一种发动机气隙测量装置及测量方法与流程

1.本发明涉及发电机技术领域，具体而言，涉及一种发动机气隙测量装置及测量方法。


背景技术：

2.水轮发电机组空气间隙的大小对机组的运行性能及技术经济指标等有直接影响，间隙测量取磁极的最高点与定子铁芯之间的最小距离，因此空气间隙测量时必须力求精确。
3.目前，测量空气间隙多采用木楔压入法进行测量，即采用木制或钢制的斜尺并在斜尺表面涂显示剂，然后将斜尺插入定子与转子磁极最高点之间，待插不动时拔出斜尺，用游标卡尺或外径千分尺测量有擦痕处的斜尺厚度即为空气间隙值。
4.由于采用木楔压入法测量空气间隙值时，斜尺无法深入到发电机的中间部分，其测量到的往往是磁极端压板与铁芯压板之间的间隙值，并非真正的磁极与铁芯之间的气隙值，故而采用木楔压入法测量到的空气间隙值容易出现误差，其精确度有待提高。


技术实现要素：

5.基于此，为了解决现有采用木楔压入法测量空气间隙值容易出现误差，精确度有待提高的问题，本发明提供了一种发动机气隙测量装置及测量方法，其具体技术方案如下：
6.一种发动机气隙测量装置，包括设有矩形凹槽的底座、顶针、滑槽以及多块垫片。
7.所述底座的底部表面设有凸点，所述矩形凹槽远离所述凸点的侧壁设有贯穿所述侧壁的滑道；所述顶针与所述滑道滑动连接，并且所述顶针位于所述矩形凹槽的一端呈圆弧状。
8.所述滑槽的一端的开口边缘与所述矩形凹槽的开口边缘固定连接，且所述滑槽的内腔与所述矩形凹槽连通。
9.多块所述垫片位于所述滑槽中且与所述滑槽滑动连接。
10.通过将多块所述垫片逐一推入到所述矩形凹槽之中，可以不断增加所述顶针另一端在所述滑道的伸出长度。
11.先将所述底座插入到发电机的中间位置，并使所述凸点抵接在磁极最高点或定子铁芯上，然后再调整所述顶针另一端在所述滑道的伸出长度。当所述顶针的另一端以及所述凸点分别与发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯接触时，所述顶针的另一端与所述凸点之间的距离，即为发电机磁极与定子铁芯之间的空气间隙值。
12.由于所述底座插入至发电机的中间位置，并位于磁极最高点与定子铁芯之间，故而通过所述测量装置，可以测量出发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯之间的空气间隙值，解决了现有采用木楔压入法测量空气间隙值容易出现误差，精确度有待提高的问题，提高了空气间隙值的测量精度。
13.进一步地，所述垫片的宽度与所述矩形凹槽的宽度相等，所述垫片靠近所述矩形
凹槽的一端呈圆弧状。
14.进一步地，所述垫片由不锈钢片制成。
15.进一步地，所述不锈钢片的厚度为1mm。
16.进一步地，所述不锈钢片的厚度为0.1mm。
17.进一步地，所述不锈钢片的厚度为0.05mm。
18.一种发动机气隙测量方法，包括如下步骤：
19.将测量装置插入发动机的磁极与铁芯之间，并将测量装置在发动机的磁极与铁芯之间的位置记为测量点；
20.将最靠近矩形凹槽的底面的垫片依次推入到矩形凹槽中以逐步增加顶针另一端在滑道的伸出长度；
21.当无法再将垫片推入到矩形凹槽中时，取出测量装置；
22.测量顶针另一端与凸点之间的距离，所述距离即为测量点的气隙值；
23.其中，测量装置包括设有矩形凹槽的底座、顶针、滑槽以及多块垫片。
24.所述底座的底部表面设有凸点，所述矩形凹槽远离所述凸点的侧壁设有贯穿所述侧壁的滑道；所述顶针与所述滑道滑动连接，并且所述顶针位于所述矩形凹槽的一端呈圆弧状。
25.所述滑槽的一端的开口边缘与所述矩形凹槽的开口边缘固定连接，且所述滑槽的内腔与所述矩形凹槽连通。
26.多块所述垫片位于所述滑槽中且与所述滑槽滑动连接。
27.由于所述测量装置的所述底座插入至发电机的中间位置，并位于磁极最高点与定子铁芯之间，故而所述顶针另一端与所述凸点之间的距离，即为测量点的气隙值。
28.即是说，通过所述测量方法，可以测量出发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯之间的空气间隙值，解决了现有采用木楔压入法测量空气间隙值容易出现误差，精确度有待提高的问题，提高了空气间隙值的测量精度。
