CN114935297A - 汽轮机瓦块厚度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽轮机瓦块厚度测量装置,包括测量组件、定位组件以及支撑组件,所述测量组件和所述定位组件分别固定在所述支撑组件两端,且所述测量组件和所述定位组件沿所述支撑组件水平中心面相互对称;所述测量组件包括测头,所述测头一端固定有连接杆,所述连接杆远离所述测头一端连接有用于作为测量基准的特型螺母。本发明的汽轮机瓦块厚度测量装置可实现可调式自动找正,消除了传统测量方法找正过程中的人为误差,显著提高了测量精度,同时满足了现场不拆瓦便可测量瓦厚的功能,节省了拆卸安装工作量、大量检修人力投入,以及常规岛检修重要的行车资源。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机轴承测量领域,尤其涉及一种汽轮机瓦块厚度测量装置。
背景技术
在核电汽轮机可倾轴承检修中,轴瓦厚度是其中最为重要的监测参数之一,该参数直接反应了轴瓦轴承合金面的磨损情况,是评价轴瓦状态的重要指标。
在传统的测量工艺中,该类型轴瓦厚度包括了轴瓦瓦块厚度、垫板厚度以及瓦壳厚度三者之和。瓦壳与垫板为低合金钢制成,强度、刚度和耐磨性良好,在轴承正常运行和检修过程中不会产生变形和磨损,而瓦块表面浇铸有一层较软的巴士合金,运转期间该表面与旋转的大轴接触会产生磨损,因此通过测量瓦块本身厚度可以最直接地反映出轴瓦轴承磨损状态。
目前,需要测量瓦块厚度时,由于没有合适的测量工具,需要将其从瓦壳上解体吊出,将轴瓦吊起悬在半空中,通过手拉葫芦调整使得测量点处于铅垂方向正下方,测量时人员始终在吊在半空的轴瓦附近,不仅存在安全风险,且长时间占用行车资源,影响检修工期;且,测量时由于多部件组合以及瓦块可在圆周方向摆动,需要将其四角调平并固定后方可测量,工序繁琐且引入累计误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺陷,提供一种提高测量精度,节省拆卸安装工作量和检修人力投入的汽轮机瓦块厚度测量装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种汽轮机瓦块厚度测量装置,包括测量组件、定位组件以及支撑组件,所述测量组件和所述定位组件分别固定在所述支撑组件两端,且所述测量组件和所述定位组件沿所述支撑组件水平中心面相互对称;
所述测量组件包括测头,所述测头一端固定有连接杆,所述连接杆远离所述测头一端连接有用于作为测量基准的特型螺母。
优选地,所述测量组件还包括测量基座,所述测量基座通过连接件固定在所述支撑组件上;所述测头固定所述测量基座上。
优选地,所述测量基座第一端设有第一开槽,所述测头安装在所述第一开槽中;所述测量基座第二端设有第二开槽,且所述测量基座第二端上连接有外壳,所述第一开槽、所述第二开槽以及所述外壳内部相连通形成活动通道,所述外壳内设有套设在所述连接杆外的弹簧,所述弹簧穿设在所述活动通道中。
优选地,所述第一开槽口径大于所述第二开槽口径。
优选地,所述外壳包括壳体部和连接部,所述壳体部与所述连接部相连接,通过所述连接部将所述外壳固定在所述测量基座上。
优选地,所述连接部直径大于所述第二开槽直径,所述连接部上设有螺孔,通过紧固螺钉与所述螺孔配合将所述连接部固定在所述测量基座上。
优选地,所述定位组件包括定位基座,所述定位基座固定在所述支撑组件第二端上,所述定位基座第一表面上设有用于确定测量点位的基准球。
优选地,所述基准球固定在所述定位基座且与所述测头相对应的位置上,所述基准球的投影落在所述测头远离所述连接杆一端的表面上。
优选地,所述定位组件还包括定位螺母,所述定位螺母通过螺纹连接在所述定位基座上,用于限制所述测头在轴瓦轴向上的相对位置。
优选地,所述定位螺母靠近所述支撑组件上设有定位盘,所述定位盘固定在所述支撑组件与所述定位基座之间。
优选地,所述定位基座靠近所述支撑组件的一端设有外螺纹,所述定位螺母与所述定位基座靠近所述支撑组件的一端螺纹连接。
优选地,所述定位基座第一侧面至所述定位螺母第一侧面的轴向距离小于所述汽轮机瓦块侧面至所述汽轮机的瓦壳立筋的轴向距离;所述定位基座第一侧面与所述定位基座第一表面相垂直,所述定位螺母第一侧面为所述定位螺母上靠近所述基准球的一侧面;
所述基准球至与所述定位基座第一表面相对的第二表面的距离小于所述汽轮机瓦块底部至所述瓦壳立筋的距离。
优选地,所述汽轮机瓦块厚度测量装置还包括测量工具,所述测头上设有第一中心孔,所述特型螺母上设有与所述第一中心孔相连通的第二中心孔,所述测量工具安装在所述第一中心孔和所述第二中心孔中。
