CN114543736B - 一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法，调整主发电机的转子连接法兰的位置，使所述转子连接法兰与主发电机的壳体安装端面同心；然后测量周向不同位置处的主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰的安装端面的距离，基于所述距离计算得到转子连接法兰的安装端面与壳体安装端面之间的倾斜夹角，作为转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度评价标准。本发明可在不用旋转主发电机转子的情况下，先将转子连接法兰的端面中心与主发电机壳体端面中心对齐，然后测量转子连接法兰端面均布的四个点，与其相对应主发电机壳体端面四个点的距离关系，以判断转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度。

Description

一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法

技术领域

本发明涉及柴油发电机组组装技术领域，尤其涉及一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法。

背景技术

单轴承支撑主发电机与柴油机匹配组装时，主发电机转子与柴油机飞轮连接，主发电机定子与柴油机飞轮壳连接，组装过程中无调整对中环节，整个机组的同轴度，完全是靠加工精度保证。如主发电机转子与定子的同轴度，是依靠每个部件的加工精度保证。虽然每个连接部件的加工精度能达到要求，如同轴度要求，但当每个部件连接组装后，是否能够满足同轴度要求，无法确定。

如图1所示，单轴承支撑主发电机仅在II端有轴承6支撑，I端无轴承支撑。I端与柴油机连接，主发电机壳体与柴油机飞轮壳连接，转子连接法兰与柴油机飞轮连接。转子连接法兰2的轴线与主发电机壳体1的轴线重合度越高，越有利于柴油发电机组的调整对中，有效提高机组的同轴度。

由图1可知，主发电机转子主要由转子轴5、连接法兰二4和连接法兰一(即转子连接法兰2)组成，连接法兰二通过热装过盈配合装配在转子轴上，连接法兰一和连接法兰二通过螺栓3连接在一起。通常认为，提高每个部件的同轴度要求，则组装后整个转子的同轴度也能达到要求，即与柴油机连接部件连接法兰一轴线与主发电机壳体的轴线重合度能达到要求。但实际每个部件都存在一定的加工公差，组装后，公差累积放大，连接法兰一轴线与主发电机壳体轴线的重合度并不一定能满足要求，可能会出现如图2所示情况。由于I端无轴承支撑，如图3所示，主发电机转子沉到底部与壳体接触，不能够旋转，则无法用传统有效方法检测组装后连接法兰一轴线与主发电机壳体轴线的重合度，即将百分表吸附在转子上，百分表表针顶在壳体的安装面上，转子旋转一周，测量检测连接法兰一安装面与壳体安装面的同轴度。

目前，只能通过提高加工精度保证每个部件的同轴度要求，但是当每个部件连接后，由于累积加工公差的存在，其整体同轴度是否能达到要求不确定。同时，由于主发电机单轴承支撑的特点，在自然状态下，转子I端底部与主发电机壳体底部接触，很难再用传统的同轴度检测方法，检测主发电机转子与壳体的同轴度。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法，以解决现有技术的问题。

本发明实施例所公开的一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法，包括以下步骤：

步骤一调整主发电机的转子连接法兰的位置，使所述转子连接法兰与主发电机的壳体安装端面同心；

步骤二测量周向不同位置处的主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰的安装端面的距离，基于所述距离计算得到转子连接法兰的安装端面与壳体安装端面之间的倾斜夹角，作为转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度评价标准。

进一步地，调整主发电机的转子连接法兰的位置包括：在所述转子连接法兰和所述主发电机的壳体的间隙***塞块，并调整所述塞块的***深度，所述塞块分别设置在所述转子连接法兰的下端和两侧。

进一步地，所述塞块具有用于***所述连接法兰外壁和所述主发电机壳体内壁之间的小端，以及相对于所述小端设置的大端；所述第一接触面的小端和所述第二接触面的小端为所述塞块的小端。

