CN116994469A - 一种用于水轮发电机检修培训的实训设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于水轮发电机检修培训的实训设备和方法，该设备包括承重底座；下端轴落座在承重底座上，通过调整顶丝调整水平；上端轴通过联轴螺栓、联轴螺母、定位套筒连接在下端轴上，通过液压拉升器把紧联轴螺栓；上端轴上安装有求心横梁和求心器装置；上端轴上安装有钢琴线挂架。使用本发明装置既能达到实际操作培训效果，还可为企业节省成本、场地空间，具有安全、通用性强、重复利用率高等特点，易于推广应用。

Description

一种用于水轮发电机检修培训的实训设备和方法

技术领域

本发明属于水轮发电机检修技术领域，具体涉及一种用于水轮发电机检修培训的实训设备和方法。

背景技术

我国水电事业发展较快，从事水电的职工越来越多，年青的职工技能水平急待提升，随着国家、企业对职业教育、培训工作越来越重视，企业越来越认识到职工职业再培训的重要性，行业迫切需要建立起生产技能人才模块化培训体系，培养造就一支数量充足、结构合理、技术精湛的水轮发电机检修专业技能人才队伍，但要在工作中提升，机会少，提升时间也较长，如要用水电机组进行职工技能培训，即不安全，又不经济，这对水电单位是一个急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，提供一种用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于水轮发电机检修培训的实训设备，包括承重底座；下端轴落座在承重底座上，通过调整顶丝调整水平；上端轴通过联轴螺栓、联轴螺母、定位套筒连接在下端轴上，通过液压拉升器把紧联轴螺栓；上端轴上安装有求心横梁和求心器装置；上端轴上安装有钢琴线挂架。

进一步地，下端轴可通过均匀分布的调整顶丝调整，使安装调整测量装置实训设备整体达到水平。

进一步地，求心横梁和求心器装置，安装在上端轴上并固定。

进一步地，钢琴线挂架安装在上端轴上并固定，用于悬挂钢琴线。

进一步地，上端轴和下端轴为中空结构，通过外法兰结构连接。

本发明还涉及的一种实训设备的使用方法，适用于上述的实训设备，包括：

轴内圆求心培训：求心横梁中间设有求心器装置，在求心器下方钢琴线挂架挂设钢琴线，利用内径千分尺测量钢琴线至轴内圆距离，根据测量数据调整求心器；

垂直度测量调整培训：在上端轴上平面呈90°的两个方向安装两个钢琴线挂架，并悬挂钢琴线，利用内径千分尺测量整个培训装置各法兰外圆垂直度；根据测量数据并利用调整顶丝调整设备整体的垂直度，可在承重底座或者联轴法兰处加减铜垫来调整大轴垂直度；

联轴法兰内径圆度测量培训：利用内径千分尺测量下端轴、上端轴联轴法兰内圆直径；

联轴螺栓拆、卸培训：利用液压拉伸器拉紧联轴螺栓，并通过架设百分表监测联轴螺栓拉伸值。

本发明实训设备，是根据水电机组实际结构，以及水电机组检修工作特点设计而成的一种水电机组实训设备，虽然设计结构简单，制造成本低，占地空间小，但培训的功能却较多，它能实现水电机组检修的设备调平、圆的求心、垂直度测量调整、大内径圆环测量、联轴螺栓拉伸/把合、上下联轴法兰面同心度测量等培训内容，是水电企业职工技能培训的利器，为企业解决了培训难题。

目前国内无同类型培训设备，其结构简易，成本低，占场地空间小，实际操作性强，有真实感；设备培训安全、通用性强、重复利用率高，可拆卸组装，极大提高了培训效果，易于推广应用。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的实训设备的结构示意图；

图2为本发明实施例的实训设备主视图的剖视图；

图3为本发明实施例的实训设备主视图的俯视图；

其中，1、承重底座；2、调整顶丝；3、下端轴；4、液压拉升器；5、联轴螺栓；6、上端轴；7、钢琴线挂架；8、求心横梁；9、联轴螺母；10、定位套筒。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

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。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

如图1、2、3所示，本实施例的用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备，包括承重底座1；下端轴3落座在承重底座1上；上端轴6安装在下端轴3上；上端轴6安装有求心横梁8；上端轴6安装有钢琴线挂架7。

