專利名稱：混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，屬于專用生產(chǎn)工藝裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)輪作為水力發(fā)電機組的核心部件，關(guān)系到整套機組的效率、出力等關(guān)鍵性能指標。特別是轉(zhuǎn)輪在制造過程中的制造精度會直接影響轉(zhuǎn)輪的質(zhì)量，所以如何控制轉(zhuǎn)輪葉片裝配時的位置精度在制造過程中至關(guān)重要。在以往轉(zhuǎn)輪裝配中使用的是內(nèi)等分式裝配工裝，工裝中各結(jié)構(gòu)均是固定不動的，在測量轉(zhuǎn)輪葉片不同部位時需要重新定位工裝，精度不高，其不適用于大型混流式轉(zhuǎn)輪·(如轉(zhuǎn)輪直徑5m以上)，以及高水頭轉(zhuǎn)輪，因此其通用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種精度高、易操作的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，包括安裝在轉(zhuǎn)輪上冠中心孔處的底座，固定在底座上的中心柱，所述中心柱的外側(cè)套有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的外柱套，所述外柱套的側(cè)邊固定有出水邊檢測基準板，出水邊檢測基準板上設(shè)有出水邊檢測基準平面，所述中心柱的上端設(shè)有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的緊固支座，連接管的一端固定在所述緊固支座上，所述連接管的另一端連接在進水邊支架上，所述進水邊支架上固定有進水邊檢測基準板，所述進水邊檢測基準板上設(shè)有進水邊檢測基準平面，所述出水邊檢測基準平面、進水邊檢測基準平面均穿過所述中心柱的軸心線。優(yōu)選地，所述緊固支座和中心柱之間設(shè)有上滑動軸承，中心柱和外柱套之間設(shè)有所述上滑動軸承、下滑動軸承和推力球軸承，所述推力球軸承位于下滑動軸承的下方。優(yōu)選地，還包括與進水邊檢測基準板配合使用的進水邊角度樣板、與出水邊檢測基準板配合使用的出水邊角度樣板。進一步地，所述進水邊角度樣板上設(shè)有可與進水邊的葉片表面貼合的型線，所述進水邊角度樣板的表面上刻有進水邊角度刻線，所述出水邊角度樣板上設(shè)有可與出水邊的葉片表面貼合的型線，所述出水邊角度樣板的表面上刻有出水邊角度刻線。優(yōu)選地，所述連接管為鋁管，所述進水邊支架為鋁支架。本發(fā)明的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝精度高、輕便、工人操作性非常好，即使對于直徑超過8米的大轉(zhuǎn)輪，不需借助外力就能用手推動進水邊檢測基準板、出水邊檢測基準板的轉(zhuǎn)動，輕易地進行檢查作業(yè)。


圖I為本發(fā)明的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為中心柱及外柱套連接結(jié)構(gòu)剖面圖。圖3為混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝和進水邊角度樣板、出水邊角度樣板配合檢查時的狀態(tài)示意圖。圖4為圖I的俯視圖。圖5為一個進水邊角度樣板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為一個出水邊角度樣板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的方案進一步說明。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝包括安裝在轉(zhuǎn)輪上冠14中心孔處的底座1，固定在底座I上的中心柱2，中心柱2的外側(cè)套有可繞中心柱2的軸心線旋轉(zhuǎn)的外柱套3，外柱套3的側(cè)邊固定有出水邊檢測基準板4，出水邊檢測基準板4上設(shè)有出水邊檢測基準平面41 (因出水邊檢測基準板4有一定厚度，故出水邊檢測基準板4的一個平面為出水邊檢測基準平面41，確保精度)，中心柱2的上端設(shè)有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的緊固支座5，緊固支座5上設(shè)有通孔51，連接管6的一端穿過通孔51、并固定在緊固支座5上，連接管6的另一端連接有進水邊支架7上，進水邊支架7上固定進水邊檢測基準板8，進水邊檢測基準板8上設(shè)有進水邊檢測基準平面81，出水邊檢測基準平面41、進水邊檢測基準平面81均穿過中心柱2的軸心線。