CN212843347U - 应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装 - Google Patents

Abstract

应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装，包括夹持装置和测量治具，测量治具设置于夹持装置上方，所述夹持装置包括一个基座、四块夹持块和一个橡胶圈，所述测量治具呈圆环状，沿其轴向共设有三级阶梯，四块夹持块布置在基座的延伸方向，橡胶圈套设于四块夹持块的外围，使得夹持块具有一个向基座轴心移动的趋势，检测时，密封瓦夹持在测量治具的三级阶梯和四块夹持块之间，通过橡胶圈的回弹力，使密封瓦紧紧定位在测量治具上，并通过测量治具代替转子，模拟密封瓦的工作状态，以此减少其他间隙对测量结果的影响，提高测量精度。

Description

应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，具体涉及一种应用于测量发电机上的密封瓦与转子之间间隙的辅助工装。

背景技术

发电机密封瓦是氢冷发电机中用于密封冷却气体氢气的关键部件，密封瓦与转子之间的间隙直接影响密封瓦的密封效果，若两者之间的间隙过大，则会导致氢气泄露，发电机冷却效果下降，从而影响发电机工作效率，因此发电机对密封瓦与转子之间的间隙要求很高，允许偏差范围为0.05mm。

密封瓦设置于发电机转子的轴承座中，与发电机转子间隙配合，一般密封瓦由四个1/4环状部分组成，其四个部分环绕设置于轴承座中，与轴承座内部均通过弹簧连接，在工作状态下，密封瓦的四个部分两两之间紧密贴合，构成一个完整的环状密封瓦。

为了防止密封瓦工作一段时间后，与转子之间的间隙扩大，需要对密封瓦与转子之间的间隙做定期检测；现有测量密封瓦与转子间隙的技术，只能通过将密封瓦放置在轴承座内，利用内径千分尺来测量非工作状态下密封瓦的内径，然后通过外径千分尺测量发电机转子的直径，利用密封瓦内径数据减去发电机转子的直径数值，从而得到密封瓦与发电机转子的间隙。

然而，由于密封瓦与轴承座之间为弹簧连接，在非工作状态下，由于弹簧的作用，密封瓦的四个部分两两之间连接处的间隙比工作状态下大，连接处间隙的增大影响了密封瓦内径的测量数值，使得计算得出的间隙数值存在较大误差，不利于精准测量。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装；

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装，包括夹持装置和测量治具，测量治具设置于夹持装置上方；

所述夹持装置包括一个基座、四块夹持块和一个橡胶圈；

所述基座为一圆盘，该圆盘上表面为所述测量治具的放置平面；

四块所述夹持块沿圆周方向均匀布置在所述基座的周侧，且呈向上延伸状设置；其中，各所述夹持块均沿基座的径向方向与基座的侧部滑动装配，构成各夹持块做相对基座轴心的往复直线位移；

定义各所述夹持块朝向基座轴心的一侧为内侧；

各夹持块上均设有位于内侧的夹持面以及位于外侧的橡胶圈作用面，所述夹持面为圆弧凹陷表面，该圆弧凹陷表面向内朝向基座的轴心设置，即该圆弧凹陷表面的凹陷方向相对于基座轴心朝外；

所述橡胶圈套设于四个夹持块的外围，并作用于各夹持块的橡胶圈作用面上；通过对夹持块施加向内的作用力，该作用力即为橡胶圈的回弹力，根据待测量密封瓦的规格选择不同回弹力的橡胶圈，以提供不同大小的作用力，使密封瓦保持向内位移的趋势；

所述测量治具呈圆环状，其外环上沿其轴向共设有三级阶梯，三级阶梯按照直径从大到小排列依次为第一阶梯，第二阶梯和第三阶梯，第一阶梯位于最下层，第三阶梯位于最上层，第二阶梯位于第一阶梯和第三阶梯的中间；

其中，所述第一阶梯上过渡至所述第二阶梯的轴肩为第一定位平面；所述第二阶梯的圆柱面为第一定位圆柱面，第二阶梯过渡至所述第三阶梯的轴肩为第二定位平面；所述第三阶梯的圆柱面为第二定位圆柱面；

