一种高精度水轮机主轴密封测圆装置的制作方法

1.本实用新型涉及监测技术领域，具体涉及一种高精度水轮机主轴密封测圆装置。


背景技术：

2.按照水轮发电机检修技术规程要求，需对水轮发电机组主轴密封情况进行定期检查测量。目前，在电站实际运行过程中，检修周期普遍为一年每次，多采用机械班检修人员对主轴密封开盖人工手动测量、统计和分析。但由于该项工作强度大，工作手续复杂，安装精度要求高，属于精细作业，且作业人员业务技能原因造成安装工艺差别大，不利于机组长期稳定运行，而每次测量都需要在流程上耗费巨大的人力和时间，也不符合无人值班“少人值守”和智慧电厂建设的相关要求，该方式还存在如下弊端，一方面，由于不同人员测量，在测量的位置及测量结果的读取上会存在较大的偏差，无法公正客观的反映实际情况，并且由于作业空间狭窄，存在一定的风险和隐患；另一方面，人工测量在拆卸和安装过程中会对设备整体的密封性产生影响，长此以往将严重影响设备运行的安全性；
3.传统的水轮机主轴密封测圆装置是通过百分表在水轮机主轴密封各个区域进行测量，测量过程中人工参与过程多，不仅影响水轮机设备整体的密封性，长此以往还会影响水轮机设备运行的安全性。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：传统的水轮机主轴密封测圆装置是通过百分表在水轮机主轴密封各个区域进行测量，测量过程中人工参与过程多，不仅影响水轮机设备整体的密封性，长此以往还会影响水轮机设备运行的安全性，本实用新型的目的在于提供一种高精度主轴密封测圆装置，解决上述技术问题。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.本方案提供一种高精度水轮机主轴密封测圆装置，包括：可调节主轴旋转组合架和水轮机主轴密封区域圆周采集装置；
7.所述可调节主轴旋转组合架装配在水轮机主轴上，并带动水轮机主轴密封区域圆周采集装置绕水轮机主轴旋转，且旋转过程中所有水轮机主轴密封区域圆周采集装置始终位于同一平面。
8.本方案工作原理：传统的水轮机主轴密封测圆装置是通过百分表在水轮机主轴密封各个区域进行测量，测量过程中人工参与过程多，不仅影响水轮机设备整体的密封性，长此以往还会影响水轮机设备运行的安全性；本方案提供的高精度水轮机主轴密封测圆装置，可调节主轴旋转组合架安装于水轮机组主轴上，通过调节主轴旋转组合架包裹水轮机主轴的松紧度来调节各个采集装置距离水轮机主轴密封各区域的距离，通过可调节主轴旋转组合架和水轮机主轴密封区域圆周采集装置的配合，消除了滑动摩擦块测圆架推动卡塞，速度不均匀等的问题，提高了主轴密封圆度测量处理效率，直观的处理建议使现场工作人员减少了低效计算和反复返工的人力物力浪费。
9.进一步优化方案为，所述水轮机主轴密封区域圆周采集装置包括：水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机主轴密封位置采集器、水轮机转轮下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器。
10.进一步优化方案为，所述水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机主轴密封位置采集器、水轮机转轮下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器均为激光测量仪。
11.传统测量过程是通过百分表的表针紧贴水轮机主轴密封区域进行圆度测量，而测量过程中，对于不同部位，测量完后需要将表针抽出重新归零，这时候就需要操作人员手动重置，将会导致测量仪器受人为因素大，影响测量精度；
12.另一方面，主轴密封表面为螺纹状而非平面，使用百分表测量过程，一个圆周内，表针接触的地方有的凹陷，有的凸起，会有很大的误差；而本方案使用激光测量仪可以有效避免上述情况，提供精准的测量数据基础。
13.激光测量仪在安装后与数据采集处理装置相连，装置在旋转测量过程中自动将主轴密封与测距仪相对距离进行采集并生成圆度图，展示主轴密封圆度并给出处理意见，装置有效提高了主轴密封测圆精度，提供了主轴密封处理调整方法。
14.进一步优化方案为，所述可调节主轴旋转组合架包括：组合件、固定杆和法兰；
15.多个组合件拼接成包裹在水轮机主轴外围的组合框架，所述组合框架截面为正多边形；
16.相邻的两个组合件之间通过固定杆或法兰连接。
17.进一步优化方案为，所述组合框架截面为正六边形，每个组合件为一个矩形框架。
18.进一步优化方案为，还包括：支臂组合架、支撑架和测量杆；
19.所述支臂组合架连接在可调节主轴旋转组合架上，所述支臂组合架与水轮机主轴垂直，所述支撑架安装在支臂组合架上并接触水轮机转轮上冠外圆；水轮机主轴密封位置采集器安装在支撑架上；
20.所述测量杆安装在支臂组合架上，且测量杆与水轮机主轴平行；
21.所述水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机转轮下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器均安装在测量杆上。
22.进一步优化方案为，还包括第一轴承和第一轴承座，所述第一轴承装配在支撑架上，第一轴承座装配在水轮机转轮上冠外圆上，支撑架通过第一轴承与水轮机转轮上冠外圆接触。
23.进一步优化方案为，还包括第二轴承和第二轴承座，所述第二轴承装配在可调节主轴旋转组合架底部，第二轴承座装配在水轮机主轴的限位件上，可调节主轴旋转组合架通过第二轴承和第二轴承座与水轮机主轴的限位件接触。
24.组合件通过组合法兰固定于水轮机主轴上，支臂组合架固定于组合架上，形成测圆装置主体，调整支撑架与水轮机转轮上冠外圆接触，作为支撑点；调节法兰及第一轴承座，使第一轴承座与水轮机主轴平行。
