CN208833163U - 一种水轮发电机定子测圆架中心检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水电站机电设备安装技术领域。它包括定子测圆架，定子测圆架包括安装在定子中心位置的测圆架基础，测圆架中心柱通过底部把合法兰安装在测圆架基础上，在测圆架顶部固定线架，在平台翼板上开设钢琴线投放孔。其关键技术是在测圆架中心柱下方加装同心度检测装置位于测圆架平台中心位置，在同心度检测装置内部中心位置安装中心测量装置。本实用新型具有的有益效果是：在测圆架中心柱下方加装同心度检测装置，在同心度检测装置内部中心位置安装中心测量装置，保证检测装置与测圆架中心柱同心，定子在机坑内组装期间，直接通过该装置以水轮机部件底环止漏环中心为基准检测定子测圆架的中心，保证定子一次安装就位。

Description

一种水轮发电机定子测圆架中心检测装置

技术领域

本实用新型涉及水电站机电设备安装技术领域，特别涉及一种用于水轮发电机定子在机坑内组装的测圆架中心检测装置。

背景技术

大型水电站发电机定子为零部件到货，在工地现场经过一系列工序装配成整体，组装过程中定子半径及中心利用安装在中心位置的定子测圆架及内径千分尺进行测量、控制，因此如何检测测圆架中心是否位移是控制定子组装质量的关键。对于在机坑内组装定子来说，测圆架安装后，机组的中心测量基准(底环止漏环中心)已被定子组装平台完全遮挡，不能直接以底环止漏环中心为基准校验测圆架中心是否位于机组中心上。现通常采用在定子机座上反设中心监测基准点辅助校验、调整测圆架中心，通过以下方案实施：

1)将分瓣定子的机座吊入机坑组后，依次吊入定子机坑内组装平台、测圆架基础，吊装求心梁(含中心找正装置—求心器)至机坑发电机层定子上方，悬吊钢琴线至水轮机底环下方位置，以底环止漏环中心(机组的中心测量基准)为基准，采用“电测法”测量X、Y轴线方向的测点至钢琴线的距离，根据测量数据，移动求心器，使钢琴线位于机组中心上，以钢琴线为基准，测量定子机座下环板X、Y轴线对应的测点至钢琴线的距离，根据测量数据，移动定子机座，使定子机座中心与机组中心位于同一直线上后，将定子机座固定。

2)拆除求心梁，安装定子测圆架，以定子机座中心调整时X、Y轴线方向对应的4个测点为基准，测量其至测圆架中心柱的距离，根据测量数据，移动定子测圆架，使测圆架中心位于定子中心上，也即位于机组中心上，然后调整测圆架垂直度满足要求，再次复测测圆架中心应满足要求。

3)以定子测圆架中心柱为基准，在定子机座上X、Y轴线方向不影响定子组装的位置分别焊接1个测圆架中心检测固定块，并在其中心位置做好中心监测基准点，测量中心监测基准点至测圆架中心柱的初始距离，并记录。组装过程中，直接测量中心监测基准点至测圆架中心柱的距离，与初始值对比，判断测圆架中心的位移情况，并根据测量数据进行调整。

该方案中存在的问题是：定子测圆架中心检测不够真实、准确，由于中心监测基准点经过2次及以上反设确定，存在较大的中心反点测量误差，与直接以底环止漏环中心为基准的校验方式相比，偏差可达0.20mm及以上，而生产厂家安装工艺说明书中的定子安装中心偏差允许值为0.25mm，数据比较接近。所以定子在机坑组装完成后，为减小定子中心与机组中心的偏差，往往会在拆除测圆架和定子组装施工平台后，再次架设求心梁、挂设钢琴线，以底环止漏环中心为基础，重新测量定子中心，若存在较大偏差时，还需要进行定子中心的二次调整。另外实际施工中受振动、定子重量逐渐增加等因素影响，定子测圆架、定子会发生不同程度的位移，而所测量数据不能直接判断到底是定子位移还是测圆架位移，所以测圆架或定子调整后，定子中心偏差值将增大，严重时也会造成定子组装后在机坑内的二次调整。由于定子整体刚度相对较差，调整时在外力作用下会产生局部挤压变形(该变形有塑性变形和弹性变形)，撤掉外力后将部分回弹(弹性变形将回弹)，造成重复调整，进而影响定子中心调整精度。

发明内容

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种操作方便，测量数据准确的用于水轮发电机定子在机坑内组装的测圆架中心检测装置。其技术方案如下：

本实用新型包括定子测圆架，定子测圆架包括安装在定子中心位置的测圆架基础，测圆架基础通过支腿安装在平台翼板上，平台翼板安装在测圆架平台上，测圆架中心柱通过底部把合法兰安装在测圆架基础上，在测圆架顶部固定线架，在平台翼板上开设钢琴线投放孔。其关键技术是在测圆架中心柱下方加装同心度检测装置位于测圆架平台中心位置，在同心度检测装置内部中心位置安装中心测量装置；

