CN116136383A - 烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测方法与装备 - Google Patents

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刘作彩
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Abstract

本发明公开了烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，包括：旋转底座，左侧预留有旋转安装槽；竖撑杆，底部安装在旋转底座上；测量组件，包括测量杆和滑块；画针，通过画针安装组件固定在测量杆的左部；一种所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步骤。与现有技术相比的优点在于：本发明能够对动叶片进行更精准的测量，具体包括动叶片的顶部倾斜角度以及动叶片的高度均可精确的测量，从而使得叶片顶部损伤区域经激光熔覆再制造后，能够精确的对叶片的顶部尺寸进行恢复，不会出现因某个区域尺寸超差导致叶片顶部与围带的间隙超标的现象。

Description

烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测方法与装备
技术领域
本发明涉及石油、化工技术领域，具体是指烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测方法与装备。
背景技术
烟气轮机是催化裂化装置的重要节能设备，烟气轮机动叶片的工作环境比较恶劣，烟气轮机介质是含有高温催化剂粉尘颗粒，颗粒与高温水蒸汽结合易在叶片、围带等部位结成坚固的垢，烟气轮机叶片顶部与围带之间的间隙在1.8～2.2mm，易造成叶片顶部出现不同程度的磨损，影响效率和安全生产。
叶片顶部损伤区域经激光熔覆再制造后，需要对叶片的顶部尺寸进行恢复。因叶片顶部是个带有角度的扭曲状，在尺寸恢复过程中，易造成某个区域尺寸超差，使得叶片顶部与围带的间隙超标，甚至造成转子无法落下，顶住围带了。动叶片的叶身是带有扭曲角度的，一般情况下，无法准确的测量顶部高度尺寸，叶片数量较多，一般在42-66片每级轮盘，在修复再制造过程中，叶片的高度测量易造成误差，造成烟气轮机装机后动叶片顶部与围带的间隙部不均匀，甚至无法装配，过小的间隙甚至没有间隙都影响设备的安全运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术困难，提供一种烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测方法与装备。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，包括：
旋转底座，左侧预留有旋转安装槽，所述旋转底座由一对旋转底座半体组装而成；
竖撑杆，底部安装在旋转底座上；
测量组件，包括测量杆和滑块，所述滑块通过手柄螺丝固定在测量杆的右部，且滑块滑动设置在竖撑杆的顶部，测量杆右端部与竖撑杆上部之间通过角度尺连接；
画针，通过画针安装组件固定在测量杆的左部。
所述竖撑杆顶部预留有手柄螺丝的螺纹杆体穿过的条形通槽。用于实现测量杆的上下位置调节。
所述画针安装组件包括画针座、手拧螺丝一、手拧螺丝二；所述画针座底部预留有安装画针的画针通槽，且画针通过手拧螺丝二安装在画针通槽内，画针顶部预留有测量杆活动贯穿的测量杆通孔，测量杆通过手拧螺丝一固定在测量杆通孔内。便于方便装卸画针
一种所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
步骤一、将动叶片安装到轮盘上，然后将轮盘安装到旋转底座上，所述动叶片顶部包括进气边顶角、顶中部和排气边顶角；
步骤二、
①以动叶片的排气边顶角为基准，测量杆旋转到设定的角度，通过竖撑杆侧面与滑块的刻度尺寸，记录标准高度的刻度数据；
②在标准的基础上提升2mm，旋转竖撑杆，使测量杆延着动叶片的顶部旋转一周，检测动叶片顶部与测量杆的间隙值，对此动叶片顶部较小的则进行钳修处理；
③测量杆高度再次降低1mm，重复②；
④测量杆高度再次降低至高出标准高度0.3mm，重复③；
⑤测量杆高度再次降低至高出标准高度0.1mm，将测量杆与动叶片顶部的检测区涂上红丹，重复④，动叶片顶部有红色痕迹的进行再次处理；
步骤三、
