CN217493798U - 立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置 - Google Patents

Abstract

立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置,它包括两个十字型支架、转动轴、两个法兰轴承、两套调整件、转动架、两个限位螺柱、四个精密直线导轨、四个精密滑块、测量机构、打磨机构；立式水轮发电机组中的新转轮室与十字型支架呈非接触状态，十字型支架与立式水轮发电机组中的导水叶底环、尾水管焊接；通过调整件，转动轴轴线与新转轮室中心线重合、法兰轴承得到定位；测量头、角磨机打磨头指向新转轮室内壁。本装置结构合理、使用方便。

Description

立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置

技术领域

本实用新型属于立式水轮发电机组检修技术领域，尤其涉及一种立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置。

背景技术

水电站水轮发电机组的结构形式较多，其中：立式水轮发电机组(又称：立式轴流水轮发电机组)的效率较高、运行稳定可靠、故障率低，但，位于立式水轮发电机组下部的水下过流部件易发生汽蚀、维修困难，很难及时发现和处理，只有在立式水轮发电机组大修、解体时才能仔细检查，而一般的大修周期都在三年以上，汽蚀一旦发生，会越来越严重，极易造成相应汽蚀部件损坏。

一般地，立式水轮发电机组中的转轮室浇筑在混凝土机坑中，转轮室为碳钢材质，在立式水轮发电机组运行中转轮室易发生汽蚀，导致转轮室与其内转轮叶片的间隙过大、立式水轮发电机组的效率下降。轻微的转轮室汽蚀可采用复合材料填补，但转轮室汽蚀严重时只能整体更换转轮室。

转轮室的设计参数包括中心、内径、圆度、圆柱度等，且对转轮室上述设计参数的控制要求较高；立式水轮发电机组中的转轮室与其内转轮叶片的间隙一般为2mm左右，立式水轮发电机组中还包括上下间隔布置的导水叶底环、尾水管，转轮室的上侧、下侧分别与导水叶底环、尾水管焊接。

立式水轮发电机组中的全部相关部件安装完成后，转轮室就无法从机坑中整体取出，换言之：转轮室在更换时，其无法整体进入相应的安装位置。因此，急需一种稳定、可靠、精确的立式水轮发电机组转轮室分瓣更换方法及配套的转轮室测量打磨装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其结构合理、使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，它包括两个水平布置且上下间隔的十字型支架、一个竖直布置的转动轴、两个水平布置的法兰轴承、两套水平布置且上下间隔的调整件、一个竖直布置的转动架、两个水平布置且上下间隔的限位螺柱、四个竖直布置的精密直线导轨、四个竖直布置的精密滑块、一个水平布置的测量机构、一个水平布置的打磨机构；

每个十字型支架的中心区域设有一个法兰轴承、一套对该法兰轴承进行调心的调整件，每套调整件包括四组沿该十字型支架周向均布的调整螺栓，每组调整螺栓穿过该十字型支架并与该十字型支架螺纹连接，每组调整螺栓的螺纹端与法兰轴承的外柱面接触；

转动轴通过其上下端与两个法兰轴承对应插接后设在两个十字型支架的中心区域之间；

转动架为横置U型的扁平状框架，转动架的开口端通过两个限位螺柱设在转动轴上；

转动架封闭端处的厚度方向每侧均安装相互间隔且平行的两个精密直线导轨，每个精密直线导轨上设有与其相配合的一个精密滑块；

转动架厚度方向一侧的两个精密滑块与测量机构靠近转动架的内侧相接，转动架厚度方向另一侧的两个精密滑块与打磨机构靠近转动架的内侧相接，使得测量机构位于转动架的厚度方向一侧、打磨机构位于转动架的厚度方向另一侧，且测量机构和打磨机构均沿转动架的长度方向延伸；

本转轮室测量打磨装置与立式水轮发电机组配装时：

上侧的十字型支架的安装位置高于立式水轮发电机组中的新转轮室，下侧的十字型支架的安装位置低于新转轮室，新转轮室分别与两个十字型支架呈非接触状态，两个十字型支架分别与立式水轮发电机组中的导水叶底环、尾水管焊接；

通过两套调整件，使得转动轴的轴线与新转轮室的中心线重合、法兰轴承得到定位；

测量机构的测量头、打磨机构的角磨机的打磨头均指向新转轮室的内壁。

为能简洁清楚说明问题起见，以下对上述立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置均简称为本装置。