实施本发明具有以下有益效果:本发明的汽轮机瓦块厚度测量装置可实现可调式自动找正,消除了传统测量方法找正过程中的人为误差,显著提高了测量精度,同时满足了现场不拆瓦便可测量瓦厚的功能,节省了拆卸安装工作量、大量检修人力投入,以及常规岛检修重要的行车资源。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明汽轮机瓦块厚度测量装置的结构示意图;
图2是本发明汽轮机瓦块厚度测量装置的测量组件的结构示意图;
图3是本发明汽轮机瓦块厚度测量装置的定位组件的主视图;
图4是本发明汽轮机瓦块厚度测量装置的定位组件的俯视图;
图5是本发明汽轮机瓦块厚度测量装置的定位组件的侧视图;
图6是本发明的轴瓦结构示意图;
图7是图6的轴瓦沿S-S方向的剖视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中,需要理解的是,“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作,仅是为了便于描述本技术方案,而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时,该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上,或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案,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”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
参见图1-5,为本发明的一种汽轮机瓦块厚度测量装置,如图1所示,该汽轮机瓦块厚度测量装置包括测量组件1、定位组件2以及支撑组件3,测量组件1和定位组件2分别通过连接件4固定在支撑组件3两端,且测量组件1和定位组件2沿支撑组件3水平中心面相互对称;支撑组件3可以是用于方便测量的测量手柄,具体为半圆环形金属架。
如图2所示,测量组件1包括测头11,该测头11可以为圆弧测头,测头11一端固定有连接杆12,连接杆12远离测头11一端连接有用于作为测量基准的特型螺母13。具体的,连接杆12为圆柱形,连接杆12顶部加工有与特型螺母13连接的外螺纹;特型螺母13由于是测量基准,因此其顶面与底面有较高的平面度以及平行度,特型螺母13上的中心孔以及与连接杆12相连的螺栓孔应与顶面有较高的垂直度。其中,连接杆12与特型螺母13连接后高度不易过高,在100mm左右便于现场测量。
进一步地,测量组件1还包括测量基座14,测量基座14可以是长方体,测量基座14通过连接件4固定在支撑组件3第一端上;测头11固定测量基座14上。
结合图3-4,进一步地,连接件4为方形键,支撑组件3两端分别设有键槽,且该两个键槽的尺寸相同,并沿支撑组件3水平中心面相互对称;测量组件1和定位组件2分别通过方形键并采用H7g6与支撑组件3两端上的键槽配合连接,具体的,该两个方形键的尺寸相同。
当测量组件1和定位组件2均***支撑组件3后,在各部件接口处进行角焊缝连接。因考虑到检修现场环境温度随时变化以及测量的稳定性,支撑组件3采用刚度高的钢管或钢板制作,同时在外环金属杆上装配绝热性能良好的把手。
再如图2所示,进一步地,测量基座14第一端设有第一开槽141,测头11安装在第一开槽141中;测量基座14第二端设有第二开槽142,且测量基座14第二端上连接有外壳15,第一开槽141、第二开槽142以及外壳15内部相连通形成活动通道,外壳15内设有套设在连接杆12外的弹簧16,弹簧16穿设在活动通道中。具体的,第一开槽141可以为方形槽,该方形槽与测头11外缘配合,并起到限位作用,第二开槽142的形状可以为圆形,需满足弹簧16穿入,测头11顶面设置了与弹簧16配合的圆形槽道,该圆形槽道的尺寸可以与第二开槽142的尺寸相当,测头11底面为一定宽度的圆弧面,该圆弧半径较被测的轴瓦瓦块101轴承合金面圆弧半径略小1~1.5mm;连接杆12在测头11的中心位置。其中,弹簧力的大小既能承受支撑组件3的重量,又不会对轴承合金表面造成损伤,这样既降低了人为测量误差,又提高了测量稳定性及可靠性。
进一步地,第一开槽141口径大于第二开槽142口径,以限制测头11轴向上下移动超出范围,防止测头11顶面接触到外壳15,因此测头11可向远离测量基座14一侧移动,而向靠近测量基座14一侧受第二开槽的口径及深度大小限制,其安装在第二开槽142中但与弹簧16连接的测头11顶面不超出于测量基座14。
进一步地,外壳15包括壳体部151和连接部152,壳体部151与连接部152相连接,通过连接部152将外壳15固定在测量基座14上。外壳15顶部有与连接杆12配合的通孔,并对连接杆12的起到限位作用,因此两者配合应满足基孔制;外壳15顶面与特型螺母13底部相配合,均为测量基准面,因此外壳15顶面和底面应有较高的平面度,桶体与底面有一定的垂直度。