下端轴3的底部落座在承重底座1上，通过多个均匀布设的调整顶丝2调平。下端轴3顶部通过定位套筒10将联轴螺栓5定位好，用联轴螺母9上紧联轴螺栓5，再用液压拉升器4将联轴螺栓5拉伸至设定值，把紧联轴螺母9，将下端轴3与上端轴6紧密进行连接。上端轴6的顶部通过求心横梁8，架设求心器装置。上端轴6的顶部固定钢琴线挂架7，可悬挂钢琴线。

本实施例的实训设备包括上下两段轴，轴(包括上端轴6、下端轴3)采用中空结构，选用20SiMn锻制。上端轴6与下端轴3的连接形式为外法兰结构，两端带有锻造法兰，通过大轴联轴螺栓5连接。上端轴6上方装设求心横梁8，求心横梁8中间设有求心器装置，在求心器装置下方挂设钢琴线，可实现轴内圆求心功能。在上端轴6上平面呈90°的两个方向安装两个钢琴线挂架7，并悬挂钢琴线，可测量各法兰外圆垂直度，并达到调整大轴垂直度。整个实训装置位于承重底板1上方，通过4颗调整顶丝2(不小于40mm)调整设备水平。使用本实施例的实训设备既能达到实际操作培训效果，还可为企业节省成本、场地空间，具有安全、通用性强、重复利用率高等特点，易于推广应用。

本实施例中：

1、实训设备加工通用技术要求

1)实训设备加工的所有零件可互换、便于修理。

2)所有部件按ISO工艺标准精确制造。螺栓、螺母等紧固件应符合ISO、GB的规定。

3)机械加工

部件在焊接和热处理后，应进行表面机械加工或处理，以达到规定的尺寸；需要消除内应力的部件，应在部件已消除应力后进行机械加工。

4)公差：对所有的配合件，按其用途选择合适的机械制造公差。公差按照国际标准协会(ISO)的规定选取。

5)机械抛光和精加工：所有零部件表面按GB标准和ANSI标准B46.1“表面组织”定义的表面粗糙度Ra，不应超过下表列出的数值，如表1所示：

表1

2、法兰、上端轴及整体专用技术要求

1)本实施例的轴(包括上端轴、主轴)应是中空结构，选用20SiMn锻制。上端轴与下端轴的连接形式为外法兰结构，两端带有锻造法兰。整体高度≤2100mm，重量应小于8吨(受装置安装空间及承重限制，承重应≤25KN/m2(2500Kg/m2))。上端轴和下端轴应是中空锻制结构，上端轴与上法兰之间采用圆弧过渡。

2)各法兰外径不小于1800mm，内径不少于1000mm，法兰厚度不低于50mm；不少于公差在0.02mm以内。

3)上端轴上、下法兰面应进行精加工，法兰中心偏差应小于0.03mm，法兰盘之间的平行度应小于0.02mm。下端轴上、下法兰面应进行精加工，法兰中心偏差应小于0.03mm，法兰盘之间的平行度应小于0.02mm。

4)下法兰与上法兰之间采用销套定位，大轴连接螺栓采用圆型螺母M100×6(锻钢材质，螺距为6mm)连接，可利用M100型液压拉伸器及手动油压泵进行拆卸、拉伸。(螺栓液压拉伸器及手动油压泵由甲方提供，不在该项目中采购)。

5)上端轴顶部设计有专用吊点，便于整个培训装置的吊装和上端轴的吊出。

6)上端轴上法兰与下法兰平行度、下端轴的上法兰与下法兰的平行度应小于0.02mm/m。

7)联轴法兰的外圆面及法兰水平面、上端轴的外圆面及上法兰面的应进行精加工，表面粗糙度应达到Ra1.6等级。

8)大轴连接螺栓圆周外定位销套的设计应便于使用拔出工具进行拆除(液压拉伸器)，设计时应预留螺栓拆卸足够的空间和高度，便于人员操作。

9)上端轴在消除应力后应进行全部精加工，内外表面在最后一道机械加工后必须同心，上端轴须进行抛光处理。

10)下法兰、上法兰及上端轴应在工厂组装，应确保同心度，轴的径向跳动量应在工厂利用车床旋转加工好的轴来检查或用找正装置检查。轴的法兰一周的径向跳动值≤0.03mm。

