CN114654220B - 一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，属于水轮机技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、调节横尺高度，将横尺中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件装配到模型水轮机主轴上；b、拉动滑动角尺，同时转动主轴，使滑动角尺的直尺段基准面与第一找正件的横尺基准面贴合；c、读取滑动角尺中心刻线在横尺刻度线的数值；d、读取定位套筒端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，完成喷嘴装配找正。本发明通过测量射流相对转轮的偏移值和射流相对转轮的对准度，能够有效提高喷嘴装配精度，整个喷嘴装配找正过程操作简单易行。

Description

一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法
技术领域
本发明涉及到水轮机技术领域，尤其涉及一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法。
背景技术
冲击式水轮机是世界范围内应用最为广泛的水轮机机型之一，适用水头范围为100m-2000m，拥有极为广阔的市场前景。到目前为止，中国国内的水电开发主要集中在中、低水头段，混流式和轴流式、贯流式机组应用较多，而冲击式机组的装机规模很小。未来国内水能资源的开发将集中在以雅鲁藏布江流域为代表的高水头段，约600m-2000m，而高水头、超高水头大容量冲击式水轮发电机组将作为这一水头段的主力机型。
水轮发电机组为了适应水电站的上下游水库水位的变化以及流量变化和满足电网电力调度要求，水电机组会在电站的最小流量至最大流量与最小水头至最大水头的区域内运行，这被称之为水电机组的运行范围。对冲击式水轮机而言，在运行范围内，通过调配运行机组的台数以及每台机喷嘴的投入数量和调节喷针的行程，尽可能地保证机组在高效率区域内运行，从而提高电站的经济效益。
冲击式水轮机的工作原理及结构形式与常规反击式水轮机相比存在很大不同，是由上游水库的高压水流通过喷嘴形成射流冲击转轮带动发电机转子旋转产生电流。作为双调节型水轮机，冲击式水轮机通过设置及启闭不同数量的喷嘴结合调节喷针行程实现流量调节。
在水轮机的水力开发过程中，其水力性能测试是按一定比例将真机过流部件缩小尺寸制作模型，在模型试验台上进行的。水轮机模型试验作为水力开发基础研究和验证水力设计的手段和工具，承担着验证水力设计、预测真机性能、开展基础研究及执行验收试验的功能。
公开号为CN 103148761A，公开日为2013年06月12日的中国专利文献公开了一种冲击式水轮机转轮和喷嘴相对位置测量结构，通过在轴承和喷嘴上加装辅助装置，用水平百分表读取喷嘴中心竖直平面相对于转轮中心线的偏差值，用竖直百分表读取喷嘴中心水平面相对于转轮中心线的偏差值，通过几何计算，准确的求得了相对空间位置。
该专利文献公开的冲击式水轮机转轮和喷嘴相对位置测量结构，可以准确的测量转轮与喷嘴的相对空间位置，降低了操作难度，提高了测量的精度、重复性和可靠性。但是，不能测量射流相对转轮的对准度，影响冲击式模型水轮机喷嘴在装配时的找正检测，进而影响喷嘴装配精度。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，本发明通过测量射流相对转轮的偏移值和射流相对转轮的对准度，能够有效提高喷嘴装配精度，整个喷嘴装配找正过程操作简单易行。
本发明通过下述技术方案实现：
一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件倒置在钳工平台上旋转轴套上的横尺，调节横尺高度，将横尺中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件的定位套装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段基准面与第一找正件的横尺基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件和第二找正件，第一找正件包括轴套和横尺，横尺的一端设置有螺纹段，横尺通过螺纹段与轴套螺纹连接，第二找正件包括定位套和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段和直尺段，圆柱段的一端与定位套间隙配合，圆柱段的另一端与直尺段垂直连接。
所述步骤b中，横尺和直尺段上均设置有刻度线，横尺和直尺段上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
所述第一找正件和第二找正件之间设置有连接绳，连接绳的一端与第一找正件可拆卸式连接，连接绳的另一端与第二找正件可拆卸式连接。
所述步骤a中，轴套上设置有用于紧定横尺的紧定螺钉。
所述步骤b中，定位套包括固定座和定位套筒，定位套筒固定在固定座上，圆柱段的一端位于定位套筒内。