①所有的损伤的动叶片顶部全部进行修复再制造后，先将动叶片叶身正反面进行钳修处理，高度先不处理；
②选择其中的一片动叶片对顶部进行钳修复形，将此动叶片安装到轮盘榫齿中，将测量杆以动叶片的排气边顶角和角度来检测此动叶片的顶部尺寸和角度；
③将所有的动叶片全部安装到轮盘榫齿中，将画针连接杆组装到测量杆上，画针装配到画针座上，以标准的那片排气边顶角为基准，旋转检测装备一周，将所有的排气边顶角高度线画出，移动画针连接杆至动叶片进气侧，以标准的那片进气边顶角为基准，旋转检测装备一周，将所有的进气边顶角高度线画出，钳工以画出的线为基准，钳修动叶片的顶部；
④所有动叶片钳修完成后，组装到轮盘榫齿中；
⑤测量杆高度调整至高出标准高度0.1mm，将测量杆与动叶片顶部的检测区涂上红丹，反复旋转装备检测动叶片的顶部，动叶片顶部有红色痕迹的进行反复处理，直至达到要求；
步骤四、
①将顶部中级有磨损或者顶部无损伤的动叶片安装到轮盘榫槽中；
②以动叶片的排气边顶角为准，将测量杆调至重合，旋转装备；
③以动叶片的进气边顶角为准，将测量杆调至重合，旋转装备；
④测量杆底部涂上红丹，旋转装备，测量杆与动叶片顶部均匀接触；
⑤通过测量杆末端的角度尺测量动叶片顶部扭曲角度是多少；
步骤五、
选择动叶片的进气边或者排气边的顶角为基准，将测量杆贴着其中的一个顶角，通过旋转竖撑杆和调整测量杆的角度，使得测量杆分别与一个顶角重合，并确定角度以及通过侧面刻度，确定动叶片的高度尺寸，只要二个顶角中任意一个未损伤，知道叶片的轴向角度，即可确认整个叶片的高度尺寸。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明能够对动叶片进行更精准的测量，具体包括动叶片的顶部倾斜角度以及动叶片的高度均可精确的测量，从而使得叶片顶部损伤区域经激光熔覆再制造后，能够精确的对叶片的顶部尺寸进行恢复，不会出现因某个区域尺寸超差导致叶片顶部与围带的间隙超标的现象，让烟气轮机装机后动叶片顶部与围带的间隙部更加均匀，为设备的安全运行提供保障。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的竖撑杆的结构示意图。
图3是本发明的滑块与竖撑杆的右视方向的结构示意图。
图4是本发明的高度测量方式的部分结构示意图。
图5是本发明的画针安装组件的结构示意图。
图6是本发明的旋转底座的剖视图。
图7是本发明的旋转底座的侧视方向的结构示意图。
图8是本发明的动叶片的结构示意图。
如图所示：1、旋转底座；2、旋转安装槽；3、旋转底座半体；4、竖撑杆；5、测量杆；6、滑块；7、手柄螺丝；8、角度尺；9、画针；10、钢珠镶嵌凹槽；11、排气边顶角；12、条形通槽；13、画针座；14、手拧螺丝一；15、手拧螺丝二；16、动叶片；17、轮盘；18、进气边顶角；19、顶中部。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“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，术语“第一”、“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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
下面结合实施方式和说明书附图对本发明做进一步的详细说明。
烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，包括：
旋转底座1，如图6和7所示，左侧预留有旋转安装槽2，旋转安装槽2周向内壁上预留有环绕一周的钢珠镶嵌凹槽10，且钢珠镶嵌凹槽10内侧活动嵌设有6～8个钢珠，所述旋转底座1由一对旋转底座半体3通过螺栓螺母组装而成；
竖撑杆4，底部通过四个螺栓固定在旋转底座1右侧；
测量组件，包括测量杆5和滑块6，所述滑块6为U形结构且通过手柄螺丝7固定在测量杆5的右部，滑块6右侧设置有副刻度线，其与竖撑杆上的主刻度线的配合如图3所示，且滑块6滑动设置在竖撑杆4的顶部，竖撑杆4顶部预留有手柄螺丝7的螺纹杆体穿过的条形通槽12，测量杆5右端部与竖撑杆4上部之间通过角度尺8连接，所述角度尺8的最大测量范围为90°；
画针9，通过画针安装组件固定在测量杆5的左部。具体的，如图5所示，所述画针安装组件包括画针座13、手拧螺丝一14、手拧螺丝二15；所述画针座13底部预留有安装画针9的画针通槽，且画针9通过手拧螺丝二15安装在画针通槽内，画针9顶部预留有测量杆5活动贯穿的测量杆通孔，测量杆5通过手拧螺丝一14固定在测量杆通孔内；
