CN114352361B - 一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法，包括危急遮断器组件和超速实验组件；危急遮断器组件包括危急遮断器本体、测速齿轮、调节套筒、飞锤、衬套、滑套、弹簧和螺母，超速实验组件包括两个卡环、两个第一螺钉、定位芯轴和四个第二螺钉，卡环具有U型槽和两个所述螺孔，定位芯轴具有四个通孔和若干固定孔，试验时仅需在两个卡环的U型槽上填充橡皮泥后，通过第一螺钉将两个卡环抱紧在危急遮断器本体上，通过第二螺钉将定位芯轴固定在危急遮断器本体远离测速齿轮的一侧，最后将定位芯轴靠近固定孔的一侧固定在超速实验机上即可，降低了生产成本。

Description

一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法。

背景技术

危急遮断器组件是汽轮机转子总成的重要组成旋转部件；汽轮机是利用高温高压蒸汽作用于转子总成中的涡轮盘上的叶片，从而推动其转子运转做功。危急遮断器组件主要有危急遮断器本体、飞锤、衬套、调节套筒、飞锤弹簧等零件组成，飞锤的中心线和汽轮机转子的轴心线不在同一条直线上。危急遮断器组件使用前需要通过超速实验组件与超速实验机对进行超速实验后对超速实验进行调整，使得危急遮断器组件满足动作转动要求；

现有的超速实验组件的结构复杂，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法，旨在解决现有的超速实验组件的结构复杂，增加了生产成本的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法，包括危急遮断器组件和超速实验组件；

所述危急遮断器组件包括危急遮断器本体、测速齿轮、调节套筒、飞锤、衬套、滑套、弹簧和螺母，所述测速齿轮与所述危急遮断器本体固定连接，并位于所述危急遮断器本体的一侧，所述衬套与所述危急遮断器本体固定连接，并位于所述危急遮断器本体内，所述调节套筒与所述衬套螺纹连接，并位于所述危急遮断器本体内侧壁与所述危急遮断器本体滑动连接，所述飞锤与所述衬套滑动连接，并贯穿所述衬套和所述危急遮断器本体，所述滑套与所述调节套筒滑动连接，并位于所述飞锤外侧壁，所述弹簧套设于所述衬套四周，所述螺母与所述飞锤螺纹连接，并位于所述滑套远离所述弹簧的一侧；

所述超速实验组件包括两个卡环、两个第一螺钉、定位芯轴和四个第二螺钉，两个所述卡环分别与所述危急遮断器本体贴合，并位于所述危急遮断器本体四周，每一所述第一螺钉均与两个所述卡环螺纹连接，并位于所述卡环内侧壁，所述定位芯轴与所述危急遮断器本体贴合，并位于远离所述测速齿轮的一侧，所述卡环具有U型槽和两个螺孔，所述U型槽位于靠近所述飞锤的一侧，所述定位芯轴具有四个通孔和若干固定孔，四个所述第二螺钉分别与两个所述卡环螺纹连接，均贯穿所述通孔位于所述螺孔内。

第二方面，本发明提供了一种超速实验组件装配方法，包括以下步骤：

将两个卡环贴合在危急遮断器本体上，并将所述卡环的U型槽端与危急遮断器本体上的飞锤对齐，通过两个第一螺钉将两个所述卡环连接抱紧固定；

将定位芯轴贴合在所述危急遮断器本体远离所述测速齿轮的一侧，并将所述定位芯轴上的所述通孔与两个所述卡环上的螺孔对齐，通过第二螺钉将所述卡环与所述定位芯轴连接夹紧固定。