当所述测量治具放置在所述基座的放置平面上时，测量治具位于所述四块夹持块之中，所述第一定位平面、第一定位圆柱面、第二定位平面和第二定位圆柱面构成的环状定位面，配合四块夹持块的四个夹持面构成密封瓦的装夹定位空间。

进一步的，所述测量治具中，所述第二定位平面相对于所述第一定位平面的平行度为0.02mm，所述第二定位圆柱面相对于所述第一定位圆柱面的同轴度为0.02mm。

进一步的，所述测量治具中，所述第一定位圆柱面、第一定位平面、第二定位平面和第二定位圆柱面的表面粗糙度均为Ra1.6。

进一步的，所述夹持块上，所述夹持面上设有一层胶皮。

进一步的，所述夹持块上，所述橡胶圈作用面为圆弧面，所述橡胶圈作用于该圆弧面的弧顶处。

进一步的，所述夹持装置中，所述基座的圆周面上均匀设有四个滑槽，四个所述滑槽均从基座的圆周面朝基座中心延伸，四块所述夹持块上均设有与滑槽配合的滑块，以此四块夹持块滑动连接于基座上。

进一步的，所述基座中，四个滑槽的槽口边上均设有凸台，各个所述凸台上均设有凸台通孔，各个所述凸台通孔的延伸方向均垂直于基座的径向方向，所述夹持块中，各个所述滑块上均设有若干滑块通孔，滑块通孔与凸台通孔内径相同，当夹持块滑动连接于基座上时，滑块通孔与凸台通孔两者的轴线方向相同。

进一步的，所述夹持装置还包括四根与所述滑块通孔和凸台通孔相配合的销轴，销轴穿设于滑块通孔和凸台通孔中，用于固定夹持块2，使夹持块2保持撑开橡胶圈3的状态。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，四块所述夹持块均与所述基座滑动连接，并均匀布置在基座的圆周上，以此将测量治具包围在中间，所述橡胶圈作用在每个夹持块的橡胶圈作用面上，以此在橡胶圈的作用下，每个夹持块受力向基座中心滑动，四个夹持面压在密封瓦的四个部分上，使密封瓦紧紧定位在测量治具的三级阶梯上，此状态下密封瓦的四个部位之间的间隙大小与工作状态下相同，从而提高测量精度。

2．上述方案中，所述测量治具上的三级阶梯结构与密封瓦上的定位面形状相一致，其中第二定位圆柱面与发电机转子规格相同，以此模拟密封瓦的工作状态，提高测量精度。

3．上述方案中，所述夹持面为圆弧凹陷表面，圆弧凹陷表面的凹陷方向相对于基座轴心朝外，以此当密封瓦放置在装夹空间中时，夹持面能够贴合密封瓦的圆周侧，增加接触面积，提高装夹的稳定性，同时降低密封瓦受到的压强，避免密封瓦受到损伤。

4．上述方案中，当密封瓦放置在所述装夹空间中时，第一定位平面和第二定位平面配合重力，在竖直方向上定位密封瓦，第一定位圆柱面和第二定位圆柱面配合四块夹持块，在水平方向上夹紧定位密封瓦，以此完成密封瓦的夹紧定位。

5．上述方案中，所述第二定位平面相对于所述第一定位平面的平行度为0.02mm，所述第二定位圆柱面相对于所述第一定位圆柱面的同轴度为0.02mm，以此保证定位面的精准度，减少测量治具自身的形位误差对间隙测量数值的影响。

6．上述方案中，所述第一定位圆柱面、第一定位平面、第二定位平面和第二定位圆柱面的表面粗糙度均为Ra1.6，以此保证定位面的精准度，减少测量治具自身的形位误差对间隙测量数值的影响。

