CN215824607U - 水轮机叶片修复工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机叶片修复工装，包括周向标尺、径向支撑片以及把持部，周向标尺呈弧形的片状，其内弧面或外弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致；径向支撑片与所述周向标尺的内表面连接且朝向所述周向标尺的曲率中心延伸，包括用于紧贴水轮机叶片表面的底面和背离其底面的顶面；所述把持部连接在所述径向支撑片的顶面，以供握持。通过将本实用新型的径向支撑片贴紧在水轮机叶片表面，利用与水轮机叶片外周面的曲率半径一致的弧形片状的周向标尺作为叶片修复过程中补焊厚度的参考基准，通过握持把持部固定和移动工装，可以实现边修补边测量，实时掌握补焊材料的厚度，操作简单，可以避免刨除过程，避免了材料和人工的浪费。

Description

水轮机叶片修复工装

技术领域

本实用新型涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种水轮机叶片修复工装。

背景技术

水轮机磨蚀是指水轮机在汽蚀破坏和泥沙磨损的联合作用下的破坏情况，这个问题一直困扰着运行在多泥沙河流上的水电站。水轮机中的过流部件、导流部件，如水轮机叶片、转轮本体、导叶、尾水管等，在汽蚀和泥沙磨损的联合作用下，常常会受到水沙的磨蚀而造成过流部件表面的金属流失，让设备在运行中出现振动与噪音，导致设备低下的运行效率、频繁大修、缩短使用寿命，严重影响机组的稳定与安全。

其中，最为典型的是水轮机叶片常常出现大面积汽蚀、磨损，叶片外缘成锯齿状，叶片整体减薄，有的叶片甚至出水角有贯穿性裂纹、穿孔或掉角现象，在实际修复过程中，通常采用手工电弧焊堆焊的方式进行补焊处理。外缘补焊时，需要先对贯穿性裂纹进行处理，再对叶片外缘进行补焊修复。实际修复过程中，有的叶片堆焊厚度过大，导致叶片外缘与修复后与的转轮室间隙过小而无法安装或使用，需要用碳弧气刨刨除，造成材料和人工的浪费，但是目前的市面上并没有较好的工具来辅助该补焊工艺。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种水轮机叶片修复工装，可以辅助水轮机叶片的补焊工艺，防止叶片堆焊厚度过大，避免浪费材料和人工，确保叶片外缘修复后与转轮室的间隙控制在合理的范围内。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种水轮机叶片修复工装，包括周向标尺、径向支撑片以及把持部，所述周向标尺呈弧形的片状，其内弧面或外弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致；所述径向支撑片与所述周向标尺的内表面连接且朝向所述周向标尺的曲率中心延伸，包括用于紧贴水轮机叶片表面的底面和背离其底面的顶面；所述把持部连接在所述径向支撑片的顶面，以供握持。

作为其中一种实施方式，所述周向标尺的内弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致，且所述周向标尺朝向垂直于所述径向支撑片的底面的方向延伸，且延伸方向背向所述把持部。

作为其中一种实施方式，所述径向支撑片的底面与所述周向标尺的底面平齐。

作为其中一种实施方式，所述水轮机叶片修复工装还包括辅助限位片，所述辅助限位片与所述径向支撑片同时连接在所述周向标尺的同一侧表面，且二者的底面平齐。

作为其中一种实施方式，所述辅助限位片有多个，分别布置在所述径向支撑片的两侧。

作为其中一种实施方式，所述周向标尺的厚度与所述径向支撑片的厚度相同。

作为其中一种实施方式，所述径向支撑片连接在所述周向标尺的周向上的中部。

作为其中一种实施方式，所述周向标尺的弧长不小于200mm，所述径向支撑片的长度不小于150mm。

作为其中一种实施方式，所述水轮机叶片修复工装还包括定位环，所述定位环连接在所述径向支撑片的自由端，以便与水轮机叶片表面的定位基准相对固定。

作为其中一种实施方式，所述径向支撑片的长度不小于150mm。

作为其中一种实施方式，所述径向支撑片的自由端的顶面还设置有刻度标尺，所述刻度标尺的刻度线垂直于所述周向标尺的曲率半径方向。

通过将本实用新型的径向支撑片贴紧在水轮机叶片表面，利用与水轮机叶片外周面的曲率半径一致的弧形片状的周向标尺作为叶片修复过程中补焊厚度的参考基准，通过握持把持部固定和移动工装，可以实现边修补边测量，实时掌握补焊材料的厚度，操作简单，可以避免刨除过程，避免了材料和人工的浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一种水轮机叶片修复工装的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的一种水轮机叶片修复工装的使用状态图；