第三方面，本发明提供了一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，包括以下步骤：

利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型并装配，得到装配模型；

为所述装配模型计算转动惯量比值；

在所述超速实验组件的两个卡环的U型槽内填充橡皮泥后，按照超速实验组件装配方法将所述超速实验组件装配在所述危急遮断器组件上；

对装配完成后的所述危急遮断器组件和所述超速实验组件进行整体动平衡试验，打磨去除残余不平衡量，得到动平衡合格零部件；

将所述动平衡合格零部件安装在超速实验机上，进行超速实验；

将实验完成的所述动平衡合格零部件从所述超速实验机上取下，检查所述橡皮泥的撞击深度，基于所述撞击深度对所述动平衡合格零部件的所述危急遮断器组件进行调节。

其中，所述利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型并装配，得到装配模型的具体方式为：

利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型，得到第一模型和第二模型；

为所述第一模型和所述第二模型设立材料，得到第一材料模块和第二材料模型；

将所述第二材料模型装配在所述第一材料模型上，得到装配模型。

其中，所述转动惯量比值小于0.7或大于1.25。

其中，所述将所述动平衡合格零部件安装在超速实验机上，进行超速实验的具体方式为：

将所述动平衡合格零部件的所述超速实验组件的定位芯轴具有的固定孔的一侧与超速实验机接触；

使用固定螺钉穿过超速实验机与所述定位芯轴的所述固定孔螺纹连接；

使用扭力板手将拧动所述固定螺钉，直至所述固定螺钉的预紧力达到预设值，固定完成；

所述超速实验机驱动所述动平衡合格零部件以4900-4950r/min的转速转动30秒。

其中，所述基于所述撞击深度对所述动平衡合格零部件的所述危急遮断器组件进行调节的具体方式为：

若所述撞击深度为0，转动所述危急遮断器组件的调节套筒，使所述调节套筒通过滑套在危急遮断器本体内侧壁向远离螺母方向滑动，减小所述弹簧的预紧力；若所述撞击深度大于0，转动所述调节套筒，使所述调节套筒在所述危急遮断器本体内侧壁向靠近所述螺母方向滑动，增加所述弹簧的预紧力。

本发明的一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具，试验时仅需在两个所述卡环的所述U型槽上填充橡皮泥后，通过所述第一螺钉将两个所述卡环抱紧在所述危急遮断器本体上，通过所述第二螺钉将所述定位芯轴固定在所述危急遮断器本体远离所述测速齿轮的一侧，最后将所述定位芯轴靠近所述固定孔的一侧固定在超速实验机上即可，解决了现有的超速实验组件的结构复杂，增加了生产成本的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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是本发明提供的一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具的结构示意图。

图2是图1沿A-A面的剖视图。

图3是危急遮断器本体、卡块、第二螺钉和定位芯轴的剖视图。

图4是图3沿B-B面的剖视图。

图5是卡环的结构示意图。

图6是超速实验组件装配方法的流程图。

图7是汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法的流程图。

附图标记：1-危急遮断器组件、2-超速实验组件、3-危急遮断器本体、4-测速齿轮、5-调节套筒、6-飞锤、7-滑套、8-弹簧、9-螺母、10-卡环、11-第一螺钉、12-定位芯轴、13-第二螺钉、14-U型槽、15-螺孔、16-通孔、17-固定孔、18-衬套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图5，第一方面，本发明提供一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具，包括危急遮断器组件1和超速实验组件2；

所述危急遮断器组件1包括危急遮断器本体3、测速齿轮4、调节套筒5、飞锤6、滑套7、弹簧8和螺母9、衬套18，所述测速齿轮4与所述危急遮断器本体3固定连接，并位于所述危急遮断器本体3的一侧，所述衬套18与所述危急遮断器本体3固定连接，并位于所述危急遮断器本体3内，所述调节套筒5与所述衬套18螺纹连接，并位于所述危急遮断器本体3内侧壁与所述危急遮断器本体3滑动连接，所述飞锤6与所述衬套18滑动连接，并贯穿所述衬套18和所述危急遮断器本体3，所述滑套7与所述调节套筒5滑动连接，并位于所述飞锤6外侧壁，所述弹簧8套设于所述衬套18四周，所述螺母9与所述飞锤6螺纹连接，并位于所述滑套7远离所述弹簧8的一侧；

所述超速实验组件2包括两个卡环10、两个第一螺钉11、定位芯轴12和四个第二螺钉13，两个所述卡环10分别与所述危急遮断器本体3贴合，并位于所述危急遮断器本体3四周，每一所述第一螺钉11均与两个所述卡环10螺纹连接，并位于所述卡环10内侧壁，所述定位芯轴12与所述危急遮断器本体3贴合，并位于远离所述测速齿轮4的一侧，所述卡环10具有U型槽14和两个螺孔15，所述U型槽14位于靠近所述飞锤6的一侧，所述定位芯轴12具有四个通孔16和若干固定孔17，四个所述第二螺钉13分别与两个所述卡环10螺纹连接，均贯穿所述通孔16位于所述螺孔15内。

在本实施方式中，试验时仅需在两个所述卡环10的所述U型槽14上填充橡皮泥后，通过所述第一螺钉11将两个所述卡环10抱紧在所述危急遮断器本体3上，通过所述第二螺钉13将所述定位芯轴12固定在所述危急遮断器本体3远离所述测速齿轮4的一侧，最后将所述定位芯轴12靠近所述固定孔17的一侧固定在超速实验机上即可，解决了现有的超速实验组件2的结构复杂，增加了生产成本的问题。

请参阅图6，第二方面，本发明提供一种超速实验组件2装配方法，包括以下步骤：

S101将两个卡环10贴合在危急遮断器本体3上，并将所述卡环10的U型槽14端与危急遮断器本体3上的飞锤6对齐，通过两个第一螺钉11将两个所述卡环10连接抱紧固定；

