CN207027013U - 一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，包括上支撑架和下支撑架，所述上支撑架包括相互垂直的上夹板和上支撑块，下支撑架包括相互垂直的下夹板和下支撑块，所述上夹板和下夹板夹持导叶瓣体尾部的一端设置有配重块；所述上支撑块和下支撑块与导叶的裙边法兰相接触；本实用新型通过配重块调整活动导叶的重心，使其重心始终处于导叶轴上，减小因重心偏离引起的离心力，从而降低导叶轴高速旋转时的振动，提高加工精度；同时通过上支撑块和下支撑块防止导叶轴发生弯曲形变，从而提高轴的加工精度。

Description

一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装

技术领域

本实用新型涉及工装夹具技术领域，具体涉及一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装。

背景技术

在水力发电的过程中，流向水轮机转轮的水需要先经过引水室和导水机构，导水机构的主要作用是根据电力系统负荷的变化，调节水轮机的流量；导水机构中的核心部件是活动导叶（其结构如图1和图2所示），其起着形成和改变进入转轮的水流环量的作用，满足水轮机对进入转轮前水流环量的要求，同时在转轮停止工作时关闭的活动导叶起着截断水流的作用；为了保证活动导叶能够灵活回转，同时保证导水机构在全关时相邻导叶瓣体头部与尾部之间的立面间隙以及各种开度下导叶瓣体的端面间隙满足设计要求，对导叶轴的上、中、下三段轴颈的圆柱度和同轴度、瓣体的中心与导叶轴的同心度都有较高的加工要求；但因为导叶瓣体头部厚度大、尾部厚度小的结构特征导致在活动导叶的重心不在导叶轴的轴线上，在使用普通车床加工时，会产生较大的离心力，既影响加工精度，也会对加速车床的磨损；而导叶瓣体与导叶轴结合部的厚度要远远小于导叶轴的直径，因此导叶瓣体在厚度方向上的刚度较差，如果使用普通车床进行加工，会产生较大的变形，大大降低加工精度；因此现有技术中常常采用旋风铣加工导叶轴，能很好保证圆柱度和同轴度，但设备投资费用较高，一般厂家难以承受。

公开号为CN200998770的中国实用新型专利于2008年1月2日公开了一种贯流式水轮机导叶轴颈加工装置，包括进给电机，车床身，车床身上安装有顶紧装置，顶紧装置上安装顶尖，与顶尖配合安装有动力头，在动力头之间设置有工作平台，工作平台上固定安装有导叶夹具。本实用新型具有以下优点：不会产生离心力，也就不会因离心力使各轴颈产生圆跳动，也不会因导叶体偏重产生离心力而造成轴颈椭圆度。本实用新型加工精度容易保证，加工效率高。

发明内容

针对现有技术中存在的普通车床加工活动导叶精度差的缺陷，本实用新型公开了一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，采用本实用新型所述工装加工活动导叶具有加工精度高、加工成本低的优点。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：

一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：包括对称设置的上支撑架和下支撑架，所述上支撑架包括相互垂直设置的上夹板和上支撑块，下支撑架包括相互垂直的下夹板和下支撑块；所述上夹板和下夹板用于夹持导叶瓣体，上夹板和下甲板夹持导叶瓣体尾部的一端均设置有配重块；所述上支撑块和下支撑块与活动导叶的裙边法兰相接触。

所述上支撑块的四角对称设置有微调支撑杆，下支撑块的四角对称设置有微调支撑杆。

所述微调支撑杆与上支撑块之间为螺纹连接，微调支撑杆与下支撑块之间为螺纹连接。

所述微调支撑杆的端面设置有防撞胶垫。

所述上夹板和下夹板为与导叶瓣体外形相契合的弧形。

所述上夹板与下夹板夹持导叶瓣体头部的一端设置有连接孔，上夹板和下夹板夹持导叶瓣体尾部的一端还对应设置有垫板，垫板上设置有紧固孔。

所述上夹板和下夹板上均设置有防滑橡胶板。

所述上支撑架和下支撑架均为一体成型结构。

所述配重块上设置有安装孔，所述配重块包括大配重块和小配重块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过在导叶瓣体的尾部设置配重块将活动导叶的重心进行纠正，使其重心位于活动导叶轴的轴线上，从而避免了在高速旋转过程中因离心力而导致的剧烈抖动，既保证了加工的精度也保护了加工设备；同时设置于上支撑和下支撑上面的微调支撑杆与活动导叶的裙边法兰盘相接触，在车刀与活动导叶轴相接触时对导叶轴形成支撑作用，避免因过大的瞬时力而引起的轴的弯曲变形，保证了活动导叶的加工精度。