本装置中，测量机构位于转动架的厚度方向一侧、打磨机构位于转动架的厚度方向另一侧，且测量机构和打磨机构均沿转动架的长度方向延伸，测量机构的测量头、打磨机构的角磨机打磨头均指向立式水轮发电机组中的新转轮室的内壁，测量机构、打磨机构在位置上设置巧妙、合理，仅需1个施工人员，借助测量机构、打磨机构，可方便地对新转轮室边测量施工、边打磨施工，因此，本装置的结构合理。

本装置的测量原理与电声回路测量法的测量原理相同，本装置的测量精度高，测量误差不大于0.02mm，测量施工既简单又可靠，且测量施工和打磨施工同时进行，可随时读取新转轮室的被测相关参数(如：内径、圆柱度、圆度)；采用本装置，仅需1个施工人员，其根据指示灯及百分表的指示值移动角磨机，可方便地对新转轮室边测量施工、边打磨施工，仅需2—3天即可完成新转轮室的测量施工和打磨施工(但，如采用徒手方式进行新转轮室的测量施工和打磨施工，3个施工人员需耗时6—7天时间)，这样，大幅提高了新转轮室的测量打磨的施工效率，大幅降低新转轮室的测量打磨的劳动强度，有效提高了新转轮室相关参数的控制精度。

因此，本装置的结构合理、使用方便。

进一步，所述测量机构包括尼龙座、测量杆、测量头、压簧、限位螺母、百分表触板、夹紧螺母、指示灯、电池盒、百分表支座、支杆、百分表；

尼龙座、测量杆均水平布置；

尼龙座为内部设有水平状台阶通孔的长方体，尼龙座的长度小于测量杆的长度，转动架厚度方向一侧的两个精密滑块与尼龙座靠近转动架的内侧相接；

设定尼龙座、台阶通孔、测量杆靠近转动架封闭端的方向为前，设定尼龙座、台阶通孔、测量杆远离转动架封闭端的方向为后；

测量杆借助台阶通孔与尼龙座内外套接，且测量杆的两端均位于尼龙座之外，测量杆的后部设有外螺纹，测量杆通过尼龙座与转动架之间呈电绝缘状态；

台阶通孔由前后连通且共轴线的小孔、大孔构成，小孔、大孔之间形成环形的台阶面；

前后依次相互间隔的指示灯、电池盒、百分表支座设在尼龙座远离转动架的外侧；

测量头设在测量杆的前端，与尼龙座后端接触的限位螺母设在测量杆的中部，竖直布置且向着尼龙座外侧延伸的百分表触板借助与测量杆旋接的夹紧螺母设在测量杆的后端；

压簧套装在测量杆的前部，压簧的一端与台阶通孔的台阶面接触、另一端与测量头接触；

水平布置且向着百分表触板延伸的支杆设在百分表支座上，百分表设在支杆远离百分表支座的那端，百分表的表头与百分表触板相接触。

所述测量机构的结构合理。

进一步，所述打磨机构包括竖直移动底座、水平布置的直线导轨、与直线导轨配合的滑块、水平移动底座、若干夹具、角磨机、调节螺母、弹簧、水平布置的连接螺杆；

设定竖直移动底座、水平移动底座靠近转动架封闭端的方向为前，设定竖直移动底座、水平移动底座远离转动架封闭端的方向为后；

竖直移动底座、水平移动底座均呈横置L型，竖直移动底座包括前后连接且夹角为90度的第一前段、第一后段，水平移动底座包括前后连接且夹角为90度的第二前段、第二后段，第一后段、第二后段均向着远离转动架的方向延伸；

转动架厚度方向另一侧的两个精密滑块与竖直移动底座的第一前段靠近转动架的内侧相接；

直线导轨设在竖直移动底座的第一前段远离转动架的外侧且平行于转动架；

水平移动底座的第二前段的前部与滑块贴合连接，若干夹具与水平移动底座的第二前段远离转动架的外侧相接，角磨机通过若干夹具设在水平移动底座的第二前段远离转动架的外侧；

连接螺杆穿过竖直移动底座的第一后段后与水平移动底座的第二后段螺纹连接，连接螺杆处于第一后段和第二后段之间的杆体上分别套装弹簧、旋装调节螺母，弹簧的两端与第一后段和调节螺母相接触。