其中，進水邊檢測基準平面81對著葉片的進水邊型線811(圖I所示)和出水邊檢測基準平面41對著葉片的進水邊型線411 (圖I所示)根據(jù)葉片設(shè)計要求確定，例如設(shè)計時轉(zhuǎn)輪所有葉片的進水邊(忽略厚度)在一個進水邊回轉(zhuǎn)曲面內(nèi)，進水邊檢測基準平面81延伸后應(yīng)與該進水邊回轉(zhuǎn)曲面有一條交線，進水邊型線811應(yīng)該平行偏置于這條交線，與這條交線有一定距離，同理對應(yīng)于出水邊型線411，根據(jù)此設(shè)計要求設(shè)計的進水邊檢測基準板8和出水邊檢測基準板4在安裝時，可通過一些關(guān)鍵部位的尺寸進行檢測，確保滿足以上設(shè)計要求。連接管6為鋁管，進水邊支架7為鋁支架，減輕了整個裝配工裝的重量。其中底座I的功能是對中心柱2提供一個穩(wěn)固的支撐，以及定位進水邊檢測基準板8 (也稱進水邊SWEEP板)、出水邊檢測基準板4 (也稱出水邊SWEEP板)的旋轉(zhuǎn)中心，使得混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝的旋轉(zhuǎn)中心21與轉(zhuǎn)輪上冠14、轉(zhuǎn)輪下環(huán)15同心，保證轉(zhuǎn)輪葉片16的裝配精度。如圖2所示的中心柱2，緊固支座5和中心柱2之間設(shè)有上滑動軸承9，中心柱2和外柱套3之間設(shè)有上滑動軸承9、下滑動軸承10和推力球軸承11，推力球軸承11位于下滑動軸承10的下方，中心柱2跟外柱套3靠一個推力球軸承11和上滑動軸承9和下滑動軸承10兩個滑動軸承定心轉(zhuǎn)動，上滑動軸承9設(shè)有一個法蘭邊和軸承筒部，緊固支座5和中心柱2之間為上滑動軸承9的法蘭邊，外柱套3和中心柱2之間為上滑動軸承9的軸承筒部，這樣的結(jié)構(gòu)保證了緊固支座5和外柱套3可以繞同一圓心但相互之間能獨立轉(zhuǎn)動。本發(fā)明還包括與進水邊檢測基準板8配合使用的進水邊角度樣板12、與出水邊檢測基準板4配合使用的出水邊角度樣板13。如圖5所示為其中一個進水邊角度樣板12，進水邊角度樣板12上設(shè)有可與進水邊的葉片表面貼合的型線(如LPS的內(nèi)側(cè)邊和PS的內(nèi)側(cè)邊)，進水邊角度樣板12的表面上刻有進水邊角度刻線17，18，如圖6所示，出水邊角度樣板13上設(shè)有可與出水邊的葉片表面貼合的型線(如PS的內(nèi)側(cè)邊)，出水邊角度樣板13的表面上刻有出水邊角度刻線19，20。出水邊檢測基準板4通過圓柱銷和螺栓螺母連接定位于外柱套的側(cè)邊31上(如圖2所示)，使其可單獨繞中心柱2的軸心線旋轉(zhuǎn)(即繞轉(zhuǎn)輪中心旋轉(zhuǎn))，并且通過出水邊角度樣板13與之配合使用來檢查轉(zhuǎn)輪葉片16的出水邊角度是否在控制范圍之內(nèi)。連接管6用來連接緊固支座5和進水邊檢測基準板8，使進水邊檢測基準板8能在轉(zhuǎn)輪下環(huán)15和連接管6的支持下繞中心柱2的軸心線旋轉(zhuǎn)(即繞轉(zhuǎn)輪中心旋轉(zhuǎn))。進水邊檢測基準板8和進水邊支架7均由鋁制零件構(gòu)成，主要功能是與進水邊角度樣板12配套使用來檢查轉(zhuǎn)輪葉片16的裝配位置是否在控制范圍之內(nèi)。
如圖4所示，此套裝配工裝結(jié)構(gòu)上關(guān)鍵之處在于其進水邊檢測基準平面81和出水邊檢測基準平面41兩個檢測基準平面在轉(zhuǎn)動過程中永遠通過旋轉(zhuǎn)中心21，也就是轉(zhuǎn)輪中心的。這樣的結(jié)構(gòu)保證了進水邊檢測基準板8、出水邊檢測基準板4在360°圓周內(nèi)無論如何轉(zhuǎn)動，都能對于葉片角度檢測提供準確基準。本發(fā)明的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其輕便可靠、精度高、適應(yīng)性強，能應(yīng)用于從小型到特大型，從低水頭到高水頭的各種混流式轉(zhuǎn)輪的裝配工藝。本發(fā)明的使用方法如下I)將轉(zhuǎn)輪上冠14、轉(zhuǎn)輪下環(huán)15調(diào)成同心，并進行定位；2)將底座I安裝在轉(zhuǎn)輪上冠14的中心孔處，然后將本發(fā)明的工裝安裝到位(包括中心柱、連接管、進水邊檢測基準板、出水邊檢測基準板等均安裝到位)，裝在轉(zhuǎn)輪上后需對關(guān)鍵位置尺寸根據(jù)設(shè)計要求進行檢查，以確保使用時的準確性；3)在轉(zhuǎn)輪葉片16處，利用進水邊角度樣板12和出水邊角度樣板13配合進水邊檢測基準板8、出水邊檢測基準板4進行角度校驗。SWEEP裝配工裝主要用在轉(zhuǎn)輪葉片定位裝配完成之后，對葉片進水邊和出水邊的空間位置和角度等進行檢查。如圖3所示就是本發(fā)明的裝配工裝和轉(zhuǎn)輪葉片進水邊角度樣板和出水邊角度樣板配套使用時的狀態(tài)。如圖5所示，具體進水邊角度檢測方法是，檢測時將進水邊角度樣板12水平放置，并貼合于進水邊檢測基準板8的角尺座82貼合平面上，以保證樣板型線例如LPS能完全貼合轉(zhuǎn)輪葉片的一側(cè)(進水邊檢測基準板8不同位置處的角尺座82與該位置處的進水邊角度樣板12對應(yīng)，每個位置的角尺座82均垂直于進水邊檢測基準板8，角尺座82通過螺栓固定在進水邊檢測基準板8上，角尺座82還能為進水邊角度樣板12提供支撐平面)，轉(zhuǎn)動進水邊檢測基準板8使得進水邊角度樣板12上刻線的尖端與進水邊檢測基準平面81對齊，理想狀態(tài)當進水邊檢測基準平面81與進水邊角度刻線18 (位于中心的刻線)完全重合時，進水邊角度為標準值，完全合格，一般地，轉(zhuǎn)輪葉片進水邊角度有偏差時，其中一條進水邊角度刻線17 (位于進水邊角度刻線18兩側(cè)的刻線)會與進水邊檢測基準平面81會與重合，這樣便可得出進水邊角度刻線18與進水邊檢測基準平面81的角度偏差值A(chǔ)，如偏差值A(chǔ)在規(guī)定范圍內(nèi)(如±2° )，則說明轉(zhuǎn)輪葉片進水邊角度合格。對于轉(zhuǎn)輪葉片出水邊角度檢測，方法與上述進水邊的類似，此處不再詳述。