29.进一步地，利用游标卡尺测量顶针另一端与凸点之间的距离。
30.进一步地，垫片的宽度与所述矩形凹槽的宽度相等，垫片靠近所述矩形凹槽的一端呈圆弧状。
31.进一步地，垫片由不锈钢片制成，不锈钢片的厚度为1mm、0.1mm或0.05mm。
附图说明
32.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
33.图1是本发明一实施例中一种发动机气隙测量装置的整体结构示意图；
34.图2是本发明一实施例中一种发动机气隙测量方法的整体流程示意图。
35.附图标记说明：
36.1、底座；2、顶针；3、滑槽；4、垫片；5、凸点；6、矩形凹槽。
具体实施方式
37.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本
发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
41.如图1所示，本发明一实施例中的一种发动机气隙测量装置，包括设有矩形凹槽6的底座1、顶针2、滑槽3以及多块垫片4。
42.所述底座1的底部表面设有凸点5，所述矩形凹槽6远离所述凸点5的侧壁设有贯穿所述侧壁的滑道；所述顶针2与所述滑道滑动连接，并且所述顶针2位于所述矩形凹槽6的一端呈圆弧状。
43.所述滑槽3的一端的开口边缘与所述矩形凹槽6的开口边缘固定连接，且所述滑槽3的内腔与所述矩形凹槽6连通。即是说，所述滑槽3的一端开口边缘与所述矩形凹槽6的开口边缘接合。优选地，所述底座1与滑槽3一体成型。
44.多块所述垫片4位于所述滑槽3中且与所述滑槽3滑动连接。
45.具体而言，所述垫片4呈长条状，所述滑槽3呈方管状。当所述底座1插入到发电机中间部分的磁极与定子铁芯之间时，至少部分所述滑槽3位于发电机的外侧。如此，可以方便技术人员将垫片4推入到矩形凹槽6之中并使至少部分垫片4插入到所述顶针2的一端与矩形凹槽6的底面之间。
46.所述凸点5、所述顶针2以及所述滑道的轴心线相互重合。
47.所述垫片4可以由不锈钢片制成，且所述不锈钢片的厚度可以根据实际需要调整设定。作为一种优选的技术方案，所述不锈钢片的厚度规格可以为1mm、0.1mm或0.05mm等。也即是说，多块所述垫片4可以采用一种厚度规格，也可以采用一种以上的厚度规格以组合使用并且厚度规格大的位于厚度规格小的下方。例如，多块所述垫片4的厚度规格包括三种，最大厚度规格的垫片4位于最下方，而最小厚度规格的最上方。如此一来，即可以通过最大厚度规格的垫片4，对所述顶针2另一端的伸出长度进行粗调，通过最小厚度规格的垫片4对所述顶针2另一端的伸出长度进行微调。粗调与微调相结合，可以快速而且准确地调整所述顶针2另一端的伸出长度，提高发电机气隙的测量效率。
48.通过将多块所述垫片4逐一推入到所述矩形凹槽6之中，可以不断增加所述顶针2另一端在所述滑道的伸出长度。
49.先将所述底座1插入到发电机的中间位置，并使所述凸点5抵接在磁极最高点或定子铁芯上，然后再调整所述顶针2另一端在所述滑道的伸出长度。当所述顶针2的另一端以及所述凸点5分别与发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯接触时，所述顶针2的另一端与所述凸点5之间的距离，即为发电机磁极与定子铁芯之间的空气间隙值。
50.由于所述底座1插入至发电机的中间位置，并位于磁极最高点与定子铁芯之间，故而通过所述测量装置，可以测量出发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯之间的空气间隙值，解决了现有采用木楔压入法测量空气间隙值容易出现误差，精确度有待提高的问题，提高了空气间隙值的测量精度。
51.在其中一个实施例中，所述垫片4的宽度与所述矩形凹槽6的宽度相等，所述垫片4靠近所述矩形凹槽6的一端呈圆弧状，以方便通过所述垫片4将所述顶针2垫起。
52.在本发明中，所述凹槽、顶针2以及凸点5的长度尺寸，均可以根据实际需要进行调整设定，在此不再赘述。
53.一种发动机气隙测量方法，如图2所示，包括如下步骤：
54.第一步，将测量装置插入发动机的磁极与铁芯之间，并将测量装置在发动机的磁极与铁芯之间的位置记为测量点。
