上的孔洞与所述芯体21的上端连接，此项结构使得百分表4的安装更稳固，也可以有效地保护所述百分表4上的测头与芯体21连接处的结构，大大增加了测量尺的使用寿命。

在一个或多个实施例中，所述矩形壳体121中段设有套在所述矩形壳体121外的握柄123。

其中，为了保证使用者握住所述矩形壳体121更稳定，也更方便使用者进行读数，所述握柄123为管状结构，镶套在所述矩形壳体121的中段位置，且所述矩形壳体121外侧还设有增大阻力的纹路，所述握柄123的材质为硬质橡胶，阻力较大，进行测量时更加稳定，提高了测量的精确性。

在一个或多个实施例中，所述固定件122上设有加固螺钉5，所述矩形壳体121上端和所述百分表4下端对应位置设有适配所述加固螺钉5的螺纹孔洞。

其中，发明人在多次检验测量效果时发现，所述加固件122与所述矩形壳体121的连接缺乏一定的稳定性，大型发电机定转子周围的零部件极多，施工环境复杂，难免产生碰撞和晃动，在大多数情况下，受到碰撞和晃动的加固件122会产生一定的松动，这除了会让设置在加固件122上的百分表4产生偏移，导致测量失去一定的精度，偏移的加固件122和矩形部件121甚至偶尔会破坏所述芯体21的结构，因此为了保证测量尺的耐用性，在所述加固件122、矩形壳体121和百分表4下端的相同位置都开设了对应的螺纹孔洞，以便于加固螺钉5对整个加固件122的上端进行固定，大大增加了测量尺的耐用性。

在一个或多个实施例中，所述矩形壳体121外侧还设有气泡水准仪6。

其中，在经过多次测量数据记录和计算之后，发明人发现，将测量尺垂直放置于发电机定转子上进行测量时，由于人手部控制的误差，测量尺会产生倾斜，致使所述测头3进行测量时也会产生倾斜，使得实际读取的数据偏大，这种误差可能对后续工作产生较大的影响，因此为了最大程度地保证测量的精准度，同时保证多次测量的时间，发明人构思了两种用以保持测量尺垂直方向的结构：

其中一种结构是，在所述底座11下端设置固定夹，使得测量尺可以夹持并垂直放置在定转子上，这样的结构可以保证测量时的稳定性，防止其产生倾斜，且可以减少持握时因晃动产生的误差，但操作步骤更复杂，效率有所降低。

另一种结构是，在所述矩形壳体121外侧设置气泡水准仪6，用于确定测量尺是否垂直于地面，此种结构不会影响测量尺本来的操作方式，且通过眼睛观察和手部配合操作，效率高，但对于使用者的控制力有一定的需求。

发明人经过实际对比之后发现，第一种结构的实际使用效果比预想中差了很多，由于发电机零部件极多，现场环境复杂，且环境因素很不确定，因此将测量尺固定在定转子上会受到各种其他电子零件和现场环境的影响，测量效率大大降低，多次测量的时间也会延长，因此这种改造对于定转子空气间隙的测量的帮助有限，故作为备选方案。

而第二种气泡水准仪6的结构简单，不影响测量的操作方式，也不影响其他的结构部件，同时测量效率和精度都极高，且此类项目的操作员对于水准仪的使用大多非常熟悉，因此这项加设的结构为优选，可以适用于绝大多数的实施例之中。

在一个或多个实施例中，所述弹簧212下端固定在所述矩形壳体121内部，所述弹簧212上端为可活动结构，所述可限位凸起211上端与所述弹簧212抵接。

其中，为了保证多次测量的效率，所述矩形壳体121内的空腔为圆柱型空腔，分为上下两端，下半段的空腔横截面较大，上半段的空腔横截面较小，所述弹簧212的尺寸与下半段的空腔适配，固定在所述上半段的空腔的下端，使得所述弹簧可以在空腔内进行单向活动，让所述芯体21在空腔内的活动更灵活，当使用者进行测量时，所述限位凸起211受到芯体21带动进行滑动，向上压缩所述弹簧212，在完成一次测量之后，测量尺松开，所述弹簧212伸展，将所述限位凸起211和芯体21弹回原来的位置，以便于再次进行测量，增加了测量的效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，包括外壳(1)、测量组件(2)和百分表(4)，所述外壳(1)内设有空腔；

所述测量组件(2)位于所述外壳(1)的空腔内，所述测量组件(2)包括在所述空腔内可活动的芯体(21)和探头(3)，所述探头(3)部分伸出外壳，所述探头(3)与芯体(21)传动连接，用于活动所述探头(3)时带动芯体；

所述百分表(4)设置于外壳(1)上，该百分表(4)的表盘外露于外壳或外显于外壳(1)上；

所述百分表(4)的测头与所述芯体(21)抵接，所述百分表(4)的测杆上套装有弹簧(212)，该弹簧(212)的一端用于抵接芯体(21)，另一端固定于空腔内或者与空腔内壁抵接。

2.根据权利要求1所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述外壳(1)包括底座(11)和持握部件(12)，所述底座(11)的上端套在所述持握部件(12)的下端。

3.根据权利要求1所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述测头(3)包括固定测头(32)和弧形活动测头(31)，所述底座两侧设有适配所述测头(31)的孔洞。

4.根据权利要求2所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述弧形活动测头(31)由滑条(311)、定位壳(312)和弧形杆(313)组成，所述滑条(311)位于所述定位壳(312)内，所述弧形杆(313)设于背离底座(11)方向的一端。

5.根据权利要求1所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述转动部件(22)通过转轴固定在所述底座(11)的空腔内，所述转动部件(22)为由两个杆体组成的L型部件。

6.根据权利要求1所述的一种，其特征在于，所述持握部件(12)由矩形壳体(121)和固定件(122)组成，所述芯体(21)位于所述矩形壳体(121)内，所述固定件(122)位于所述矩形壳体(121)上端，所述矩形壳体(121)和所述百分表(4)通过所述固定件(122)连接并固定。

7.根据权利要求6所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述矩形壳体(121)中段设有套在所述矩形壳体(121)外的握柄(123)。

8.根据权利要求6所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述固定件(122)上设有加固螺钉(5)，所述矩形壳体(121)上端和所述百分表(4)下端对应位置设有适配所述加固螺钉(5)的螺纹孔洞。

9.根据权利要求6所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述矩形壳体(121)外侧还设有气泡水准仪(6)。

10.根据权利要求1所述的一种电机定转子空气间隙专用测量尺，其特征在于，所述弹簧(212)上端固定在所述矩形壳体(121)内部，所述弹簧(212)下端为可活动结构，所述可限位凸起(211)上端与所述弹簧(212)抵接。

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