2、本实用新型的上支撑块和下支撑块的四角均设置有微调螺杆，使上支撑块和下支撑块的支撑力更加集中，既提高了支撑效果，减轻导叶轴的形变量，同时避免因过多的接触点而引起的划伤；所述微调螺杆对称设置保证导叶轴的受到的支撑力关于轴线对称，防止因支撑力不平衡引起轴的弯曲形变。

3、本实用新型的微调螺杆通过螺纹安装于上支撑块和下支撑块，方便使用者灵活调节微调螺杆伸出的长度，从而取得最佳的支撑效果。

4、本实用新型的微调支撑杆上设置有防撞胶垫，既能在活动导叶轴与微调支撑杆之间形成缓冲，也能避免因微调支撑杆与活动导叶裙边法兰直接接触引起的划伤，保护活动导叶的裙边法兰。

5、本实用新型的上夹板与下甲板均为与导叶瓣体相契合的圆弧形，保证上夹板和下夹持的紧密性，提高上夹板和下夹板与导叶瓣体的接触面积，从而提高上夹板和下夹板与导叶瓣体之间的摩擦力，使得夹持更加牢靠，提高安全性。

6、本实用新型的上夹板和下夹板的首尾两端均通过螺栓连接，方便使用者拆装夹具，同时螺栓连接的上夹板和下夹板更加牢靠，提高使用的安全性。

7、本实用新型的上夹板和下夹板上设置有防滑橡胶垫，提高上夹板和下夹板与导叶瓣体之间的摩擦力，保证上夹板和下夹板能够牢固的夹持住导叶瓣体，提高安全性；同时还能避免因导叶瓣体与上夹板和下夹板之间的相对位移引起的划伤，保护导叶瓣体。

8、本实用新型采用一体成型结构制造，保证了各个部件之间连接的牢固性，避免在高速旋转过程中因瞬时作用力过大而导致的解体，提高安全性。

9、本实用新型的配重块包括小配重快和大配重块，方便使用者灵活调整配重块的总重量；同时配重块上设置有安装孔，保证配重块能够牢固的安装在上夹板和下夹板上，避免因告诉旋转将配重块甩离，提高安全性。

附图说明

图1为导叶主视图；

图2为导叶横截面图；

图3为本实用新型装配图；

图4为本实用新型主视图；

图5为本实用新型侧视图；

图6为本实用新型俯视图；

图7为本实用新型A-A线剖视图；

图8为本实用新型B-B线剖视图；

图9为本实用新型配重块重量计算原理图；

附图标记：1、上支撑架，2、下支撑架，3、上夹板，4、上支撑块，5、下夹板，6、下支撑块，7、配重块，8、微调支撑杆，9、防撞胶垫，10、连接孔，11、垫板，12、紧固孔，13、防滑橡胶板，14、连接螺栓，15、紧固螺栓，16、安装孔，17、紧固螺母，18、导叶瓣体，19、裙边法兰。

具体实施例

下面将通过具体实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

本实施例作为本实用新型的最佳实施例，其公开了一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，如图3到图7所示，包括上支撑架1和下支撑架2，所述上支撑架1包括相互垂直设置的上夹板3和上支撑块4，下支撑架2包括相互垂直设置的下夹板5和下支撑块6，所述上夹板3和下夹板5夹持导叶瓣体头部一端均对应设置有连接孔10，所述连接孔10内设置有连接螺栓14；所述上夹板3和下夹板5夹持导叶瓣体18尾部一端均对称设置有垫板11，所述垫板11上对应设置有紧固孔12，紧固孔12内设置有紧固螺栓15；所述垫板11上放置有配重块7，配重块7上设置有安装孔16，所述紧固螺栓15穿过安装孔16和紧固孔12与紧固螺母17相连；上支撑块4和下支撑块6的四角均设置有微调支撑杆8，所述上支撑块上的微调支撑杆关于其轴线对称，下支撑块6上的微调支撑杆8关于其轴线对称设置，所述微调支撑杆8与活动导叶上的裙边法兰19相接触。