所述塞块包括用于抵接所述转子连接法兰外壁的第一接触面，以及用于抵接所述主发电机壳体内壁的第二接触面，其中，

所述第一接触面包括凹进的第一弧面，所述第一接触面的小端与所述第二接触面的小端相接，第一接触面的大端与所述第二接触面的大端之间具有第一距离。

进一步地，所述第一弧面大致呈扇形，所述第一接触面还包括由所述第一弧面的大端延伸形成的第一平面。

进一步地，还包括连接所述第一接触面和所述第二节触面的两侧的两个侧面。

进一步地，所述第一弧面的大端和小端之间的连线，与所述第二接触面之间形成第一夹角，所述第一夹角为20°±1。

进一步地，所述第一弧面凹进的曲线与所述转子连接法兰外壁相适配。

进一步地，调整位于所述连接法兰下端和两侧的三个所述塞块的***深度，并间隔90°测量所述间隙的宽度，得到四个宽度值，任意两个所述宽度值的差值小于0.5mm时，认为所述转子连接法兰与主发电机的壳体安装端面同心。

进一步地，两个所述侧面的延长面形成第二夹角，所述第二夹角为98°±3°。

进一步地，所述倾斜夹角的计算公式为

其中，θ为倾斜夹角，b为主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰的安装端面的距离，D为转子连接法兰的直径；

所述倾斜角度不大于0.3°时，认为转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度满足组装要求。采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的柴油发电机组组装同轴度的检测方法，可在不用旋转主发电机转子的情况下，先将转子连接法兰的端面中心与主发电机壳体端面中心对齐，然后测量转子连接法兰端面均布的四个点，与其相对应主发电机壳体端面四个点的距离关系，以判断转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1，图2，图3为本现有技术的一种单轴承支撑主发电机的结构示意图；

图4为本发明一实施例的柴油发电机组组装同轴度的检测时，塞块与转子连接法兰的状态示意图；

图4-1为图4的A-A视图；

图5本发明一实施例的柴油发电机组组装同轴度的检测时，塞块、转子连接法兰和主发电机壳体的状态示意图；

图6为本发明一实施例的柴油发电机组组装同轴度的检测时的结构示意图；

图7为本发明一实施例的组装示意图；

图8为本发明一实施例的组装示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图4-图8所示，本发明一些实施例公开了一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法，包括以下步骤：

步骤一调整主发电机的转子连接法兰2的位置，使所述转子连接法兰2与主发电机的壳体安装端面同心；

步骤二测量周向不同位置处的主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰2的安装端面的距离，基于所述距离计算得到转子连接法兰2的安装端面与壳体安装端面之间的倾斜夹角，作为转子连接法兰2与主发电机壳体1安装面的同轴度评价标准。

其中，调整主发电机的转子连接法兰2的位置可以包括：在所述转子连接法兰2和所述主发电机的壳体的间隙***塞块7，并调整所述塞块7的***深度，所述塞块7分别设置在所述转子连接法兰2的下端和两侧。

所述塞块7需要具有用于***所述连接法兰外壁和所述主发电机壳体1内壁之间的小端，以及相对于所述小端设置的大端；所述第一接触面的小端和所述第二接触面的小端为所述塞块7的小端。

所述塞块7包括用于抵接所述转子连接法兰2外壁的第一接触面，以及用于抵接所述主发电机壳体1内壁的第二接触面，其中，所述第一接触面包括凹进的第一弧面，所述第一接触面的小端与所述第二接触面的小端相接，第一接触面的大端与所述第二接触面的大端之间具有第一距离。所述第一弧面大致呈扇形，所述第一接触面还包括由所述第一弧面的大端延伸形成的第一平面。通过两个侧面连接所述第一接触面和所述第二节触面的两侧。所述第一弧面的大端和小端之间的连线，与所述第二接触面之间形成第一夹角，所述第一夹角为20°(20°±1°)。所述第一弧面凹进的曲线与所述转子连接法兰2外壁相适配。两个所述侧面的延长面形成第二夹角，所述第二夹角为98°(98°±3°)。