55.第二步，将最靠近矩形凹槽6的底面的垫片4依次推入到矩形凹槽6中以逐步增加顶针2另一端在滑道的伸出长度。
56.第三步，当无法再将垫片4推入到矩形凹槽6中时，取出测量装置。
57.第四步，测量顶针2另一端与凸点5之间的距离，所述距离即为测量点的气隙值。
58.其中，测量装置包括设有矩形凹槽6的底座1、顶针2、滑槽3以及多块垫片4。
59.所述底座1的底部表面设有凸点5，所述矩形凹槽6远离所述凸点5的侧壁设有贯穿所述侧壁的滑道；所述顶针2与所述滑道滑动连接，并且所述顶针2位于所述矩形凹槽6的一端呈圆弧状。作为一种优选的技术方案，所述顶针2的另一端呈圆弧状或圆锥状，相应地，所述凸点5呈圆弧状或圆锥状。如此，所述顶针2的一端可以更好更准确地与发电机中间位置磁极最高点抵接，所述凸点5可以更好更准确地与发电机中间位置定子铁芯抵接。
60.需要说明的是，根据测量点的不同，所述磁极最高点可能位于定子铁芯的上方、下方、左侧或者右侧等不同方向。
61.所述滑槽3的一端的开口边缘与所述矩形凹槽6的开口边缘固定连接，且所述滑槽3的内腔与所述矩形凹槽6连通。当所述底座1插入到发电机中间部分的磁极与定子铁芯之间时，至少部分所述滑槽3位于发电机的外侧。如此，可以方便技术人员将垫片4推入到矩形凹槽6之中并使至少部分垫片4插入到所述顶针2的一端与矩形凹槽6的底面之间。
62.多块所述垫片4位于所述滑槽3中且与所述滑槽3滑动连接。所述垫片4呈长条状，并且垫片4可相对滑槽3滑动。具体而言，多块垫片4堆叠在一起，采用一种厚度规格或者采用一种以上的厚度规格的组合使用。当多块垫片4采用一种以上的厚度规格组合使用时，厚度规格大的位于厚度规格小的下方。这里，以所述凸点5所在位置为下，所述顶针2另一端所在位置为上。相对而言，所述凸点5位于所述顶针2的下方。
63.由于所述测量装置的所述底座1插入至发电机的中间位置，并位于磁极最高点与定子铁芯之间，故而所述顶针2另一端与所述凸点5之间的距离，即为测量点的气隙值。
64.即是说，通过所述测量方法，可以测量出发电机中间位置的磁极最高点以及定子铁芯之间的空气间隙值，解决了现有采用木楔压入法测量空气间隙值容易出现误差，精确度有待提高的问题，提高了空气间隙值的测量精度。
65.在其中一个实施例中，利用游标卡尺或者千分尺测量顶针2另一端与凸点5之间的距离。
66.在其中一个实施例中，垫片4的宽度与所述矩形凹槽6的宽度相等，垫片4靠近所述矩形凹槽6的一端呈圆弧状，以方便通过所述垫片4将所述顶针2垫起。
67.在其中一个实施例中，垫片4由不锈钢片制成，不锈钢片的厚度为1mm、0.1mm或0.05mm。优选地，多块垫块采用不同厚度规格以组合使用，以对顶针2另一端的伸出长度进行粗调与微调，提高发电机气隙的测量效率。
68.在其中一个实施例中，所述滑道的侧壁还设有开槽，开槽中设有长条形电阻，开槽与滑道连通并且顶针上设有垂直于顶针的滑动杆，滑动杆的一端与长条形电阻片抵接并且与长条形电阻片电连接；其中，所述顶针由绝缘材料比如塑料、陶瓷或者玻璃钢制成，滑动杆由导电金属材料如铜制成；所述测量装置还包括处理器，所述滑动杆以及长条形电阻片的一端分别通过导线与处理器电连接，长条形电阻片的阻值与长度成正比。所述处理器先通过计算两条导线之间的长条形电阻片之间的阻值，获取两条导线之间的长条形电阻片的长度，然后根据两条导线之间的长条形电阻片的长度计算顶针相对于滑道的伸出长度，最后根据两条导线之间的长条形电阻片的长度计算顶针相对于滑道的伸出长度以及凸点到滑道开口之间的距离，计算凸点与顶针另一端之间的距离，该距离即为测量点的气隙值。
69.通过在滑道的侧壁开设开槽并在开槽中设置长条形电阻片，利用处理器计算滑动杆与长条形电阻片一端之间的电阻值以及长条形电阻片电阻值与长度之间的线性比例关系，可以很方便地计算出凸点与顶针另一端之间的距离。即是说，通过所述滑动杆以及电阻片，所述测量装置可以很方便的测量出发电机的空气间隙值。
70.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
71.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。