所述同心度检测装置包括定位法兰及焊接在定位法兰上的测量柱，定位法兰安装在测圆架基础上，在测量柱外壁中、下端分别设有同心度测量环带，在测量柱下端内壁设有中心测量环带；

所述中心测量装置是在测量柱内壁安装支架，支架上安装底座，底座上安装求心器，在底座上沿圆周方向均布门型孔。

所述测圆架中心柱、同心度检测装置、中心测量装置的中心位于同一直线上。

所述定位法兰的两面分别设有同心的内止口和外止口。

所述测量柱由厚壁钢管制作加工而成，外径与测圆架中心柱的外径尺寸一致。

所述同心度测量环带、中心测量环带的中心位于同一直线上。

所述支架由钢板制作而成，为圆形方孔结构。

所述求心器底座带有绝缘垫板。

所述支架和求心器的中心在同一直线上。

在测圆架平台底部一侧安装油桶。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型在测圆架中心柱下方加装同心度检测装置，在同心度检测装置内部中心位置安装中心测量装置，保证检测装置与测圆架中心柱同心，定子在机坑内组装期间，直接通过该装置以水轮机部件底环止漏环中心为基准检测定子测圆架的中心，保证定子一次安装就位。

2、在测量过程中，不用二次架设求心梁、挂设钢琴线。若测圆架中心柱与同心度检测装置的同心度测量值偏差不合要求，则只需在定位法兰和测圆架中心柱的把合面加装铜垫直至满足要求；若定子测圆架中心与机组中心值不满足要求，则只需移动测圆架使测圆架中心位于机组中心上。这样避免定子在机坑内的二次调圆及二次调圆过程中造成的定子局部挤压变形，既减少了施工时间，同时也提高了安装精度。

附图说明

图1，是本实用新型同心度检测的结构布置示意图；

图2，是图1局部结构放大示意图；

图3，是本实用新型同心度检测装置、中心测量装置的结构示意图；

图4，是中心测量装置的结构放大示意图；

图5，是本实用新型求心器安装俯视示意图；

图6，是本实用新型定子测圆架俯视示意图；

图7，是本实用新型定子测圆架中心检测的结构布置示意图；

图8，是图7局部结构放大示意图；

图9，是本实用新型中心测量点布置示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型进行详细的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述实用新型的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本实用新型保护的范围。

参见图1～图9，本实用新型包括定子测圆架，定子测圆架包括安装在定子中心位置的测圆架基础9，测圆架基础9通过支腿9.4安装在平台翼板9.2上，平台翼板9.2安装在测圆架平台10上，测圆架基础9上通过底部把合法兰8.1安装测圆架中心柱8，测圆架中心柱8上安装轴承、支臂等，在测圆架顶部固定带绝缘的线架9.1用于挂钢琴线，在平台翼板9.2上开设钢琴线投放孔9.3。其关键技术是在测圆架中心柱8下方加装同心度检测装置1,同心度检测装置1位于测圆架平台10中心位置，在同心度检测装置1内部中心位置安装中心测量装置2；

所述同心度检测装置1为精密加工件，包括定位法兰1.2及焊接在定位法兰1.2上的测量柱1.4，定位法兰1.2安装在测圆架基础9上，在测量柱1.4外壁中、下端分别设有同心度测量环带1.5，在测量柱1.4下端内壁与同心度测量环带1.5对应的位置设有中心测量环带1.6；

所述中心测量装置2是在测量柱1.4内壁位于两同心度测量环带1.5之间的位置安装支架2.1，支架2.1上安装底座2.6，底座2.6上通过M10螺栓2.8安装求心器2.2(中心找正装置)，螺栓安装时配有绝缘套管2.5和绝缘垫圈2.4，求心器2.2为可调节结构，在底座2.6上沿圆周方向均布4个不小于120mm的圆弧门型孔2.3，便于调节中心测量装置2的中心。

所述测圆架中心柱8、同心度检测装置1、中心测量装置2的中心位于同一直线上。

所述定位法兰1.2的两面分别设有同心的内止口1.3和外止口1.1，外止口1.1用于控制与测圆架中心柱8的同心度，保证测量柱1.4与测圆架中心柱8同心，内止口1.3用于控制与测圆架基础9的同心度，便于安装固定。

所述测量柱1.4由厚壁钢管制作加工而成，外径与测圆架中心柱8的外径尺寸一致。

所述同心度测量环带1.5、中心测量环带1.6的中心位于同一直线上。

所述支架2.1由厚度为30mm的钢板制作而成，为圆形方孔结构，外径略小于测量柱1.4的内径，方孔外围均布M10螺孔。

所述底座2.6带有绝缘垫板2.7。

所述支架2.1和求心器2.2的中心在同一直线上。

在测圆架平台10底部一侧安装油桶14。

一种水轮发电机定子测圆架中心检测方法，其关键技术在于包括以下步骤：

1)测圆架中心柱8与同心度检测装置1的同心度校核与定位：

①在测圆架中心柱8外侧靠近+X、+Y方向(机组安装中一般以进入发电厂房的水流方向判断Y方向，上游为+Y方向，顺时针旋转90度为+X方向)架设钢琴线7，钢琴线7穿过钢琴线投放孔9.3，下端连接重锤3，重锤3放入油桶14内；