11)承重底座高度应不少于500mm，直径不少于2400mm，可以实现操作人员进入大轴中心测量中心。承重底座的下部为圆形支撑钢板，分散地面应力。

12)大于20Kg的所有零部件均应设置吊装用螺纹孔，并应附吊具。上端轴应有足够的结构尺寸和强度及刚度应力保证在起吊上端轴过程中不发生变形。

实施例2

本实施例的用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备，实训过程中，通过上端轴6上方装设求心横梁8，求心横梁8中间设有求心器，在求心器下方挂设钢琴线，利用内径千分尺测量钢琴线至轴内圆距离，根据测量数据调整求心器，可实现轴内圆求心培训功能。

实施例3

本实施例的用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备，实训过程中，在上端轴6上平面呈90°的两个方向安装两个钢琴线挂架7，并悬挂钢琴线，可利用内径千分尺测量整个培训装置各法兰外圆垂直度。根据测量数据并利用调整顶丝2调整设备整体的垂直度，可在承重底座1或者联轴法兰处加减铜垫来调整大轴垂直度，可实现垂直度测量调整培训功能。

实施例4

本实施例的用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备，实训过程中，利用内径千分尺测量下端轴3、上端轴6联轴法兰内圆直径，可实现联轴法兰内径圆度测量培训功能。

实施例5

本实施例的用于水轮发电机检修培训的安装调整测量装置实训设备，实训过程中，利用M100×6液压拉伸器4拉紧联轴螺栓5(该联轴螺栓共12个)，并通过架设百分表监测联轴螺栓5拉伸值，可实现联轴螺栓拆、卸培训功能。

本发明对实训过程具体的实训内容不做限制，且该实训内容及方法不在本发明的保护范围内。

本发明针对企业对职工进行职业再培训设计的一种实训设备，目前国内无成熟产品，它具有节省成本、场地空间的优点，又安全、通用性强、重复利用率高，并极大提高了培训效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于水轮发电机检修培训的实训设备，其特征在于：包括承重底座（1）；

下端轴（3）落座在承重底座（1）上，通过调整顶丝（2）调整水平；

上端轴（6）通过联轴螺栓（5）、联轴螺母（9）、定位套筒（10）连接在下端轴（3）上，通过液压拉升器（4）把紧联轴螺栓（5）；

上端轴（6）上安装有求心横梁（8）和求心器装置；

上端轴（6）上安装有钢琴线挂架（7）。

2.根据权利要求1所述的实训设备，其特征在于：下端轴（3）通过均匀分布的调整顶丝（2）调整，使安装调整测量装置实训设备整体达到水平。

3.根据权利要求1所述的实训设备，其特征在于：求心横梁（3）和求心器装置，安装在上端轴（6）上并固定。

4.根据权利要求1所述的实训设备，其特征在于：钢琴线挂架（7）安装在上端轴（6）上并固定，用于悬挂钢琴线。

5.根据权利要求1所述的实训设备，其特征在于：上端轴（6）和下端轴（3）为中空结构，通过外法兰结构连接。

6.一种实训设备的使用方法，其特征在于：适用于权利要求1-4任一项所述的实训设备，包括：

轴内圆求心培训：求心横梁（8）中间设有求心器装置，在求心器下方钢琴线挂架（7）挂设钢琴线，利用内径千分尺测量钢琴线至轴内圆距离，根据测量数据调整求心器；

垂直度测量调整培训：在上端轴（6）上平面呈90°的两个方向安装两个钢琴线挂架（7），并悬挂钢琴线，利用内径千分尺测量整个培训装置各法兰外圆垂直度；根据测量数据并利用调整顶丝（2）调整设备整体的垂直度，可在承重底座（1）或者联轴法兰处加减铜垫来调整大轴垂直度；

联轴法兰内径圆度测量培训：利用内径千分尺测量下端轴（3）、上端轴（6）联轴法兰内圆直径；

联轴螺栓拆、卸培训：利用液压拉伸器（4）拉紧联轴螺栓（5），并通过架设百分表监测联轴螺栓（5）拉伸值。