弹簧16穿过测量基座14中部的圆孔装入外壳15中,连接杆12和测头11可以为一体结构,将连接杆12穿入弹簧16中孔并穿过外壳15顶部的通孔与特型螺母13连接,同时测头11穿入测量基座14的第二开槽142中,对弹簧16起到压缩作用。
进一步地,连接部152直径大于第二开槽142直径,连接部152上设有若干个螺孔1521,通过紧固螺钉与螺孔1521配合将连接部152固定在测量基座14上。
如图3-5所示,进一步地,定位组件2包括定位基座21,定位基座21固定在支撑组件3第二端上,定位基座21第一表面上设有用于确定测量点位的基准球22。测量基座14底面与定位基座21中心在同一个经过测量手柄中心线的垂直面上;测量基座14和定位基座21上的方形键***键槽中后,测量基座14底面与定位基座21顶面平行。
进一步地,基准球22固定在定位基座21且与测头11相对应的位置上,基准球22的投影落在测头11远离连接杆12一端的表面上。基准球22镶嵌在定位基座21中,也可制作为一体,采用点面接触的形式与瓦块101底部接触,确定测量点位;基准球22上垂直于底座的中心线应在上方测头11面以内。采用以平板镶嵌耐磨合金钢珠的形式,测量时可以直接***到瓦块101与瓦壳103的缝隙之中,解决了传统外径千分尺无法直接测量瓦块101厚度的问题;同时增加了测量尺轴向定位微调螺母,将测量位置更精准的限制在瓦块101边缘15-25mm一个适当的范围内,提高测量效率。
进一步地,定位组件2还包括定位螺母23,定位螺母23通过螺纹连接在定位基座21上,用于限制测头11在轴瓦轴向上的相对位置。定位螺母23通过螺纹安装在定位基座21上,测量时将定位螺母23与瓦块101侧面金属部位接触,主要限制测头11在轴瓦轴向上的相对位置,进一步精确测量位置。
进一步地,定位螺母23靠近支撑组件3上设有定位盘24,定位盘24固定在支撑组件3与定位基座21之间。具体的,定位盘24左端为方形键***支撑组件3底部键槽后焊接,定位盘24右端与定位基座21通过螺栓连接后采用角焊缝连接。
进一步地,定位基座21靠近支撑组件3的一端设有外螺纹,定位螺母23与定位基座21靠近支撑组件3的一端螺纹连接。
如图6和图7所示,为轴瓦结构示意图,进一步地,由于在轴瓦未拆卸的情况下,瓦块101底部轴向位置受瓦壳103立筋阻碍,因此装置的各项尺寸有如下要求,定位基座21第一侧面至定位螺母23第一侧面的轴向距离小于汽轮机瓦块101侧面至汽轮机的瓦壳103立筋的轴向距离;即定位基座21最右端与定位螺母23之间轴向距离b应小于瓦块101侧面至瓦壳103立筋的轴向距离a;定位基座21第一侧面与定位基座21第一表面相垂直,定位螺母23第一侧面为定位螺母23上靠近基准球22的一侧面;
基准球22至与定位基座21第一表面相对的第二表面的距离小于汽轮机瓦块101底部至瓦壳103立筋的距离;即基准球22至定位基座21底面的距离c应小于瓦块101底部至瓦壳103立筋弧面见的距离d。
进一步地,该汽轮机瓦块厚度测量装置还包括测量工具5,可与独立的专用测量工具配合使用进行测量,测头11上设有第一中心孔111,特型螺母13上设有与第一中心孔111相连通的第二中心孔131,测量工具5安装在第一中心孔111和第二中心孔131中。具体的,该测量工具5可以为专用的深度千分尺或定制的加长表杆百分表6***测头11的第一中心孔111和特型螺母13的第二中心孔131中,以特型螺母13的顶面为基准面测量顶面至测头11底面的距离。
在传统的测量工艺中,该类型轴瓦厚度包括了轴瓦瓦块101厚度、垫板102厚度以及瓦壳103厚度三者之和。当在轴瓦未拆卸的情况下使用该汽轮机瓦块厚度测量装置测量,使用前用标准块标定测量尺的0点读数,将定位组件2***瓦块101与瓦体之间的缝隙d中,底座基准球22与瓦块101底面接触,定位螺母23与瓦块101侧面接触,手提起特型螺母13,将测头11与瓦块101轴承合金面接触。用手握住支撑组件3上方塑料把手,保持底部测点不动,轻微滑动测头11使得测头圆弧面与瓦块101轴承合金面贴合紧密。随后,使用专用千分尺或定制的加长表杆百分表5测量特型螺母13顶面至轴承合金面的距离并记录数据,以完成测量。
实施本发明具有以下有益效果:本发明通过设计可调式自动找正的汽轮机轴瓦瓦厚测量专用工具,消除了传统测量方法找正过程中的人为误差,显著提高了测量精度,同时满足了现场不拆瓦便可测量瓦厚的功能,节省了拆卸安装工作量、大量检修人力投入,以及常规岛检修重要的行车资源。
可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (13)
1.一种汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,包括测量组件(1)、定位组件(2)以及支撑组件(3),所述测量组件(1)和所述定位组件(2)分别固定在所述支撑组件(3)两端,且所述测量组件(1)和所述定位组件(2)沿所述支撑组件(3)水平中心面相互对称;