具体的，要求件所述卡环10内孔中宽35的所述U型槽14垂直径向对所述危急遮断器组件1的所述飞锤6的轴心线，然后用第一螺钉11螺钉将两个所述卡环10连接抱紧固定。

S102将定位芯轴12贴合在所述危急遮断器本体3远离所述测速齿轮4的一侧，并将所述定位芯轴12上的所述通孔16与两个所述卡环10上的螺孔15对齐，通过第二螺钉13将所述卡环10与所述定位芯轴12连接夹紧固定。

具体的，要求所述定位芯轴12上的四个所述通孔16与两个所述卡环10上的四个螺孔15对齐，最后通过四个所述第二螺钉13将所述卡环10与所述定位芯轴12连接夹紧固定。

请参阅图7，第三方面，本发明提供一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，包括以下步骤：

S1利用三维软件分别建立危急遮断器组件1和超速实验组件2的三维模型并装配，得到装配模型；

具体方式为：S11利用三维软件分别建立危急遮断器组件1和超速实验组件2的三维模型，得到第一模型和第二模型；

具体的，所述三维软件为Solidworks软件。

S12为所述第一模型和所述第二模型设立材料，得到第一材料模块和第二材料模型；

具体的，设立的材料为设计图纸要求的材料。

S13将所述第二材料模型装配在所述第一材料模型上，得到装配模型。

S2为所述装配模型计算转动惯量比值；

具体的，所述转动惯量比值小于0.7或大于1.25，计算公式为转动惯量比值＝Px/Py；

其中，Px—绕X轴的惯性主力矩，也叫主转动惯量；

Py—绕Y轴的惯性主力矩，也叫主转动惯量；

Px和Py数值直接从Solidworks软件“质量属性”中读出即可。

S3在所述超速实验组件2的两个卡环10的U型槽14内填充橡皮泥后，按照超速实验组件2装配方法将所述超速实验组件2装配在所述危急遮断器组件1上；

具体的，将填充有橡皮泥的两个卡环10贴合在危急遮断器本体3上，并将所述卡环10的U型槽14端与危急遮断器本体3上的飞锤6对齐，通过两个第一螺钉11将两个所述卡环10连接抱紧固定；将定位芯轴12贴合在所述危急遮断器本体3远离所述测速齿轮4的一侧，并将所述定位芯轴12上的所述通孔16与两个所述卡环10上的螺孔15对齐，通过第二螺钉13将所述卡环10与所述定位芯轴12连接夹紧固定，所述橡皮泥为工业橡皮泥，填充所述橡皮泥时需确保橡皮泥足量既与所述危急遮断器组件1的所述飞锤6球面接触。

S4对装配完成后的所述危急遮断器组件1和所述超速实验组件2进行整体动平衡试验，打磨去除残余不平衡量，得到动平衡合格零部件；

具体的，对装配完成后的所述危急遮断器组件1和所述超速实验组件2进行整体动平衡试验，打磨去除残余不平衡量，以减少残余不平衡量对超速试验的影响，残余不平衡量通过打磨去除控制在HM2BK动平衡机所能读数的最小值。

S5将所述动平衡合格零部件安装在超速实验机上，进行超速实验；

具体方式为：S51将所述动平衡合格零部件的所述超速实验组件2的定位芯轴12具有的固定孔17的一侧与超速实验机接触；

S52使用固定螺钉穿过超速实验机与所述定位芯轴12的所述固定孔17螺纹连接；

S53使用扭力板手将拧动所述固定螺钉，直至所述固定螺钉的预紧力达到预设值，固定完成；

S54所述超速实验机驱动所述动平衡合格零部件以4900-4950r/min的转速转动30秒。

S6将实验完成的所述动平衡合格零部件从所述超速实验机上取下，检查所述橡皮泥的撞击深度，基于所述撞击深度对所述动平衡合格零部件的所述危急遮断器组件1进行调节。

具体的，若所述撞击深度为0，转动所述危急遮断器组件1的调节套筒5，使所述调节套筒5通过滑套7在危急遮断器本体3内侧壁向远离螺母9方向滑动，减小所述弹簧8的预紧力；若所述撞击深度大于0，转动所述调节套筒5，使所述调节套筒5在所述危急遮断器本体3内侧壁向靠近所述螺母9方向滑动，增加所述弹簧8的预紧力，所述调节套筒5在所述危急遮断器本体3内的滑动深度可按0.5mm执行，调节完成后重复步骤S3-S5直至危急遮断器组件1满足动作转速4900-4950r/min要求。