所述打磨机构的结构合理。

进一步，所述指示灯采用若干并联的LED灯珠，电池盒内配装一节5#电池。这样，提高了指示灯的指示可靠性

进一步，所述角磨机的磨具采用合金磨片。这样，可降低粉尘污染、提高打磨效率。

附图说明

图1是本装置的一立体图。

图2是本装置的另一立体图。

图3是本装置与立式水轮发电机组的新转轮室配装后的立体图。

图4是图3的A部局部放大图。

图5是本装置中的测量机构的结构示意图。

图6是本装置中的打磨机构的结构示意图。

图7是本装置中的转动轴分别与两个十字型支架、转动架配装后的结构示意图。

附图中：1.新转轮室；1a.环筋；1b.分瓣体；2.连接件；4.转动轴；5.十字型支架；6.调整螺栓；7.法兰轴承；8.精密直线导轨；9.测量机构；9a.尼龙座；9b.测量头；9c.压簧；9d.指示灯；9e.电池盒；9f.百分表支座；9g.支杆；9h.限位螺母；9i.百分表；9j.百分表触板；9k.夹紧螺母；9m.测量杆；9n.台阶通孔；10.转动架；11.打磨机构；11a.直线导轨；11b.滑块；11c.角磨机；11d.夹具；11da.U型夹；11db.锁紧螺杆；11dc.蝶形螺母；11e.水平移动底座；11ea.第二前段；11eb.第二后段；11f.调节螺母；11g.弹簧；11h.竖直移动底座；11ha.第一前段；11hb.第一后段；11i.连接螺杆；12.限位螺柱；13.精密滑块。

具体实施方式

参见图1-图7：

立式水轮发电机组中的新转轮室1采用不锈钢板材、热卷制成型，其形状为上下侧敞口的圆筒形，按常规技术消除应力后在其外柱面安装若干水平布置的环筋1a；

新转轮室1被平均分成三瓣，每一分瓣体1b的弦长小于原转轮室的内径，在每个外分瓣线的周向两侧、沿新转轮室1的高度方向焊接三个连接组件，三个连接组件分别位于新转轮室1高度方向的上侧、中部、下侧，每个连接组件包括两个沿相应外分瓣线周向对称布置的连接件2，每个连接件2分别与新转轮室1的外柱面、环筋1a的上侧面焊接，每个连接组件先用定位销定位、再用螺栓紧固。

本装置包括两个水平布置且上下间隔的十字型支架5、一个竖直布置的转动轴4、两个水平布置的法兰轴承7、两套水平布置且上下间隔的调整件、一个竖直布置的转动架10、两个水平布置且上下间隔的限位螺柱12、四个竖直布置的精密直线导轨8、四个竖直布置的精密滑块13、一个水平布置的测量机构9、一个水平布置的打磨机构11；

每个十字型支架5的中心区域设有一个法兰轴承7、一套对该法兰轴承7进行调心的调整件，每套调整件包括四组沿该十字型支架5周向均布的调整螺栓6，每组调整螺栓6穿过该十字型支架5并与该十字型支架5螺纹连接，每组调整螺栓6的螺纹端与法兰轴承7的外柱面接触；

转动轴4通过其上下端与两个法兰轴承7对应插接后设在两个十字型支架5的中心区域之间；

转动架10为横置U型的扁平状框架，转动架10的开口端通过两个限位螺柱12设在转动轴4上；

转动架10封闭端处的厚度方向每侧均安装相互间隔且平行的两个精密直线导轨8，每个精密直线导轨8上设有与其相配合的一个精密滑块13；

转动架10厚度方向一侧的两个精密滑块13与测量机构9靠近转动架10的内侧相接，转动架10厚度方向另一侧的两个精密滑块13与打磨机构11靠近转动架10的内侧相接，使得测量机构9位于转动架10的厚度方向一侧、打磨机构11位于转动架10的厚度方向另一侧，且测量机构9和打磨机构11均沿转动架10的长度方向延伸；

本转轮室测量打磨装置与立式水轮发电机组配装时：

上侧的十字型支架5的安装位置高于立式水轮发电机组中的新转轮室1，下侧的十字型支架5的安装位置低于新转轮室1，新转轮室1分别与两个十字型支架5呈非接触状态，两个十字型支架5分别与立式水轮发电机组中的导水叶底环、尾水管焊接；

通过两套调整件，使得转动轴4的轴线与新转轮室1的中心线重合、法兰轴承7得到定位；

测量机构9的测量头9b、打磨机构11的角磨机11c的打磨头均指向新转轮室1的内壁。

附图中未示出立式水轮发电机组、导水叶底环、尾水管。

所述测量机构9包括尼龙座9a、测量杆9m、测量头9b、压簧9c、限位螺母9h、百分表触板9j、夹紧螺母9k、指示灯9d、电池盒9e、百分表支座9f、支杆9g、百分表9i；

尼龙座9a、测量杆9m均水平布置；

尼龙座9a为内部设有水平状台阶通孔9n的长方体，尼龙座9a的长度小于测量杆9m的长度，转动架10厚度方向一侧的两个精密滑块13与尼龙座9a靠近转动架10的内侧相接；