图3为本实用新型实施例1的另一种水轮机叶片修复工装的使用状态图；

图4为本实用新型实施例2的水轮机叶片修复工装的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

参阅图1，本实用新型实施例提供了一种水轮机叶片修复工装，包括周向标尺1、径向支撑片2以及把持部3，周向标尺1呈弧形的片状，其内弧面或外弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致。径向支撑片2与周向标尺1的内表面连接且朝向周向标尺1的曲率中心延伸，包括用于紧贴水轮机叶片表面的底面和背离其底面的顶面。把持部3连接在径向支撑片2的顶面，以供使用者握持。

使用者通过抓紧把持部3，将径向支撑片2贴紧在水轮机叶片的表面，使周向标尺1的内表面或外表面与水轮机叶片的周面对齐，即可将周向标尺1作为水轮机叶片周面上的补焊厚度的参考基准，通过肉眼观察可以很直观地看出补焊材料是否达到要求。

本实施例中，周向标尺1的内弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致，且周向标尺1朝向垂直于径向支撑片2的底面的方向延伸，且延伸方向背向把持部3。也就是说，周向标尺1的厚度方向与曲率半径方向一致，周向标尺1的高度方向垂直于径向支撑片2，与径向支撑片2的厚度方向一致，当径向支撑片2贴紧水轮机叶片的上表面时，则周向标尺1可以贴合在水轮机叶片的外周面。把持部3呈U形，当其安装到径向支撑片2上后，形成封闭的供手掌插入并抓紧把持部3的空间。

比较优选地，水轮机叶片修复工装还包括辅助限位片4，辅助限位片4与径向支撑片2同时连接在周向标尺1的同一侧表面，且二者的底面平齐。如图1所示，辅助限位片4与径向支撑片2同时连接在周向标尺1的内侧表面，且靠近周向标尺1的上方。由于辅助限位片4的存在，当使用时，辅助限位片4与径向支撑片2同时贴紧在水轮机叶片的上表面，可以保证周向标尺1不会出现纵向上歪斜的现象，测量精度和可靠性更高。

如图2所示，本实施例的辅助限位片4可以有多个，分别布置在径向支撑片2的两侧。这样，径向支撑片2、两侧的辅助限位片4同时贴合在水轮机叶片10的上表面的不同部位，可以更好地保证周向标尺1的贴合程度。例如，径向支撑片2可以连接在周向标尺1的周向上的中部，辅助限位片4分布于径向支撑片2的左右两侧。

周向标尺1的厚度与径向支撑片2的厚度可以相同，二者都可以采用同样的材料制作，例如，都可以是不锈钢钢板，轻便易操作，不锈钢板的厚度规格可以选用4mm。

可以理解，若水轮机叶片边缘缺损过多，则周向标尺1内表面与水轮机叶片10的外周面之间还具有一定的间隙，周向标尺1内表面与水轮机叶片的未缺损前的原始外周面位置对齐，则该间隙即为需要进行补焊的厚度。

这里，周向标尺1的弧长可以是200mm～300mm，不至于过长，使得在堆焊过程中可以随时检查外缘的堆焊量，方便打磨精修，还可以提高叶片的外缘精度。径向支撑片2的长度不小于150mm，可以实现对周向标尺1的稳固支撑。

作为其中一种实施方式，径向支撑片2的自由端的顶面还设置有刻度标尺2a，刻度标尺2a的刻度线垂直于周向标尺1的曲率半径方向。通过将水轮机叶片表面的预设位置特征(如标记)作为参考基准，利用刻度标尺2a与该预设位置特征进行参照，即可准确地得知周向标尺1应伸出的长度，从而精确地控制补焊量。