所述微调支撑杆8与上支撑块4之间为螺纹连接，微调支撑杆8和下支撑块6之间为螺纹连接。

所述微调支撑杆8的端面设置有防撞胶垫9。

所述上夹板3和下夹板5为与导叶瓣体外形相契合的弧形。

所述上夹板3和下夹板5上与导叶瓣体相贴合的一面均设置有防滑橡胶板13。

所述上支撑架1和下支撑架2均为一体成型结构。

所述配重块7包括大配重块和小配重块。

本实用新型的安装方式：

根据力的平衡原理设计计算配重块。先在垂直于轴线的平面内确定坐标系，坐标系的原点在轴线上，然后确定出活动导叶在Y轴的左侧和右侧的质量，并分别确定出两部份的重心坐标值。以坐标原点为力矩的中心，计算Y轴两侧的力矩和，若力矩力矩不平衡，加配重块，配重块的力矩为，从而使得Y轴的左侧和右侧的质量的力矩平衡，根据力矩的平衡方程式确定出配重块的总质量。

安装工装：，将导叶轴放置在两支墩上，并保证导叶瓣体的头部向下，在每个微调支撑杆附近固定安装一个百分表，再将上支撑架和下支撑架通过上夹板和下夹板贴合到导叶瓣体上，装上配重块，通过连接螺栓和紧固螺栓将工装固定，此时仅有百分表的探测头与导叶轴的裙边法兰接触，调整微调螺杆使每个百分表的读数一致。

旋转导叶轴，导叶轴静止时可以处于任何位置，再使导叶瓣体头部向下，查看百分表读数是否一致，否则调到读数一致；再调整微调支撑杆，使得刚好与裙边法兰接触，调整时微调支撑杆不能对裙边法兰产生附加的顶撑力，通过观察百分表读数是否变化可以判断是否产生了附加的顶撑力。完成以上工作，取出百分表后即完成整个工装的安装。

本实用新型的工作原理：本实用新型通过配重块对安装工装后的活动导叶轴的重量进行再分配，确保导叶轴的重心处于导叶轴轴线上，避免在高速旋转过程中产生过大的离心力，从而提高加工精度；同时通过上支撑块和下支撑块的支撑作用强化导叶瓣体部分的结构强度，避免因过大的瞬间作用力引起的轴向变形，提高加工精度。

Claims (9)

1.一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：包括对称设置的上支撑架（1）和下支撑架（2），所述上支撑架（1）包括相互垂直设置的上夹板（3）和上支撑块（4），下支撑架（2）包括相互垂直的下夹板（5）和下支撑块（6）；所述上夹板（3）和下夹板（5）用于夹持导叶瓣体，上夹板（3）和下夹板（5）夹持导叶瓣体尾部一端均设置有配重块（7）；所述上支撑块（4）和下支撑块（6）与活动导叶的裙边法兰相接触。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述上支撑块（4）的四角对称设置有微调支撑杆（8），下支撑块（6）的四角对称设置有微调支撑杆（8）。

3.根据权利要求2所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述微调支撑杆（8）与上支撑块（4）之间为螺纹连接，微调支撑杆（8）与下支撑块（6）之间为螺纹连接。

4.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述微调支撑杆（8）的端面设置有防撞胶垫（9）。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述上夹板（3）和下夹板（5）为与导叶瓣体外形相契合的弧形。

6.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述上夹板（3）与下夹板（5）夹持导叶瓣体头部的一端对应设置有连接孔（10），上夹板（3）和下夹板（5）夹持导叶瓣体尾部的一端对应设置有垫板（11），垫板（11）上设置有紧固孔（12）。

7.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述上夹板（3）和下夹板（5）上均设置有防滑橡胶板（13）。

8.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述上支撑架（1）和下支撑架（2）均为一体成型结构。

9.根据权利要求1所述的一种水轮机活动导叶中段轴颈加工工装，其特征在于：所述配重块（7）上设置有安装孔，所述配重块（7）包括大配重块和小配重块。