②利用“电测法”分别测量测圆架中心柱8和同心度测量环带1.5至钢琴线7的距离：

其中：测圆架中心柱8上部测点至钢琴线7的距离为A_上，下部测点至钢琴线7的距离为A_下；上部同心度测量环带1.5至钢琴线7的距离为B_上，下部同心度测量环带1.5至钢琴线的距离为B_下；

③若A_上、A_下、B_上、B_下的测量数据的最大值与最小值的差值≦0.05mm，则表明测圆架中心柱8和同心度检测装置1的中心在同一直线上，也即同心度检测装置1中心位于测圆架中心上，即可现场配钻定位法兰1.2与测圆架中心柱8把合面(结合面)上的定位销钉孔5，并穿入销钉6定位；若A_上、A_下、B_上、B_下的测量数据的最大值与最小值的差值大于0.05mm，则在定位法兰1.2和测圆架中心柱8的把合面加装铜垫调整直至满足要求，然后配钻定位销钉孔5，穿入销钉6定位；

2)定子测圆架的中心检测与调整：

①以测量柱1.4上的中心测量环带1.6的中心为基准，利用“电测法”测量并调整求心器2.2上的钢琴线7的中心位于同心度检测装置1的中心位置，也即位于测圆架中心位置；

②以水轮机底环止漏环13的中心为基准，测量钢琴线7至底环止漏环13X、Y轴线方向对应测点(C1、C2、C3、C4)的距离C，检查X方向对应两个测点的中心偏差(C1-C3)/2应≦0.05mm，Y方向对应两个测点的中心偏差(C2-C4)/2应≦0.05mm，以及X、Y方向合成的中心偏差值也≦0.05mm(X、Y方向合成的中心偏差指X方向的中心偏差与Y方向的中心偏差的平方和开根号)，则表明定子测圆架中心位于机组中心上；若不满足要求，则需移动测圆架调整使其中心位于机组中心上。

图中，4是测量人员入口，11是定子组装平台，12是定子。

上述“电测法”是现有技术中的测量方法，是指电源的正极通过一根电线与测圆架接通，与耳机串联，负极通过一根电线与钢琴线接通，钢琴线(线架的挂钢琴线的部分是绝缘的)、测圆架中心柱没有任何连接，即耳机与钢琴线、测圆架中心柱形成一个处于开路状态的串联回路。钢琴线至测圆架中心柱的距离利用内径千分尺(导电体)测量，测量时若内径千分尺与钢琴线、测圆架中心柱接触时，则形成回路，即耳机、钢琴线、测圆架、内径千分尺形成一个接通的串联回路，耳机中听到的是短路电流的声音，根据声音的大小来判断钢琴线至中心柱是否为最小距离。

Claims (9)

1.一种水轮发电机定子测圆架中心检测装置，包括定子测圆架，定子测圆架包括安装在定子中心位置的测圆架基础(9)，测圆架基础(9)通过支腿(9.4)安装在平台翼板(9.2)上，平台翼板(9.2)安装在测圆架平台(10)上，测圆架基础(9)上通过底部把合法兰(8.1)安装测圆架中心柱(8)，在测圆架顶部固定线架(9.1)，在平台翼板(9.2)上开设钢琴线投放孔(9.3)，其特征是在测圆架中心柱(8)下方加装同心度检测装置(1)位于测圆架平台(10)中心位置，在同心度检测装置(1)内部中心位置安装中心测量装置(2)；

所述同心度检测装置(1)包括定位法兰(1.2)及焊接在定位法兰(1.2)上的测量柱(1.4)，定位法兰(1.2)安装在测圆架基础(9)上，在测量柱(1.4)外壁中、下端分别设有同心度测量环带(1.5)，在测量柱(1.4)下端内壁设有中心测量环带(1.6)；

所述中心测量装置(2)是在测量柱(1.4)内壁安装支架(2.1)，支架(2.1)上安装底座(2.6)，底座(2.6)上安装求心器(2.2)，在底座(2.6)上沿圆周方向均布门型孔(2.3)。

2.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于测圆架中心柱(8)、同心度检测装置(1)、中心测量装置(2)的中心位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于定位法兰(1.2)的两面分别设有同心的内止口(1.3)和外止口(1.1)。

4.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于测量柱(1.4)由厚壁钢管制作加工而成，外径与测圆架中心柱(8)的外径尺寸一致。

5.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于同心度测量环带(1.5)、中心测量环带(1.6)的中心位于同一直线上。

6.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于支架(2.1)由钢板制作而成，为圆形方孔结构。

7.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于底座(2.6)带有绝缘垫板(2.7)。

8.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征在于支架(2.1)和求心器(2.2)的中心在同一直线上。

9.根据权利要求1所述水轮发电机定子测圆架中心检测装置，其特征是在测圆架平台(10)底部一侧安装油桶(14)。