设定尼龙座9a、台阶通孔9n、测量杆9m靠近转动架10封闭端的方向为前，设定尼龙座9a、台阶通孔9n、测量杆9m远离转动架10封闭端的方向为后；

测量杆9m借助台阶通孔9n与尼龙座9a内外套接，且测量杆9m的两端均位于尼龙座9a之外，测量杆9m的后部设有外螺纹，测量杆9m通过尼龙座9a与转动架10之间呈电绝缘状态；

台阶通孔9n由前后连通且共轴线的小孔、大孔构成，小孔、大孔之间形成环形的台阶面；

前后依次相互间隔的指示灯9d、电池盒9e、百分表支座9f设在尼龙座9a远离转动架10的外侧；

测量头9b设在测量杆9m的前端，与尼龙座9a后端接触的限位螺母9h设在测量杆9m的中部，竖直布置且向着尼龙座9a外侧延伸的百分表触板9j借助与测量杆9m旋接的夹紧螺母9k设在测量杆9m的后端；

压簧9c套装在测量杆9m的前部，压簧9c的一端与台阶通孔9n的台阶面接触、另一端与测量头9b接触；

水平布置且向着百分表触板9j延伸的支杆9g设在百分表支座9f上，百分表9i设在支杆9g远离百分表支座9f的那端，百分表9i的表头与百分表触板9j相接触。

附图中未示出小孔、大孔、台阶面的件号；百分表9i可外购。

所述打磨机构11包括竖直移动底座11h、水平布置的直线导轨11a、与直线导轨11a配合的滑块11b、水平移动底座11e、两个夹具11d、角磨机11c、调节螺母11f、弹簧11g、水平布置的连接螺杆11i；

设定竖直移动底座11h、水平移动底座11e靠近转动架10封闭端的方向为前，设定竖直移动底座11h、水平移动底座11e远离转动架10封闭端的方向为后；

竖直移动底座11h、水平移动底座11e均呈横置L型，竖直移动底座11h包括前后连接且夹角为90度的第一前段11ha、第一后段11hb，水平移动底座11e包括前后连接且夹角为90度的第二前段11ea、第二后段11eb，第一后段11hb、第二后段11eb均向着远离转动架10的方向延伸；

转动架10厚度方向另一侧的两个精密滑块13与竖直移动底座11h的第一前段11ha靠近转动架10的内侧相接；

直线导轨11a设在竖直移动底座11h的第一前段11ha远离转动架10的外侧且平行于转动架10；

水平移动底座11e的第二前段11ea的前部与滑块11b贴合连接，若干夹具11d与水平移动底座11e的第二前段11ea远离转动架10的外侧相接，角磨机11c通过若干夹具11d设在水平移动底座11e的第二前段11ea远离转动架10的外侧；

连接螺杆11i穿过竖直移动底座11h的第一后段11hb后与水平移动底座11e的第二后段11eb螺纹连接，连接螺杆11i处于第一后段11hb和第二后段11eb之间的杆体上分别套装弹簧11g、旋装调节螺母11f，弹簧11g的两端与第一后段11hb和调节螺母11f相接触；

每个夹具11d包括水平布置的U型夹11da、竖直贯穿U型夹11da的敞口端的锁紧螺杆11db、2个分别旋装在锁紧螺杆11db的上下端且与U型夹11da的敞口端接触的蝶形螺母11dc，U型夹11da的封闭端与水平移动底座11e的第二前段11ea远离转动架10的外侧固接。夹具11d的结构简单合理、夹持效果较好。

角磨机11c可外购。

所述指示灯9d采用若干并联的LED灯珠，电池盒9e内配装一节5#电池。

所述角磨机11c的磨具采用合金磨片。

以上所述的仅是本装置的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本装置原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变型和改进，这些也应视为属于本装置的保护范围。

Claims (5)

1.立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其特征在于：

它包括两个水平布置且上下间隔的十字型支架、一个竖直布置的转动轴、两个水平布置的法兰轴承、两套水平布置且上下间隔的调整件、一个竖直布置的转动架、两个水平布置且上下间隔的限位螺柱、四个竖直布置的精密直线导轨、四个竖直布置的精密滑块、一个水平布置的测量机构、一个水平布置的打磨机构；

每个十字型支架的中心区域设有一个法兰轴承、一套对该法兰轴承进行调心的调整件，每套调整件包括四组沿该十字型支架周向均布的调整螺栓，每组调整螺栓穿过该十字型支架并与该十字型支架螺纹连接，每组调整螺栓的螺纹端与法兰轴承的外柱面接触；