调整位于所述连接法兰下端和两侧的三个所述塞块7的***深度，并间隔90°测量所述间隙的宽度，得到四个宽度值，任意两个所述宽度值的差值小于0.5mm时，认为所述转子连接法兰2与主发电机的壳体安装端面同心。

进一步地，所述倾斜夹角的计算公式为

其中，θ为倾斜夹角，b为主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰2的安装端面的距离，D为转子连接法兰2的直径。

本发明一些优选的实施例所公开的塞块7，如图4，图4-1所示，带有圆弧、且有斜面滑道，能够更好的支承、调整连接法兰一(转子连接法兰2)，塞块7呈倒等腰梯形状，两腰夹角为98°，底部大的圆弧倒角，能够与主发壳体圆弧更好的贴合稳固。塞块7滑道的圆弧半径R与连接法兰一的半径相同，圆弧滑道的最佳斜面角度为20°，即1:2.75的坡度，坡度太大，不利于塞块7的***，坡度太小，又不利于调整连接法兰一。如图5，在连接法兰一底部和左右两侧，分别塞入塞块7，通过塞块7的***，调整连接法兰一的位置。用游标卡尺测量连接法兰一与主发电机壳体1周围的间隙a，测量方法为每间隔90°测量一个点，在连接法兰一圆周均布4个测点。当4个测点位置的间隙中任意两个之间的差值≤0.5mm时，则认为法兰与壳体安装端面同心。

如图6所示，测量主发电机壳体1安装端面与连接法兰一安装端面边缘的距离b，测量方法为每间隔90°测量一个点，在连接法兰一圆周均布4个测点，只需测量对称的2个点的距离b即可。如图所示，连接法兰一的直径为D，连接法兰一的安装端面与主发电机壳体1的安装端面夹角为θ，则

由图6可知，连接法兰一的轴线与主发电机壳体1轴线的夹角同为θ，所以角度θ可作为连接法兰一与主发电机壳体1安装面同轴度的评价标准。根据经验，当θ≤0.3°时，则说明连接法兰一与主发电机壳体1的同轴度满足安装要求。

夹角θ反应的是b和D的比例关系，对于不同直径D的连接法兰，均可采用θ≤0.3°作为评判标准。夹角θ是通过计算得出，为便于实际操作，可针对常用的连接法兰直径D计算出对应的安装端面距离b限值，如已知直径D，θ≤0.3°，则

制定测量对照表1，将实际测量的安装端面距离b与表格内的限制b'进行对比，当b≤b'时，连接法兰一与主发电机壳体1的同轴度满足安装要求。

表1 测量值对照表

序号	连接法兰直径D	限值b’	实际测量b
				1	D1	b′1
2	D2	b′2
				3	D3	b′3

如图7所示，主发电机连接法兰一轴线与主发电机壳体1的轴线完全重合，如果柴油机飞轮8轴线和飞轮壳9的轴线也完全重合，那么连接法兰一安装端面与柴油机飞轮8安装端面贴合度就好，柴油发电机组轴系中就不存在由于不对中产生的应力。如图8所示，主发电机连接法兰一轴线与主发电机壳体1的轴线重合度并不好，连接法兰一安装端面与飞轮8安装端面产生夹角α，如将连接法兰一与飞轮8连接在一起，则会在柴油发电机组轴系中产生应力，轴系转动不平稳，产生振动导致部件损坏。该检测方法能有效测量连接法兰一轴线与主发电机壳体1轴线的重合度，即同轴度是否能够满足要求。

在柴油发电机组组装前，对主发电机连接法兰一轴线与壳体轴线的同轴度进行检测。如图5、图6所示，首先将塞块7塞入连接法兰一底部和左右两侧，调整连接法兰一的位置。用游标卡尺测量连接法兰一与主发电机壳体1周围的间隙a，测量方法为每间隔90°测量一个点，在连接法兰一圆周均布4个测点。当4个测点位置的间隙值任意两个之间的差值≤0.5mm时，则认为法兰与壳体安装端面同心。然后再测量主发电机壳体1安装端面与连接法兰一安装端面边缘的距离b，测量方法为每间隔90°测量一个点。根据表1测量值对照表，将实测值b与限制b’进行比较，判断连接法兰一与主发电机壳体1的同轴度是否满足安装要求，否则需对主发电机的转子轴5的同轴度进行修正。