一种所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
步骤一、将动叶片16安装到轮盘17上，然后将轮盘17安装到旋转底座1上，所述动叶片16顶部包括进气边顶角18、顶中部19和排气边顶角11；
步骤二、
①以动叶片16的排气边顶角11为基准，测量杆5旋转到设定的角度，通过竖撑杆4侧面与滑块6的刻度尺寸，记录标准高度的刻度数据；
②在标准的基础上提升2mm，旋转竖撑杆4，使测量杆5延着动叶片16的顶部旋转一周，检测动叶片16顶部与测量杆5的间隙值，对此动叶片16顶部较小的则进行钳修处理；
③测量杆5高度再次降低1mm，重复②；
④测量杆5高度再次降低至高出标准高度0.3mm，重复③；
⑤测量杆5高度再次降低至高出标准高度0.1mm，将测量杆5与动叶片16顶部的检测区涂上红丹，重复④，动叶片16顶部有红色痕迹的进行再次处理；
通过上述的步骤，可以将所有的动叶片16顶部尺寸控制在标准的尺寸0.1mm以内，确保了动叶片16顶部尺寸的均匀性和一致性；
步骤三、
①所有的损伤的动叶片16顶部全部进行修复再制造后，先将动叶片16叶身正反面进行钳修处理，高度先不处理；
②选择其中的一片动叶片16对顶部进行钳修复形，将此动叶片16安装到轮盘榫齿中，将测量杆5以动叶片16的排气边顶角11和角度来检测此动叶片16的顶部尺寸和角度；
③将所有的动叶片16全部安装到轮盘榫齿中，将画针9连接杆组装到测量杆5上，画针9装配到画针座13上，以标准的那片排气边顶角11为基准，旋转检测装备一周，将所有的排气边顶角11高度线画出，移动画针9连接杆至动叶片16进气侧，以标准的那片进气边顶角18为基准，旋转检测装备一周，将所有的进气边顶角18高度线画出，钳工以画出的线为基准，钳修动叶片16的顶部；
④所有动叶片16钳修完成后，组装到轮盘榫齿中；
⑤测量杆5高度调整至高出标准高度0.1mm，将测量杆5与动叶片16顶部的检测区涂上红丹，反复旋转装备检测动叶片16的顶部，动叶片16顶部有红色痕迹的进行反复处理，直至达到要求；
步骤四、
①将顶部中级有磨损或者顶部无损伤的动叶片16安装到轮盘榫槽中；
②以动叶片16的排气边顶角11为准，将测量杆5调至重合，旋转装备；
③以动叶片16的进气边顶角18为准，将测量杆5调至重合，旋转装备；
④测量杆5底部涂上红丹，旋转装备，测量杆5与动叶片16顶部均匀接触；
⑤通过测量杆5末端的角度尺测量动叶片16顶部扭曲角度是多少；
步骤五、
选择动叶片16的进气边或者排气边的顶角为基准，将测量杆5贴着其中的一个顶角，通过旋转竖撑杆4和调整测量杆5的角度，使得测量杆5分别与一个顶角重合，并确定角度以及通过侧面刻度，确定动叶片16的高度尺寸，只要二个顶角中任意一个未损伤，知道叶片的轴向角度，即可确认整个叶片的高度尺寸。
案例：
动叶片16顶部全部磨损，无原始的基准，在烟机转子未拆卸下机组前，选择标记好一片动叶片16，将其排气侧的顶角用塞尺与围带的间隙数据h0，并测量围带的轴向角度数据α°，厂家提供围带与叶片顶部的标准间隙值h1，动叶片修复前，动叶片进行解体、吹砂，将做好标记的那一片动叶片装配到转子轮盘上，装配好检测工装，调整好测量杆的角度α°，动叶片16顶部高度尺寸的确定，现场测量标记好的那一片动叶片16排气侧的顶角与围带的间隙数据h0，减去围带与动叶片16顶部的标准间隙值h1，得到围带与动叶片16排气侧的顶角无间隙的数据h，测量杆调整至动叶片16排气侧加无间隙的数据h即可得到整个动叶片16顶部原始的高度尺寸，激光修复的动叶片16的高度尺寸均以此测量杆的高度进行尺寸恢复。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于，包括：
旋转底座(1)，左侧预留有旋转安装槽(2)，所述旋转底座(1)由一对旋转底座半体(3)组装而成；
竖撑杆(4)，底部安装在旋转底座(1)上；
测量组件，包括测量杆(5)和滑块(6)，所述滑块(6)通过手柄螺丝(7)固定在测量杆(5)的右部，且滑块(6)滑动设置在竖撑杆(4)的顶部，测量杆(5)右端部与竖撑杆(4)上部之间通过角度尺(8)连接；
画针(9)，通过画针(9)安装组件固定在测量杆(5)的左部。
2.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：所述旋转安装槽(2)周向内壁上预留有环绕一周的钢珠镶嵌凹槽(10)，且钢珠镶嵌凹槽(10)内侧活动嵌设有钢珠。