7．上述方案中，所述夹持面上设有一层胶皮，以此保护密封瓦，减少夹紧过程中对密封瓦的磨损破坏。

8．上述方案中，所述橡胶圈作用面为圆弧面，所述橡胶圈作用于该圆弧面的弧顶处，以此防止在张紧橡胶圈的时候，橡胶圈由于回弹力弹出橡胶圈作用面。

9．上述方案中，所述滑槽的槽口边上均设有凸台，凸台上设有凸台通孔，所述滑块上均设有若干滑块通孔，所述销轴与凸台通孔和滑块通孔配合，且销轴能够根据密封瓦规格插设在相应的滑块通孔中；

以此当销轴穿设于凸台通孔和滑块通孔时，能够使夹紧块相对于基座保持固定，以此保持橡胶圈的夹紧状态，此状态下，密封瓦的四个部分能够轻松放入装夹空间中，不需要人力一直撑开橡胶圈，方便装夹；

当销轴离开凸台通孔和滑块通孔时，橡胶圈的回弹力推动四块夹持块朝向基座中心移动，配合测量治具夹紧密封瓦。

本实用新型的工作原理如下：

第一步，布置夹持装置：测量前，将橡胶圈套在四个夹持块的橡胶圈作用面上，依次推动四块夹持块朝远离基座中心的方向滑动，当各个夹持块滑动至其夹持面距基座轴心的距离大于密封瓦半径时，对准滑块通孔与凸台通孔，使二者同轴，将销轴穿设在凸台通孔与滑块通孔中，固定夹持块相对于基座的位置，以此使橡胶圈逐渐被撑开；

第二步，校验测量治具：在密封瓦上，用红丹涂抹其与测量治具接触的部位，将密封瓦的四个部分分别与测量治具进行接触匹配，若测量治具上留下的红丹印记较为完整，则说明测量治具能够与密封瓦均匀接触，校验合格，若测量治具的红丹印记残缺较多，则需要更换其他校验治具，直至校验合格；

第三步，装夹密封瓦：将测量治具放置在基座的放置平台上，再依次放置密封瓦的四个部分，放置第一块部分密封瓦时，将其放置在测量治具和其中一块夹持块之间，与测量治具的四个定位面完全接触，再撤掉夹持块上对应的销轴，使橡胶圈回弹，夹紧该密封瓦，以此完成第一块部分密封瓦的装夹，剩下三块部分密封瓦按此方式装夹；

第四步，测量间隙：在密封瓦与测量治具上第二定位圆柱面之间的间隙中塞入标准塞尺，塞入点为密封瓦四个部分的两两接触面对应间隙上的位置，若塞入点的间隙无法塞入0.03mm的塞尺，则密封瓦满足要求。

本实用新型的优点如下：

一、测量精准度高，通过夹持装置夹紧密封瓦，并通过测量治具代替转子，模拟密封瓦的工作状态，减小了密封瓦各部分之间的间隙，避免了其他间隙对测量结果的影响，同时测量治具的形位误差要求较高，以此提高了测量精度。

二、装夹方便，夹持装置上，通过销轴固定夹持块，使得橡胶圈一直保持撑开的状态，不需要人力去支撑橡胶圈，方便省力，单人即可操作。

三、成本低兼容性好，当密封瓦规格变化时，能够通过更换橡胶圈改变作用力大小，并将销轴插设在不同的滑块通孔中以提供不同大小的装配空间，节省成本且兼容不同规格密封瓦。

附图说明

附图1为辅助工装在检测状态下的立体图；

附图2为夹持装置的立体图；

附图3为附图11的B部分的局部放大图；

附图4为夹持块装配在基体中的立体图；

附图5为基体的立体图；

附图6为密封瓦的立体图；

附图7为夹持块的立体图；

附图8为夹持块另一视角的立体图；

附图9为测量治具的立体图；

附图10为测量治具的俯视图；

附图11为附图8的C-C剖面线得到的剖视图；

附图12为附图9的A部分的局部放大图；

以上附图中：1．基座；2．夹持块；3．橡胶圈；4．放置平面；5．橡胶圈作用面；6．夹持面；7．第一阶梯；8．第二阶梯；9．第三阶梯；10．第一定位平面；11．第一定位圆柱面；12．第二定位平面；13．第二定位圆柱面；14．胶皮；15．滑槽；16．滑块；17．滑块通孔；18．凸台通孔；19．测量治具；20．密封瓦；21．销轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装

