CN214095868U - 一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，包括主轴，以及套设在主轴上并可沿着主轴移动并绕主轴旋转的测量仪主体，测量仪还包括电源，主轴两端均设有用于连接汽缸内壁的电磁铁单元，电磁铁单元包括外壳，以及设于外壳中的铁芯、围绕铁芯设置的线圈，线圈通过一开关与电源串联，外壳上设有第一螺纹杆，主轴的端部设有与第一螺纹杆配合的第一螺纹孔。与现有技术相比，本实用新型通过在主轴两端设置电磁铁单元，从而可以通过电磁铁实现快速安装和拆卸，大大提高了批量圆度测试的效率。

Description

一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种圆度测量仪，尤其是涉及一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪。

背景技术

汽轮机是一种将蒸汽动能转换为涡轮转动动能的机械，适用于火力发电和核能发电，世界上大部分电能是汽轮机所产生。但是在实际电厂生产环境下，汽轮机经常处于高负荷的运转状态，为使其能正常运作，所以需要经常检修。在汽轮机装配时，汽轮机转子动叶片位置至关重要，确保动叶片与汽缸内壁间距在设计范围内，是评估汽轮机拼缸质量的重要技术参数。例如中国专利CN108692643A公开了一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，包括套设在主轴上并可沿着主轴移动的旋转箱单元、固定在旋转箱单元外壁上的可伸缩的支架、设置在支架顶端并与汽缸内壁抵接的千分表、用于驱动旋转箱单元旋转的旋转驱动单元，以及用于驱动旋转箱单元沿主轴移动的移动驱动单元。上述圆度测量仪利用电机驱动方式，结合齿轮齿条、齿轮内齿圈、直线电机、角度传感器，面对复杂多变的汽轮机内壁环境，可以实现多级、多尺度的圆度测量，得到可靠的数据。

然而上述圆度测量仪需要将主轴固定在汽轮机汽缸两端，固定过程繁琐，测量效率低下，随着燃气轮机数量的增加，此项缺陷越来越明显。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，通过在主轴两端设置电磁铁单元，从而可以通过电磁铁实现快速安装和拆卸，大大提高了批量圆度测试的效率。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，包括主轴，以及套设在主轴上并可沿着主轴移动并绕主轴旋转的测量仪主体，所述测量仪还包括电源，所述主轴两端均设有用于连接汽缸内壁的电磁铁单元，所述电磁铁单元包括外壳，以及设于外壳中的铁芯、围绕铁芯设置的线圈，所述线圈通过一开关与所述电源串联，所述外壳上设有第一螺纹杆，所述主轴的端部设有与所述第一螺纹杆配合的第一螺纹孔。

所述外壳内设有用于将外壳内空间分割为内芯区和外环区的隔环，所述铁芯设于内芯区中，所述线圈置于外环区中。

所述外壳上开设有用于电力线穿过的通孔。

所述隔环内侧设有第二螺纹，所述铁芯的外侧设有与所述第二螺纹配合的第三螺纹。

所述测量仪主体包括旋转箱单元、固定在旋转箱单元外壁上的可伸缩的支架、设置在支架顶端的测量传感器、用于驱动旋转箱单元旋转的旋转驱动单元，以及用于驱动旋转箱单元沿主轴移动的移动驱动单元。

所述测量传感器为千分表。

所述测量传感器为激光传感器。

所述旋转箱单元包括滑动套设在主轴上且和主轴形状契合的前法兰和后法兰、设置在前法兰和后法兰之间的旋转箱，所述前法兰和后法兰上设有与主轴同轴心的圆弧形滑轨，所述旋转箱旋转连接在前法兰和后法兰的圆弧形滑轨中，所述旋转箱靠近后法兰的一侧设有内齿圈，所述内齿圈与圆弧形滑轨同轴心。

所述支架下方设有直线电机，所述直线电机固定在旋转箱上，且直线电机的伸缩方向沿着圆弧形滑轨的直径方向。

所述旋转驱动单元包括固定在后法兰上的旋转伺服电机以及与旋转伺服电机连接的旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述旋转箱的内齿圈啮合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)通过在主轴两端设置电磁铁单元，从而可以通过电磁铁实现快速安装和拆卸，大大提高了批量圆度测试的效率。

2)利用隔环实现铁芯和线圈的分开安装，并设计了第二螺纹，从而便于铁芯的替换。

附图说明

图1为本实用新型主轴部分的结构示意图；

图2为主轴端部的示意图；

图3为一个实施例中组装好的电磁铁单元的示意图；

图4为一个实施例中去掉护套后电磁铁单元的示意图；

图5为一个实施例中去掉护套后电磁铁单元的侧视图；

图6为护套的示意图；

图7为测量仪主体的示意图；

其中：1、主轴，2、前法兰，3、前圆弧形滑轨，4、旋转箱，5、内齿圈，6、移动伺服电机，7、移动齿轮，8、齿条，9、旋转伺服电机，10、旋转齿轮，11、直线电机，12、支架，13、千分表，14、角度传感器，15、后法兰，16、后圆弧形导轨，17、数据处理器，101、电磁铁单元，102、第一螺纹孔，111、第一螺纹杆，112、隔环，113、通孔，114、螺纹环，115、护套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，如图1所示，包括主轴1，以及套设在主轴1上并可沿着主轴1移动并绕主轴1旋转的测量仪主体，测量仪还包括电源，主轴1两端均设有用于连接汽缸内壁的电磁铁单元101，如图3所示，电磁铁单元101包括外壳，以及设于外壳中的铁芯、围绕铁芯设置的线圈，线圈通过一开关与电源串联，外壳上设有第一螺纹杆111，如图2所示，主轴1的端部设有与第一螺纹杆111配合的第一螺纹孔102，这个开关可以是手动开关。