3.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：两所述旋转底座半体(3)之间通过螺栓螺母连接固定。
4.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：所述竖撑杆(4)底部通过四个螺栓固定在旋转底座(1)右侧。
5.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：所述竖撑杆(4)顶部预留有手柄螺丝(7)的螺纹杆体穿过的条形通槽(12)。
6.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：所述画针安装组件包括画针座(13)、手拧螺丝一(14)、手拧螺丝二(15)；
所述画针座(13)底部预留有安装画针(9)的画针通槽，且画针(9)通过手拧螺丝二(15)安装在画针通槽内，画针(9)顶部预留有测量杆(5)活动贯穿的测量杆通孔，测量杆(5)通过手拧螺丝一(14)固定在测量杆通孔内。
7.根据权利要求1所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸检测装备，其特征在于：所述角度尺(8)的最大测量范围为90°。
8.一种根据权利要求1～7任一所述的烟气轮机动叶片激光再制造的高度尺寸装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
步骤一、将动叶片(16)安装到轮盘(17)上，然后将轮盘(17)安装到旋转底座(1)上，所述动叶片(16)顶部包括进气边顶角(18)、顶中部(19)和排气边顶角(11)；
步骤二、
①以动叶片(16)的排气边顶角(11)为基准，测量杆(5)旋转到设定的角度，通过竖撑杆(4)侧面与滑块(6)的刻度尺寸，记录标准高度的刻度数据；
②在标准的基础上提升2mm，旋转竖撑杆(4)，使测量杆(5)延着动叶片(16)的顶部旋转一周，检测动叶片(16)顶部与测量杆(5)的间隙值，对此动叶片(16)顶部较小的则进行钳修处理；
③测量杆(5)高度再次降低1mm，重复②；
④测量杆(5)高度再次降低至高出标准高度0.3mm，重复③；
⑤测量杆(5)高度再次降低至高出标准高度0.1mm，将测量杆(5)与动叶片(16)顶部的检测区涂上红丹，重复④，动叶片(16)顶部有红色痕迹的进行再次处理；
步骤三、
①所有的损伤的动叶片(16)顶部全部进行修复再制造后，先将动叶片(16)叶身正反面进行钳修处理，高度先不处理；
②选择其中的一片动叶片(16)对顶部进行钳修复形，将此动叶片(16)安装到轮盘榫齿中，将测量杆(5)以动叶片(16)的排气边顶角(11)和角度来检测此动叶片(16)的顶部尺寸和角度；
③将所有的动叶片(16)全部安装到轮盘榫齿中，将画针(9)连接杆组装到测量杆(5)上，画针(9)装配到画针座(13)上，以标准的那片排气边顶角(11)为基准，旋转检测装备一周，将所有的排气边顶角(11)高度线画出，移动画针(9)连接杆至动叶片(16)进气侧，以标准的那片进气边顶角(18)为基准，旋转检测装备一周，将所有的进气边顶角(18)高度线画出，钳工以画出的线为基准，钳修动叶片(16)的顶部；
④所有动叶片(16)钳修完成后，组装到轮盘榫齿中；
⑤测量杆(5)高度调整至高出标准高度0.1mm，将测量杆(5)与动叶片(16)顶部的检测区涂上红丹，反复旋转装备检测动叶片(16)的顶部，动叶片(16)顶部有红色痕迹的进行反复处理，直至达到要求；
步骤四、
①将顶部中级有磨损或者顶部无损伤的动叶片(16)安装到轮盘榫槽中；
②以动叶片(16)的排气边顶角(11)为准，将测量杆(5)调至重合，旋转装备；
③以动叶片(16)的进气边顶角(18)为准，将测量杆(5)调至重合，旋转装备；
④测量杆(5)底部涂上红丹，旋转装备，测量杆(5)与动叶片(16)顶部均匀接触；
⑤通过测量杆(5)末端的角度尺测量动叶片(16)顶部扭曲角度是多少；
步骤五、
选择动叶片(16)的进气边或者排气边的顶角为基准，将测量杆(5)贴着其中的一个顶角，通过旋转竖撑杆(4)和调整测量杆(5)的角度，使得测量杆(5)分别与一个顶角重合，并确定角度以及通过侧面刻度，确定动叶片(16)的高度尺寸，只要二个顶角中任意一个未损伤，知道叶片的轴向角度，即可确认整个叶片的高度尺寸。
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