以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护反应及实际实施时的具体方向。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

参见附图1至附图12，应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装，包括夹持装置和测量治具19，测量治具19设置于夹持装置上方，密封瓦20夹持于测量治具19和夹持装置之间。

如附图2所示，所述夹持装置包括一个基座1、四块夹持块2、一个橡胶圈3和四根销轴21。

如附图5所示，所述基座1为一圆盘，该圆盘上表面为所述测量治具19的放置平面4；

所述基座1的圆周面上均匀设有四个滑槽15，四个所述滑槽15均从基座1的圆周面朝基座1中心延伸设置，四个滑槽15的槽口边上沿基座1圆周方向的两侧均设有凸台，各个所述凸台上均设有凸台通孔18，各个所述凸台通孔18的延伸方向均垂直于基座1的径向方向。

如附图4、附图6和附图7所示，四块所述夹持块2沿圆周方向均匀布置在所述基座1的周侧，且呈向上延伸状设置；其中，各所述夹持块2均沿基座1的径向方向与基座1的侧部滑动装配，构成各夹持块2做相对基座1轴心的往复直线位移；

定义各所述夹持块2朝向基座1轴心的一侧为内侧；各夹持块2上均设有位于内侧的夹持面6以及位于外侧的橡胶圈作用面5，所述夹持面6为圆弧凹陷表面，该圆弧凹陷表面向内朝向基座1的轴心设置；

各所述夹持块2上均设有与滑槽15配合的滑块16，以此四块夹持块2滑动连接于基座1上；各个所述滑块16上均设有三个滑块通孔17，滑块通孔17与凸台通孔18内径相同，当夹持块2滑动连接于基座1上时，滑块通孔17与凸台通孔18两者的轴线方向相同。

如附图2所示，所述橡胶圈3套设于四个夹持块2的外侧，并作用于各夹持块2的橡胶圈作用面5上。

如附图3所示，所述销轴与所述滑块通孔17和凸台通孔18相配合，以此穿设于滑块通孔17和凸台通孔18中，用于固定夹持块2，使夹持块2保持撑开橡胶圈3的状态。

如附图9至附图12所示，所述测量治具19呈圆环状，其外环上沿其轴向共设有三级阶梯，三级阶梯按照直径从大到小排列依次为第一阶梯7，第二阶梯8和第三阶梯9，第一阶梯7位于最下层，第三阶梯9位于最上层，第二阶梯8位于第一阶梯7和第三阶梯9的中间；

所述第一阶梯7上过渡至所述第二阶梯8的轴肩为第一定位平面10；

所述第二阶梯8的圆柱面为第一定位圆柱面11，第二阶梯8过渡至所述第三阶梯9的轴肩为第二定位平面12；

所述第三阶梯9的圆柱面为第二定位圆柱面13；

所述第二定位平面12相对于所述第一定位平面10的平行度为0.02mm，所述第二定位圆柱面13相对于所述第一定位圆柱面11的同轴度为0.02mm；

所述第一定位圆柱面11、第一定位平面10、第二定位平面12和第二定位圆柱面13的表面粗糙度均为Ra1.6。

如附图8所示，所述密封瓦20由四个部分构成，四个部分均为1/4圆环，完整的密封瓦20为圆环状，其内环设有阶梯，所述测量治具19上的三级阶梯的形状与密封瓦20的阶梯形状相匹配。

优选的，如附图6所示，所述夹持块2上，所述夹持面6上设有一层胶皮14。

优选的，如附图7所示，所述夹持块2上，所述橡胶圈作用面5为圆弧面，所述橡胶圈3作用于该圆弧面的弧顶处。

下面针对本实用新型的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

以上实施例中，所述橡胶圈作用面5为圆弧面，还可以是设有凹槽的平面，该凹槽的延伸方向与橡胶圈的布置方向同向，或者是两平面构成的V形夹角面，只要是能限制橡胶圈不脱离橡胶圈作用面5的结构，均应被包含在本实用新型内，这是本领域技术人员能够理解并接受的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.应用于测量发电机密封瓦与转子间隙的辅助工装，其特征在于：包括夹持装置和测量治具（19），测量治具（19）设置于夹持装置上方；