所述定位套的横截面呈“T”字型。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，a、将喷嘴找正装置的第一找正件倒置在钳工平台上旋转轴套上的横尺，调节横尺高度，将横尺中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件装配到模型水轮机主轴上；b、将第二找正件的定位套装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段基准面与第一找正件的横尺基准面贴合；c、读取滑动角尺中心刻线在横尺刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正，作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，通过测量射流相对转轮的偏移值和射流相对转轮的对准度，能够有效提高喷嘴装配精度，整个喷嘴装配找正过程操作简单易行。
二、本发明，步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件和第二找正件，第一找正件包括轴套和横尺，横尺的一端设置有螺纹段，横尺通过螺纹段与轴套螺纹连接，第二找正件包括定位套和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段和直尺段，圆柱段的一端与定位套间隙配合，圆柱段的另一端与直尺段垂直连接，能够有效保障冲击式模型水轮机喷嘴在装配时的找正检测，提高喷嘴装配精度。
三、本发明，步骤b中，横尺和直尺段上均设置有刻度线，横尺和直尺段上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm，极大的提高了检测精度。
四、本发明，第一找正件和第二找正件之间设置有连接绳，连接绳的一端与第一找正件可拆卸式连接，连接绳的另一端与第二找正件可拆卸式连接，提高了携带和使用的便捷性。
五、本发明，步骤a中，轴套上设置有用于紧定横尺的紧定螺钉，能够保障测量过程的稳定性，利于提高测量精度。
六、本发明，步骤b中，定位套包括固定座和定位套筒，定位套筒固定在固定座上，圆柱段的一端位于定位套筒内，能够牢固的将整个定位套装配到喷嘴上，提高检测稳定性。
七、本发明，定位套的横截面呈“T”字型，结构简单，易于制造。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：
图1为本发明喷嘴找正装置的结构示意图；
图2为本发明第一找正件的结构示意图；
图3为本发明第二找正件的结构示意图；
图中标记：1、第一找正件，2、第二找正件，3、轴套，4、横尺，5、螺纹段，6、定位套，7、圆柱段，8、直尺段，9、连接绳，10、紧定螺钉，11、固定座，12、定位套筒。
具体实施方式
实施例1
参见图1和图2，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
本实施例为最基本的实施方式，通过测量射流相对转轮的偏移值和射流相对转轮的对准度，能够有效提高喷嘴装配精度，整个喷嘴装配找正过程操作简单易行。
实施例2
参见图1和图2，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
本实施例为一较佳实施方式，步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接，能够有效保障冲击式模型水轮机喷嘴在装配时的找正检测，提高喷嘴装配精度。
实施例3
参见图1和图2，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
所述步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
本实施例为又一较佳实施方式，步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm，极大的提高了检测精度。
实施例4
参见图1和图2，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
所述步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
所述第一找正件1和第二找正件2之间设置有连接绳9，连接绳9的一端与第一找正件1可拆卸式连接，连接绳9的另一端与第二找正件2可拆卸式连接。
本实施例为又一较佳实施方式，第一找正件1和第二找正件2之间设置有连接绳9，连接绳9的一端与第一找正件1可拆卸式连接，连接绳9的另一端与第二找正件2可拆卸式连接，提高了携带和使用的便捷性。
实施例5
参见图1和图2，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
所述步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
所述第一找正件1和第二找正件2之间设置有连接绳9，连接绳9的一端与第一找正件1可拆卸式连接，连接绳9的另一端与第二找正件2可拆卸式连接。
所述步骤a中，轴套3上设置有用于紧定横尺4的紧定螺钉10。
本实施例为又一较佳实施方式，步骤a中，轴套3上设置有用于紧定横尺4的紧定螺钉10，能够保障测量过程的稳定性，利于提高测量精度。
实施例6
参见图1-图3，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
所述步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