通过在主轴1两端设置电磁铁单元101，从而可以通过电磁铁实现快速安装和拆卸，大大提高了批量圆度测试的效率。

在其中一些实施例中，外壳包括一个护套115，护套115，在外壳主体部分设有一个螺纹环114，通过螺纹环114，实现和护套115的连接，如图4和图5所示，外壳内设有用于将外壳内空间分割为内芯区和外环区的隔环112，铁芯设于内芯区中，线圈置于外环区中，外壳上开设有用于电力线穿过的通孔113。隔环112内侧设有第二螺纹，铁芯的外侧设有与第二螺纹配合的第三螺纹。在一个实施例中，护套115两端均开口，由铁芯完成与气缸内壁的接触，在另一些实施例中，也可以护短一端封闭，直接与气缸内壁接触。

此外，测量仪主体可以采用现有技术，也可以在现有技术上改进得到。

如图7所示，在一个实施例中，测量仪主体可以采用与中国专利CN108692643A相同的结构和使用方式，测量仪主体包括旋转箱单元、固定在旋转箱单元外壁上的可伸缩的支架12、设置在支架12顶端并与汽缸内壁抵接的千分表13、用于驱动旋转箱单元旋转的旋转驱动单元以及用于驱动旋转箱单元沿主轴1移动的移动驱动单元。

旋转箱单元包括滑动套设在主轴1上且和主轴1形状契合的前法兰2和后法兰15、设置在前法兰2和后法兰15之间的旋转箱4，前法兰2和后法兰15上分别设有与主轴1同轴心的前圆弧形滑轨3和后圆弧形滑轨16，旋转箱4旋转连接在前圆弧形滑轨3和后圆弧形滑轨16中，旋转箱4靠近后法兰15的一侧设有内齿圈5，内齿圈5与圆弧形滑轨同轴心。

支架12下方设有直线电机11，直线电机11固定在旋转箱4上，且直线电机11的伸缩方向沿着圆弧形滑轨的直径方向。

旋转驱动单元包括固定在后法兰15上的旋转伺服电机9以及与旋转伺服电机9连接的旋转齿轮10，旋转齿轮10与旋转箱4的内齿圈5啮合。

移动驱动单元包括固定在前法兰15上的移动伺服电机6、与移动伺服电机6连接的移动齿轮7，主轴1上固定设有沿主轴1轴向分布的齿条8，移动齿轮7与齿条8啮合。

旋转箱单元中设有用于感应圆度测量仪在主轴1上倾斜程度的角度传感器14。

测量时，将主轴1的两端通过电磁忒单元吸附并固定在汽轮机汽缸内；将测量仪本体套设在主轴1上，通过直线电机11将千分表13抵接在汽缸内壁，在旋转伺服电机9的驱动下，旋转齿轮10旋转，带动内齿圈5即旋转箱4旋转，从而使得旋转箱4沿着前法兰2和后法兰15中的前圆弧形滑轨3和后圆弧形滑轨16作旋转运动，通过千分表13测得汽缸内壁的圆度数据；测量主轴1上其他位置的圆度时，直线电机11带动千分表13缩短，同时移动伺服电动机带动移动齿轮7旋转，配合主轴1上的齿条8，使旋转箱单元沿主轴1做轴向运动，移动一定距离后，再通过直线电机11将千分表13与汽缸内壁抵接，驱动旋转箱4，测得该处圆度；同时，角度传感器14的角度数据经计算后得到获取主轴1的偏心，通过获取的偏心值，并配合数据处理器17对测得的数据进行补偿修正，提高测量精度。

当然在其他一些实施例中，测量传感器也可以为激光传感器。

Claims (10)

1.一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，包括主轴，以及套设在主轴上并可沿着主轴移动并绕主轴旋转的测量仪主体，其特征在于，所述测量仪还包括电源，所述主轴两端均设有用于连接汽缸内壁的电磁铁单元，所述电磁铁单元包括外壳，以及设于外壳中的铁芯、围绕铁芯设置的线圈，所述线圈通过一开关与所述电源串联，所述外壳上设有第一螺纹杆，所述主轴的端部设有与所述第一螺纹杆配合的第一螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述外壳内设有用于将外壳内空间分割为内芯区和外环区的隔环，所述铁芯设于内芯区中，所述线圈置于外环区中。

3.根据权利要求1所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述外壳上开设有用于电力线穿过的通孔。

4.根据权利要求2所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述隔环内侧设有第二螺纹，所述铁芯的外侧设有与所述第二螺纹配合的第三螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述测量仪主体包括旋转箱单元、固定在旋转箱单元外壁上的可伸缩的支架、设置在支架顶端的测量传感器、用于驱动旋转箱单元旋转的旋转驱动单元，以及用于驱动旋转箱单元沿主轴移动的移动驱动单元。

6.根据权利要求5所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述测量传感器为千分表。

7.根据权利要求5所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述测量传感器为激光传感器。

8.根据权利要求5所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述旋转箱单元包括滑动套设在主轴上且和主轴形状契合的前法兰和后法兰、设置在前法兰和后法兰之间的旋转箱，所述前法兰和后法兰上设有与主轴同轴心的圆弧形滑轨，所述旋转箱旋转连接在前法兰和后法兰的圆弧形滑轨中，所述旋转箱靠近后法兰的一侧设有内齿圈，所述内齿圈与圆弧形滑轨同轴心。

9.根据权利要求8所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述支架下方设有直线电机，所述直线电机固定在旋转箱上，且直线电机的伸缩方向沿着圆弧形滑轨的直径方向。

10.根据权利要求8所述的一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪，其特征在于，所述旋转驱动单元包括固定在后法兰上的旋转伺服电机以及与旋转伺服电机连接的旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述旋转箱的内齿圈啮合。

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