另外，考虑到一些水轮机叶片采用的是新工艺新材料(例如有的水轮机叶片表面采用的是喷涂工艺)，这样的叶片上是不容许进行点焊基准点的布设的，借助该刻度标尺2a，在实际使用中，可以采用记号笔在喷涂过的叶片上对应相对的刻度标尺2a划出基准点，这样就能有效地保护原有的喷涂层。

如图3所示，还可以在径向支撑片2的自由端连接固定有定位环5，定位环5连接在径向支撑片2的自由端，以便与水轮机叶片表面的定位基准(如上述的预设位置特征)相对固定，该预设位置特征可以是水轮机叶片表面制作的标记，也可以是某一特征孔，等等。

实施例1

如图4所示，与实施例1不同的是，本实施例的径向支撑片2的厚度方向与周向标尺1的厚度方向一致，都是沿竖直方向。也就是说，周向标尺1是沿其宽度方向被折弯成弧形。当使用该水轮机叶片修复工装时，只需将径向支撑片2、周向标尺1同时贴合在水轮机叶片的上表面，使得周向标尺1的外缘与水轮机叶片的外周面对齐，即可对水轮机叶片的外周面进行补焊。可以理解，若水轮机叶片边缘缺损过多，则周向标尺1外缘部分伸出于水轮机叶片的外周面，与水轮机叶片的未缺损前的原始外周面位置对齐。

本实施例中，径向支撑片2的底面与周向标尺1的底面平齐，使得二者与水轮机叶片的上表面可以保证良好的贴合效果，保证补焊精度。

通过将本实用新型的径向支撑片贴紧在水轮机叶片表面，利用与水轮机叶片外周面的曲率半径一致的弧形片状的周向标尺作为叶片修复过程中补焊厚度的参考基准，通过握持把持部固定和移动工装，可以实现边修补边测量，实时掌握补焊材料的厚度，操作简单，可以避免刨除过程，避免了材料和人工的浪费。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种水轮机叶片修复工装，其特征在于，包括周向标尺(1)、径向支撑片(2)以及把持部(3)，所述周向标尺(1)呈弧形的片状，其内弧面或外弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致；所述径向支撑片(2)与所述周向标尺(1)的内表面连接且朝向所述周向标尺(1)的曲率中心延伸，包括用于紧贴水轮机叶片表面的底面和背离其底面的顶面；所述把持部(3)连接在所述径向支撑片(2)的顶面，以供握持。

2.根据权利要求1所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述周向标尺(1)的内弧面的曲率半径与水轮机叶片外周面的曲率半径一致，且所述周向标尺(1)朝向垂直于所述径向支撑片(2)的底面的方向延伸，且延伸方向背向所述把持部(3)。

3.根据权利要求1所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述径向支撑片(2)的底面与所述周向标尺(1)的底面平齐。

4.根据权利要求2或3所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，还包括辅助限位片(4)，所述辅助限位片(4)与所述径向支撑片(2)同时连接在所述周向标尺(1)的同一侧表面，且二者的底面平齐。

5.根据权利要求4所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述辅助限位片(4)有多个，分别布置在所述径向支撑片(2)的两侧。

6.根据权利要求5所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述周向标尺(1)的厚度与所述径向支撑片(2)的厚度相同。

7.根据权利要求4所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述径向支撑片(2)连接在所述周向标尺(1)的周向上的中部。

8.根据权利要求4所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述周向标尺(1)的弧长不小于200mm，所述径向支撑片(2)的长度不小于150mm。

9.根据权利要求4所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，还包括定位环(5)，所述定位环(5)连接在所述径向支撑片(2)的自由端，以便与水轮机叶片表面的定位基准相对固定。

10.根据权利要求4所述的水轮机叶片修复工装，其特征在于，所述径向支撑片(2)的自由端的顶面还设置有刻度标尺(2a)，所述刻度标尺(2a)的刻度线垂直于所述周向标尺(1)的曲率半径方向。

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