转动轴通过其上下端与两个法兰轴承对应插接后设在两个十字型支架的中心区域之间；

转动架为横置U型的扁平状框架，转动架的开口端通过两个限位螺柱设在转动轴上；

转动架封闭端处的厚度方向每侧均安装相互间隔且平行的两个精密直线导轨，每个精密直线导轨上设有与其相配合的一个精密滑块；

转动架厚度方向一侧的两个精密滑块与测量机构靠近转动架的内侧相接，转动架厚度方向另一侧的两个精密滑块与打磨机构靠近转动架的内侧相接，使得测量机构位于转动架的厚度方向一侧、打磨机构位于转动架的厚度方向另一侧，且测量机构和打磨机构均沿转动架的长度方向延伸；

本转轮室测量打磨装置与立式水轮发电机组配装时：

上侧的十字型支架的安装位置高于立式水轮发电机组中的新转轮室，下侧的十字型支架的安装位置低于新转轮室，新转轮室分别与两个十字型支架呈非接触状态，两个十字型支架分别与立式水轮发电机组中的导水叶底环、尾水管焊接；

通过两套调整件，使得转动轴的轴线与新转轮室的中心线重合、法兰轴承得到定位；

测量机构的测量头、打磨机构的角磨机的打磨头均指向新转轮室的内壁。

2.根据权利要求1所述的立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其特征在于：

所述测量机构包括尼龙座、测量杆、测量头、压簧、限位螺母、百分表触板、夹紧螺母、指示灯、电池盒、百分表支座、支杆、百分表；

尼龙座、测量杆均水平布置；

尼龙座为内部设有水平状台阶通孔的长方体，尼龙座的长度小于测量杆的长度，转动架厚度方向一侧的两个精密滑块与尼龙座靠近转动架的内侧相接；

设定尼龙座、台阶通孔、测量杆靠近转动架封闭端的方向为前，设定尼龙座、台阶通孔、测量杆远离转动架封闭端的方向为后；

测量杆借助台阶通孔与尼龙座内外套接，且测量杆的两端均位于尼龙座之外，测量杆的后部设有外螺纹，测量杆通过尼龙座与转动架之间呈电绝缘状态；

台阶通孔由前后连通且共轴线的小孔、大孔构成，小孔、大孔之间形成环形的台阶面；

前后依次相互间隔的指示灯、电池盒、百分表支座设在尼龙座远离转动架的外侧；

测量头设在测量杆的前端，与尼龙座后端接触的限位螺母设在测量杆的中部，竖直布置且向着尼龙座外侧延伸的百分表触板借助与测量杆旋接的夹紧螺母设在测量杆的后端；

压簧套装在测量杆的前部，压簧的一端与台阶通孔的台阶面接触、另一端与测量头接触；

水平布置且向着百分表触板延伸的支杆设在百分表支座上，百分表设在支杆远离百分表支座的那端，百分表的表头与百分表触板相接触。

3.根据权利要求1所述的立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其特征在于：

所述打磨机构包括竖直移动底座、水平布置的直线导轨、与直线导轨配合的滑块、水平移动底座、若干夹具、角磨机、调节螺母、弹簧、水平布置的连接螺杆；

设定竖直移动底座、水平移动底座靠近转动架封闭端的方向为前，设定竖直移动底座、水平移动底座远离转动架封闭端的方向为后；

竖直移动底座、水平移动底座均呈横置L型，竖直移动底座包括前后连接且夹角为90度的第一前段、第一后段，水平移动底座包括前后连接且夹角为90度的第二前段、第二后段，第一后段、第二后段均向着远离转动架的方向延伸；

转动架厚度方向另一侧的两个精密滑块与竖直移动底座的第一前段靠近转动架的内侧相接；

直线导轨设在竖直移动底座的第一前段远离转动架的外侧且平行于转动架；

水平移动底座的第二前段的前部与滑块贴合连接，若干夹具与水平移动底座的第二前段远离转动架的外侧相接，角磨机通过若干夹具设在水平移动底座的第二前段远离转动架的外侧；

连接螺杆穿过竖直移动底座的第一后段后与水平移动底座的第二后段螺纹连接，连接螺杆处于第一后段和第二后段之间的杆体上分别套装弹簧、旋装调节螺母，弹簧的两端与第一后段和调节螺母相接触。

4.根据权利要求2所述的立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其特征在于：

所述指示灯采用若干并联的LED灯珠，电池盒内配装一节5#电池。

5.根据权利要求3所述的立式水轮发电机组转轮室测量打磨装置，其特征在于：

所述角磨机的磨具采用合金磨片。

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