所述第一找正件1和第二找正件2之间设置有连接绳9，连接绳9的一端与第一找正件1可拆卸式连接，连接绳9的另一端与第二找正件2可拆卸式连接。
所述步骤a中，轴套3上设置有用于紧定横尺4的紧定螺钉10。
所述步骤b中，定位套6包括固定座11和定位套筒12，定位套筒12固定在固定座11上，圆柱段7的一端位于定位套筒12内。
本实施例为又一较佳实施方式，步骤b中，定位套6包括固定座11和定位套筒12，定位套筒12固定在固定座11上，圆柱段7的一端位于定位套筒12内，能够牢固的将整个定位套6装配到喷嘴上，提高检测稳定性。
实施例7
参见图1-图3，一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件1倒置在钳工平台上旋转轴套3上的横尺4，调节横尺4高度，将横尺4中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件1装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件2的定位套6装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段8基准面与第一找正件1的横尺4基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺4刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒12端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正。
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件1和第二找正件2，第一找正件1包括轴套3和横尺4，横尺4的一端设置有螺纹段5，横尺4通过螺纹段5与轴套3螺纹连接，第二找正件2包括定位套6和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段7和直尺段8，圆柱段7的一端与定位套6间隙配合，圆柱段7的另一端与直尺段8垂直连接。
所述步骤b中，横尺4和直尺段8上均设置有刻度线，横尺4和直尺段8上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
所述第一找正件1和第二找正件2之间设置有连接绳9，连接绳9的一端与第一找正件1可拆卸式连接，连接绳9的另一端与第二找正件2可拆卸式连接。
所述步骤a中，轴套3上设置有用于紧定横尺4的紧定螺钉10。
所述步骤b中，定位套6包括固定座11和定位套筒12，定位套筒12固定在固定座11上，圆柱段7的一端位于定位套筒12内。
所述定位套6的横截面呈“T”字型。
本实施例为最佳实施方式，定位套6的横截面呈“T”字型，结构简单，易于制造。

Claims (4)

1.一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将喷嘴找正装置的第一找正件(1)倒置在钳工平台上旋转轴套(3)上的横尺(4)，调节横尺(4)高度，将横尺(4)中心线调节到预装转轮中心同等高度的位置固定后，再将第一找正件(1)装配到模型水轮机主轴上；
b、将第二找正件(2)的定位套(6)装配到喷嘴头部，拉动滑动角尺，同时转动模型水轮机主轴，使滑动角尺的直尺段(8)基准面与第一找正件(1)的横尺(4)基准面贴合；
c、读取滑动角尺中心刻线在横尺(4)刻度线的数值，检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线相切于转轮节圆半径预设值；
d、检测喷嘴中心线，使喷嘴中心线与转轮中心等高，读取定位套筒(12)端部在滑动角尺刻度线的数值，检测喷嘴出口端部至喷嘴中心线与转轮节圆切点处的距离，反复检查并调整喷嘴装配位置，完成喷嘴装配找正；
所述步骤a中，喷嘴找正装置包括第一找正件(1)和第二找正件(2)，第一找正件(1)包括轴套(3)和横尺(4)，横尺(4)的一端设置有螺纹段(5)，横尺(4)通过螺纹段(5)与轴套(3)螺纹连接，第二找正件(2)包括定位套(6)和滑动角尺，滑动角尺包括圆柱段(7)和直尺段(8)，圆柱段(7)的一端与定位套(6)间隙配合，圆柱段(7)的另一端与直尺段(8)垂直连接；
所述步骤b中，定位套(6)包括固定座(11)和定位套筒(12)，定位套筒(12)固定在固定座(11)上，圆柱段(7)的一端位于定位套筒(12)内；
所述定位套(6)的横截面呈“T”字型。
2.根据权利要求1所述的一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，其特征在于：所述步骤b中，横尺(4)和直尺段(8)上均设置有刻度线，横尺(4)和直尺段(8)上的刻度线形成游标，游标的分辨率为0.05mm。
3.根据权利要求1所述的一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，其特征在于：所述第一找正件(1)和第二找正件(2)之间设置有连接绳(9)，连接绳(9)的一端与第一找正件(1)可拆卸式连接，连接绳(9)的另一端与第二找正件(2)可拆卸式连接。
4.根据权利要求1所述的一种冲击式模型水轮机喷嘴装配找正方法，其特征在于：所述步骤a中，轴套(3)上设置有用于紧定横尺(4)的紧定螺钉(10)。
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