通過本發(fā)明的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，能保證整個轉(zhuǎn)輪內(nèi)所有葉片進、出水邊角度符合設(shè)計要求，從而保證轉(zhuǎn)輪的質(zhì)量。混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝提供了一套精準方便的轉(zhuǎn)輪葉片裝配位置檢查的方法 ，并且此套裝置輕便，工人操作性非常好，即使對于直徑超過8米的大轉(zhuǎn)輪，不需借助外力就能用手推動進水邊檢測基準板、出水邊檢測基準板的轉(zhuǎn)動，輕易地進行檢查作業(yè)。并且此套工裝經(jīng)過眾多項目驗證，例如三峽轉(zhuǎn)輪，溪洛渡轉(zhuǎn)輪，龍灘轉(zhuǎn)輪，錦屏轉(zhuǎn)輪等，再次證明了此套工裝的輕便，精確，易操作等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其特征是包括安裝在轉(zhuǎn)輪上冠(14)中心孔處的底座(I)，固定在底座(I)上的中心柱(2)，所述中心柱(2)的外側(cè)套有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的外柱套(3)，所述外柱套(3)的側(cè)邊(31)固定有出水邊檢測基準板(4)，出水邊檢測基準板(4)上設(shè)有出水邊檢測基準平面(41)，所述中心柱⑵的上端設(shè)有可繞中心柱(2)的軸心線旋轉(zhuǎn)的緊固支座(5)，連接管￠)的一端固定在所述緊固支座(5)上，所述連接管(6)的另一端連接在進水邊支架(7)上，所述進水邊支架(7)上固定有進水邊檢測基準板(8)，所述進水邊檢測基準板(8)上設(shè)有進水邊檢測基準平面(81)，所述出水邊檢測基準平面(41)、進水邊檢測基準平面(81)均穿過所述中心柱(2)的軸心線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其特征是所述緊固支座(5)和中心柱(2)之間設(shè)有上滑動軸承(9)，中心柱⑵和外柱套(3)之間設(shè)有所述上滑動軸承(9)、下滑動軸承(10)和推力球軸承(11)，所述推力球軸承(11)位于下滑動軸承(10)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其特征是還包括與進水邊檢測基準板(8)配合使用的進水邊角度樣板(12)、與出水邊檢測基準板(4)配合使用的出水邊角度樣板(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其特征是所述進水邊角度樣板(12)上設(shè)有可與進水邊的葉片表面貼合的型線，所述進水邊角度樣板(12)的表面上刻有進水邊角度刻線(17，18)，所述出水邊角度樣板(13)上設(shè)有可與出水邊的葉片表面貼合的型線，所述出水邊角度樣板(13)的表面上刻有出水邊角度刻線(19，20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，其特征是所述連接管(6)為招管，所述進水邊支架(X)為招支架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混流式轉(zhuǎn)輪葉片三維空間定位裝配工裝，包括安裝在轉(zhuǎn)輪上冠中心孔處的底座，固定在底座上的中心柱，所述中心柱的外側(cè)套有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的外柱套，所述外柱套的側(cè)邊固定有出水邊檢測基準板，出水邊檢測基準板上設(shè)有出水邊檢測基準平面，所述中心柱的上端設(shè)有可繞中心柱的軸心線旋轉(zhuǎn)的緊固支座，連接管的一端固定在所述緊固支座上，所述連接管的另一端連接在進水邊支架上，所述進水邊支架上固定有進水邊檢測基準板，所述進水邊檢測基準板上設(shè)有進水邊檢測基準平面，所述出水邊檢測基準平面、進水邊檢測基準平面均穿過所述中心柱的軸心線。該套工裝精度高、易操作。
文檔編號B23P19/04GK102950458SQ201110247799
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者陳建平 申請人:上海福伊特水電設(shè)備有限公司