以上所揭露的仅为本发明一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具及其使用方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种超速实验组件装配方法，应用于一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具，包括危急遮断器组件和超速实验组件；

所述危急遮断器组件包括危急遮断器本体、测速齿轮、调节套筒、飞锤、衬套、滑套、弹簧和螺母，所述测速齿轮与所述危急遮断器本体固定连接，并位于所述危急遮断器本体的一侧，所述衬套与所述危急遮断器本体固定连接，并位于所述危急遮断器本体内，所述调节套筒与所述衬套螺纹连接，并位于所述危急遮断器本体内侧壁与所述危急遮断器本体滑动连接，所述飞锤与所述衬套滑动连接，并贯穿所述衬套和所述危急遮断器本体，所述滑套与所述调节套筒滑动连接，并位于所述飞锤外侧壁，所述弹簧套设于所述衬套四周，所述螺母与所述飞锤螺纹连接，并位于所述滑套远离所述弹簧的一侧；

所述超速实验组件包括两个卡环、两个第一螺钉、定位芯轴和四个第二螺钉，两个所述卡环分别与所述危急遮断器本体贴合，并位于所述危急遮断器本体四周，每一所述第一螺钉均与两个所述卡环螺纹连接，并位于所述卡环内侧壁，所述定位芯轴与所述危急遮断器本体贴合，并位于远离所述测速齿轮的一侧，所述卡环具有U型槽和两个螺孔，所述U型槽位于靠近所述飞锤的一侧，所述定位芯轴具有四个通孔和若干固定孔，四个所述第二螺钉分别与两个所述卡环螺纹连接，均贯穿所述通孔位于所述螺孔内；

其特征在于，包括以下步骤：

在两个卡环的U型槽上填充橡皮泥，将两个卡环贴合在危急遮断器本体上，并将所述卡环的U型槽端与危急遮断器本体上的飞锤对齐，通过两个第一螺钉将两个所述卡环连接抱紧固定；

将定位芯轴贴合在所述危急遮断器本体远离所述测速齿轮的一侧，并将所述定位芯轴上的所述通孔与两个所述卡环上的螺孔对齐，通过第二螺钉将所述卡环与所述定位芯轴连接夹紧固定，最后将定位芯轴靠近固定孔的一侧固定在超速试验机上。

2.一种汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，采用权利要求1所述的超速实验组件装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型并装配，得到装配模型；

为所述装配模型计算转动惯量比值；

在所述超速实验组件的两个卡环的U型槽内填充橡皮泥后，按照超速实验组件装配方法将所述超速实验组件装配在所述危急遮断器组件上；

对装配完成后的所述危急遮断器组件和所述超速实验组件进行整体动平衡试验，打磨去除残余不平衡量，得到动平衡合格零部件；

将所述动平衡合格零部件安装在超速实验机上，进行超速实验；

将实验完成的所述动平衡合格零部件从所述超速实验机上取下，检查所述橡皮泥的撞击深度，基于所述撞击深度对所述动平衡合格零部件的所述危急遮断器组件进行调节。

3.如权利要求2所述的汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，其特征在于，

所述利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型并装配，得到装配模型的具体方式为：

利用三维软件分别建立危急遮断器组件和超速实验组件的三维模型，得到第一模型和第二模型；

为所述第一模型和所述第二模型设立材料，得到第一材料模型和第二材料模型；

将所述第二材料模型装配在所述第一材料模型上，得到装配模型。

4.如权利要求2所述的汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，其特征在于，

所述转动惯量比值小于0.7或大于1.25。

5.如权利要求2所述的汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，其特征在于，

所述将所述动平衡合格零部件安装在超速实验机上，进行超速实验的具体方式为：

将所述动平衡合格零部件的所述超速实验组件的定位芯轴具有的固定孔的一侧与超速实验机接触；

使用固定螺钉穿过超速实验机与所述定位芯轴的所述固定孔螺纹连接；

使用扭力板手拧动所述固定螺钉，直至所述固定螺钉的预紧力达到预设值，固定完成；

所述超速实验机驱动所述动平衡合格零部件以4900-4950r/min的转速转动30秒。

6.如权利要求2所述的汽轮机危急遮断器组件超速试验工具使用方法，其特征在于，

所述基于所述撞击深度对所述动平衡合格零部件的所述危急遮断器组件进行调节的具体方式为：

若所述撞击深度为0，转动所述危急遮断器组件的调节套筒，使所述调节套筒通过滑套在危急遮断器本体内侧壁向远离螺母方向滑动，减小所述弹簧的预紧力；若所述撞击深度大于0，转动所述调节套筒，使所述调节套筒在所述危急遮断器本体内侧壁向靠近所述螺母方向滑动，增加所述弹簧的预紧力。