综上所述，本发明实施例所公开的柴油发电机组组装同轴度的检测方法，采用一种带有圆弧、且有斜面滑道的塞块，调整主发电机连接法兰一的位置；塞块为倒等腰梯形，两腰夹角为98°；塞块滑道的圆弧半径与连接法兰一相同，与水平面夹角为20°，即坡度为1:2.75；每间隔90°，在圆周均匀分布4个测点，测量连接法兰一与主发电机壳体周围的间隙a；通过测量连接法兰一的直径D，主发电机壳体安装端面与连接法兰一安装端面边缘的距离b，推算出两者的夹角

连接法兰一轴线与主发电机壳体轴线的夹角同为θ，以角度θ作为连接法兰一与主发电机壳体安装面同轴度的评价标准；θ≤0.3°作为连接法兰一与主发电机壳体安装面同轴度的要求；编制b'与D、θ对应的表格，

简化计算程序，通过比较实测b与理论判定同轴度是否满足要求。

解决了无法测量单支承主发电机同轴度的问题；通过测量，排除同轴度不好的主发电机，改善了柴油发电机组组装对中精度，降低振动，提高了柴油发电机组工作的可靠性；该测量方法简单易操作，在施工现场就可操作；采用夹角θ作为同轴度的评判标准，更直观；编制对照表格，对比实际测量值b，省去繁琐的计算过程，提高工作效率。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柴油发电机组组装同轴度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一 调整主发电机的转子连接法兰的位置，使所述转子连接法兰与主发电机的壳体安装端面同心；

步骤二 测量周向不同位置处的主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰的安装端面的距离，基于所述距离计算得到转子连接法兰的安装端面与壳体安装端面之间的倾斜夹角，作为转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度评价标准；

调整主发电机的转子连接法兰的位置包括：在所述转子连接法兰和所述主发电机的壳体的间隙***塞块，并调整所述塞块的***深度，所述塞块分别设置在所述转子连接法兰的下端和两侧；

所述塞块具有用于***所述连接法兰外壁和所述主发电机壳体内壁之间的小端，以及相对于所述小端设置的大端；

所述塞块包括用于抵接所述转子连接法兰外壁的第一接触面，以及用于抵接所述主发电机壳体内壁的第二接触面，其中，

所述第一接触面包括凹进的第一弧面，所述第一接触面的小端与所述第二接触面的小端相接，第一接触面的大端与所述第二接触面的大端之间具有第一距离。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一弧面大致呈扇形，所述第一接触面还包括由所述第一弧面的大端延伸形成的第一平面。

3.根据权利要求1所述的检测方法，还包括连接所述第一接触面和所述第二接触面的两侧的两个侧面。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一弧面的大端和小端之间的连线，与所述第二接触面之间形成第一夹角，所述第一夹角为20°±1°。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一弧面凹进的曲线与所述转子连接法兰外壁相适配。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，调整位于所述连接法兰下端和两侧的三个所述塞块的***深度，并间隔90°测量所述间隙的宽度，得到四个宽度值，任意两个所述宽度值的差值小于0.5mm时，认为所述转子连接法兰与主发电机的壳体安装端面同心。

7.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，两个所述侧面的延长面形成第二夹角，所述第二夹角为98°±3°。

8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述倾斜夹角的计算公式为

其中，θ为倾斜夹角，b为主发电机的壳体安装端面与主发电机的转子连接法兰的安装端面的距离，D为转子连接法兰的直径；

所述倾斜夹角不大于0.3°时，认为转子连接法兰与主发电机壳体安装面的同轴度满足组装要求。