25.进一步优化方案为，还包括抗磨块，所述可调节主轴旋转组合架的内壁上设置多个抗磨块，组合架通过抗磨块7接触并绕水轮机主轴旋转。
26.抗磨块相当于滑动轴承，与水轮机主轴直接接触，在推动测圆装置转动时，可调节
主轴旋转组合架上的抗磨块与水轮机主轴发生滑动摩擦。
27.进一步优化方案为，所述组合件中间设置有连接件，所述抗磨块安装在连接件上。
28.转动测圆装置绕水轮机主轴做圆周运动，激光测量仪通过测量与水轮机主轴密封相对距离数据后将采集数据传送至系统，系统通过计算绘制主轴密封圆度图，并计算圆度偏差，计算同心度，给出调整建议。
29.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
30.本实用新型提供一种高精度水轮机主轴密封测圆装置，可调节主轴旋转组合架安装于水轮机组主轴上，通过调节主轴旋转组合架包裹水轮机主轴的松紧度来调节各个采集装置距离水轮机主轴密封各区域的距离，通过可调节主轴旋转组合架和水轮机主轴密封区域圆周采集装置的配合，消除了滑动摩擦块测圆架推动卡塞，速度不均匀等的问题，提高了主轴密封圆度测量处理效率，直观的处理建议使现场工作人员减少了低效计算和反复返工的人力物力浪费。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
32.图1为高精度主轴密封测圆装置结构示意图；
33.图2为高精度主轴密封测圆装置结构俯视图；
34.图3为实施例3的主轴密封测圆装置结构示意图。
35.附图中标记及对应的零部件名称：
36.1-组合件，11-连接件，2-固定杆，3-法兰，4-支臂组合架，41-第一连接件，42-第二连接件，43-支臂，5-支撑架，51-第一轴承，52-第一轴承座，6-测量杆，61-支撑件，62-支臂斜撑，7-抗磨块，8-第二轴承，9-第二轴承座，10-水轮机主轴密封位置，12-水轮机主轴的限位件，13-水轮机主轴上冠外圆，14-水轮机主轴下环外圆，15-水轮机转轮下梳齿。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
38.实施例1
39.本实施例1提供一种高精度水轮机主轴密封测圆装置，如图1和图2所示，包括：可调节主轴旋转组合架和水轮机主轴密封区域圆周采集装置；
40.所述可调节主轴旋转组合架装配在水轮机主轴上，并带动水轮机主轴密封区域圆周采集装置绕水轮机主轴旋转，且旋转过程中所有水轮机主轴密封区域圆周采集装置始终位于同一平面。
41.所述水轮机主轴密封区域圆周采集装置包括：水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机主轴密封位置采集器、水轮机转轮下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器。
42.所述水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机主轴密封位置采集器、水轮机转轮
下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器均为激光测量仪。
43.所述可调节主轴旋转组合架包括：组合件1、固定杆2和法兰3；
44.多个组合件拼接成包裹在水轮机主轴外围的组合框架，所述组合框架截面为正多边形；
45.相邻的两个组合件之间通过固定杆或法兰连接。
46.所述组合框架截面为正六边形，每个组合件为一个矩形框架。
47.还包括：支臂组合架4、支撑架5和测量杆6；
48.所述支臂组合架4连接在可调节主轴旋转组合架上，所述支臂组合架与水轮机主轴垂直，所述支撑架安装在支臂组合架上并接触水轮机转轮上冠外圆；水轮机主轴密封位置采集器安装在支撑架5上。
49.根据实际情况设计支臂组合架4，本实施例中支臂组合架4包括：第一连接件41，第二连接件42和支臂43；两个支臂43的一端通过第一连接件41连接在可调节主轴旋转组合架上、另一端连接在测量杆6上；第二连接件42连接在两个支臂43之间，提供稳固的结构支撑。
50.所述测量杆6安装在支臂组合架上，且测量杆6与水轮机主轴平行；
51.为了使测量杆6与支臂组合架4牢固连接，添加支臂斜撑62将测量杆6连接至支臂组合架4上。支撑件61连接在测量杆6与支撑架5之间。
52.所述水轮机转轮上冠外圆区域采集器、水轮机转轮下环外圆区域采集器和水轮机转轮下梳齿区域采集器均安装在测量杆上。
53.还包括第一轴承51和第一轴承座52，所述第一轴承51装配在支撑架上，第一轴承座52装配在水轮机转轮上冠外圆上，支撑架5通过第一轴承51与水轮机转轮上冠外圆接触。
54.还包括第二轴承8和第二轴承座9，所述第二轴承8装配在可调节主轴旋转组合架底部，第二轴承座9装配在水轮机主轴的限位件12上，可调节主轴旋转组合架通过第二轴承8和第二轴承座9与水轮机主轴的限位件接触。
55.还包括抗磨块7，所述可调节主轴旋转组合架的内壁上设置多个抗磨块7，组合架通过抗磨块7接触并绕水轮机主轴旋转。
56.所述组合件中间设置有连接件11，所述抗磨块7安装在连接件11上。
57.实施例3
58.如图3所示，本实施例根据本发明的技术方案设计的高精度水轮机主轴密封测圆装置，在水轮机主轴密封位置10处布设3个激光测距仪并排采集，在水轮机主轴上冠外圆13、水轮机主轴下环外圆14和水轮机转轮下梳齿15分别布设一个激光测距仪，在水轮机主轴密封位置10处布设3个激光测距仪；
59.在水轮机主轴上冠外圆、水轮机主轴下环外圆和水轮机转轮下梳齿区域布设的激光测距仪均连接在测量杆上，在水轮机主轴密封位置10处布设的3个激光测距仪连接在支撑架5上，所有的激光测距仪位于同一平面，以保证可调节主轴旋转组合架带动着一起同步测量。
60.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。