所述夹持装置包括一个基座（1）、四块夹持块（2）和一个橡胶圈（3）；

所述基座（1）为一圆盘，该圆盘上表面为所述测量治具（19）的放置平面（4）；

四块所述夹持块（2）沿圆周方向均匀布置在所述基座（1）的周侧，且呈向上延伸状设置；其中，各所述夹持块（2）均沿基座（1）的径向方向与基座（1）的侧部滑动装配，构成各夹持块（2）做相对基座（1）轴心的往复直线位移；

定义各所述夹持块（2）朝向基座（1）轴心的一侧为内侧；各夹持块（2）上均设有位于内侧的夹持面（6）以及位于外侧的橡胶圈作用面（5），所述夹持面（6）为圆弧凹陷表面，该圆弧凹陷表面向内朝向基座（1）的轴心设置；

所述橡胶圈（3）套设于四个夹持块（2）的外侧，并作用于各夹持块（2）的橡胶圈作用面（5）上；

所述测量治具（19）呈圆环状，其外环上沿其轴向共设有三级阶梯，三级阶梯按照直径从大到小排列依次为第一阶梯（7），第二阶梯（8）和第三阶梯（9），第一阶梯（7）位于最下层，第三阶梯（9）位于最上层，第二阶梯（8）位于第一阶梯（7）和第三阶梯（9）的中间；

其中，所述第一阶梯（7）上过渡至所述第二阶梯（8）的轴肩为第一定位平面（10）；所述第二阶梯（8）的圆柱面为第一定位圆柱面（11），第二阶梯（8）过渡至所述第三阶梯（9）的轴肩为第二定位平面（12）；所述第三阶梯（9）的圆柱面为第二定位圆柱面（13）；

当所述测量治具（19）放置在所述基座（1）的放置平面（4）上时，测量治具（19）位于所述四块夹持块（2）之中，所述第一定位平面（10）、第一定位圆柱面（11）、第二定位平面（12）和第二定位圆柱面（13）构成的环状定位面，配合四块夹持块（2）的四个夹持面（6）构成密封瓦（20）的装夹定位空间。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述测量治具（19）中，所述第二定位平面（12）相对于所述第一定位平面（10）的平行度为0.02mm，所述第二定位圆柱面（13）相对于所述第一定位圆柱面（11）的同轴度为0.02mm。

3.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述测量治具（19）中，所述第一定位圆柱面（11）、第一定位平面（10）、第二定位平面（12）和第二定位圆柱面（13）的表面粗糙度均为Ra1.6。

4.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述夹持块（2）上，所述夹持面（6）上设有一层胶皮（14）。

5.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述夹持块（2）上，所述橡胶圈作用面（5）为圆弧面，所述橡胶圈（3）作用于该圆弧面的弧顶处。

6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述夹持装置中，所述基座（1）的圆周面上均匀设有四个滑槽（15），四个所述滑槽（15）均从基座（1）的圆周面朝基座（1）中心延伸，四块所述夹持块（2）上均设有与滑槽（15）配合的滑块（16），以此四块夹持块（2）滑动连接于基座（1）上。

7.根据权利要求6所述的工装，其特征在于：所述基座（1）中，四个滑槽（15）的槽口边上均设有凸台，各个所述凸台上均设有凸台通孔（18），各个所述凸台通孔（18）的延伸方向均垂直于基座（1）的径向方向，所述夹持块（2）中，各个所述滑块（16）上均设有若干滑块通孔（17），滑块通孔（17）与凸台通孔（18）内径相同，当夹持块（2）滑动连接于基座（1）上时，滑块通孔（17）与凸台通孔（18）两者的轴线方向相同。

8.根据权利要求7所述的工装，其特征在于：所述夹持装置还包括四根与所述滑块通孔（17）和凸台通孔（18）相配合的销轴（21）。

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