所述测量组件(1)包括测头(11),所述测头(11)一端固定有连接杆(12),所述连接杆(12)远离所述测头(11)一端连接有用于作为测量基准的特型螺母(13)。
2.根据权利要求1所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述测量组件(1)还包括测量基座(14),所述测量基座(14)通过连接件(4)固定在所述支撑组件(3)上;所述测头固定所述测量基座(14)上。
3.根据权利要求2所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述测量基座(14)第一端设有第一开槽(141),所述测头(11)安装在所述第一开槽(141)中;所述测量基座(14)第二端设有第二开槽(142),且所述测量基座(14)第二端上连接有外壳(15),所述第一开槽(141)、所述第二开槽(142)以及所述外壳(15)内部相连通形成活动通道,所述外壳(15)内设有套设在所述连接杆(12)外的弹簧(16),所述弹簧(16)穿设在所述活动通道中。
4.根据权利要求3所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述第一开槽(141)口径大于所述第二开槽(142)口径。
5.根据权利要求3所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述外壳(15)包括壳体部(151)和连接部(152),所述壳体部(151)与所述连接部(152)相连接,通过所述连接部(152)将所述外壳(15)固定在所述测量基座(14)上。
6.根据权利要求5所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述连接部(152)直径大于所述第二开槽(142)直径,所述连接部(152)上设有螺孔(1521),通过紧固螺钉与所述螺孔(1521)配合将所述连接部(152)固定在所述测量基座(14)上。
7.根据权利要求1所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述定位组件(2)包括定位基座(21),所述定位基座(21)固定在所述支撑组件(3)第二端上,所述定位基座(21)第一表面上设有用于确定测量点位的基准球(22)。
8.根据权利要求7所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述基准球(22)固定在所述定位基座(21)且与所述测头(11)相对应的位置上,所述基准球(22)的投影落在所述测头(11)远离所述连接杆(12)一端的表面上。
9.根据权利要求7所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述定位组件(2)还包括定位螺母(23),所述定位螺母(23)通过螺纹连接在所述定位基座(21)上,用于限制所述测头(11)在轴瓦轴向上的相对位置。
10.根据权利要求9所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述定位螺母(23)靠近所述支撑组件(3)上设有定位盘(24),所述定位盘(24)固定在所述支撑组件(3)与所述定位基座(21)之间。
11.根据权利要求7所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述定位基座(21)靠近所述支撑组件(3)的一端设有外螺纹,所述定位螺母(23)与所述定位基座(21)靠近所述支撑组件(3)的一端螺纹连接。
12.根据权利要求9所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述定位基座(21)第一侧面至所述定位螺母(23)第一侧面的轴向距离小于所述汽轮机瓦块侧面至所述汽轮机的瓦壳立筋的轴向距离;所述定位基座(21)第一侧面与所述定位基座(21)第一表面相垂直,所述定位螺母(23)第一侧面为所述定位螺母(23)上靠近所述基准球(22)的一侧面;
所述基准球(22)至与所述定位基座(21)第一表面相对的第二表面的距离小于所述汽轮机瓦块底部至所述瓦壳立筋的距离。
13.根据权利要求1所述的汽轮机瓦块厚度测量装置,其特征在于,所述汽轮机瓦块厚度测量装置还包括测量工具(5),所述测头(11)上设有第一中心孔(111),所述特型螺母(13)上设有与所述第一中心孔(111)相连通的第二中心孔(131),所述测量工具(5)安装在所述第一中心孔(111)和所述第二中心孔(131)中。
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