專利名稱：水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置及靜平衡工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置及靜平衡工藝，屬于機電一體化檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于水輪機轉(zhuǎn)輪等大型高速旋轉(zhuǎn)體部件，在其加工制造過程中必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行靜平衡工藝，以消除或降低制造過程中出現(xiàn)的不平衡量至相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之內(nèi)，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量，確保水輪機安全、穩(wěn)定地運行。如申請?zhí)枮?00810045371. 6的中國專利申請“水電機組轉(zhuǎn)輪鋼球鏡板式靜平衡裝置及平衡方法”所述，傳統(tǒng)的水輪機轉(zhuǎn)輪靜平衡工藝主要采用的“鋼球-鏡板式”靜平衡裝置及方法，該裝置及方法的最大不足之處在于精度不高，重復(fù)性差。并且對于大型機組轉(zhuǎn)輪，因為鋼球與鏡板屬于點接觸方式，過重的轉(zhuǎn)輪自重導(dǎo)致承載鋼球和鏡板產(chǎn)生形變，直接影響不平衡量的測定以及配平，因此這種傳統(tǒng)裝置及方法有很大的局限性，缺點如下(1) 該靜平衡裝置是純機械的結(jié)構(gòu)，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作加工周期慢，對于各種轉(zhuǎn)輪通用性差， 成本較高；(2)安裝及操作不方便，計算方法復(fù)雜；(3)只適用于較小噸位的轉(zhuǎn)輪，局限性較大；(4)平衡周期較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、精度高的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，本發(fā)明還提供了一種操作方便、精度高的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，包括均勻設(shè)在轉(zhuǎn)輪底部的三個壓力傳感器，所述三個壓力傳感器位于同一均布節(jié)圓上，所述任意相鄰兩個壓力傳感器之間的夾角為120度，所述三個壓力傳感器的均布節(jié)圓圓心位于轉(zhuǎn)輪的中心線上，所述三個壓力傳感器支撐于一平衡座上，所述平衡座通過調(diào)整墊鐵支撐于地面平臺上，所述地面平臺上還設(shè)有將轉(zhuǎn)輪升起的同步頂升機構(gòu)。優(yōu)選地，所述同步頂升機構(gòu)包括位移傳感器和液壓千斤頂，沿平衡座四周等間距分布的四個支撐座上均設(shè)有所述位移傳感器和液壓千斤頂，所述四個支撐座均設(shè)于地面平臺上。優(yōu)選地，所述每個壓力傳感器和平衡座之間均設(shè)有等高墊鐵。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)輪為混流式水輪機轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪上冠中心孔處固定有圓盤狀平衡板，所述平衡板通過拉板和螺栓固定，所述三個壓力傳感器設(shè)于所述平衡板底部。進一步地，所述平衡板和平衡座之間還設(shè)有多個轉(zhuǎn)輪墊高塊。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)輪為軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機轉(zhuǎn)輪，所述三個壓力傳感器均設(shè)于轉(zhuǎn)輪底部平面上。本發(fā)明還提供了一種水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝，其包括以下步驟
(一 )安裝權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其包括1)安放平衡座于地面平臺上，并通過調(diào)整墊鐵調(diào)水平，安裝同步頂升機構(gòu)于地面平臺上，使得轉(zhuǎn)輪重量能均勻分布在同步頂升機構(gòu)上；2)吊裝轉(zhuǎn)輪于平衡座上，并用同步頂升機構(gòu)將轉(zhuǎn)輪升起，使得轉(zhuǎn)輪完全承重在同步頂升機構(gòu)上；3)安裝壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C于轉(zhuǎn)輪底部、并位于同一均布節(jié)圓上，并且均布節(jié)圓圓心位于轉(zhuǎn)輪的中心線上，壓力傳感器A裝在Y軸方向上，壓力傳感器 A、壓力傳感器B、壓力傳感器C之間兩兩夾角為120° ；(二)進行轉(zhuǎn)輪粗平衡1)利用同步頂升機構(gòu)使整個轉(zhuǎn)輪下降承重于壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C上；2)檢查并調(diào)整轉(zhuǎn)輪水平，然后轉(zhuǎn)輪升起，使壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C歸零位；幻轉(zhuǎn)輪再次下降承重于壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C上，記錄壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C讀數(shù)分別為Fa、Fb, Fc,作為第一組數(shù)據(jù)；4)分別依次重復(fù)步驟2、,3) 二次，再記錄兩組數(shù)據(jù)，總共記錄三組數(shù)據(jù)；5)將壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C位置繞平衡板中心旋轉(zhuǎn)180°，重復(fù)步驟2)、3)和4)，再記錄三組數(shù)據(jù)；a)計算轉(zhuǎn)輪配重力F的大小和轉(zhuǎn)輪配重的位置與X軸的夾角a ；
權(quán)利要求
1.一種水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是包括均勻設(shè)在轉(zhuǎn)輪(1)底部的三個壓力傳感器(A、B、C)，所述三個壓力傳感器(A、B、C)位于同一均布節(jié)圓上，所述任意相鄰兩個壓力傳感器(A、B、C)之間的夾角為120度，所述三個壓力傳感器(A、B、C)的均布節(jié)圓圓心位于轉(zhuǎn)輪(1)的中心線上，所述三個壓力傳感器C3)支撐于一平衡座(4)上，所述平衡座(4)通過調(diào)整墊鐵( 支撐于地面平臺(6)上，所述地面平臺(6)上還設(shè)有將轉(zhuǎn)輪升起的同步頂升機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述同步頂升機構(gòu)包括位移傳感器和液壓千斤頂(8)，沿平衡座四周等間距分布的四個支撐座 (9)上均設(shè)有所述位移傳感器和液壓千斤頂(8)，所述四個支撐座(9)均設(shè)于地面平臺(6) 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述每個壓力傳感器(A、B、C)和平衡座(4)之間均設(shè)有等高墊鐵(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)輪為混流式水輪機轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪上冠(11)中心孔處固定有圓盤狀平衡板O)，所述平衡板 (2)通過拉板(1 和螺栓(14)固定，所述三個壓力傳感器(A、B、C)設(shè)于所述平衡板(2) 底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述平衡板⑵和平衡座⑷之間還設(shè)有多個轉(zhuǎn)輪墊高塊(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)輪為軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機轉(zhuǎn)輪，所述三個壓力傳感器(A、B、C)均設(shè)于轉(zhuǎn)輪底部平面上。
7.—種水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是包括以下步驟(一)安裝權(quán)利要求1所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，其包括1)安放平衡座(4)于地面平臺(6)上，并通過調(diào)整墊鐵(5)調(diào)水平，安裝同步頂升機構(gòu)于地面平臺(6)上，使得轉(zhuǎn)輪(1)重量能均勻分布在同步頂升機構(gòu)上；2)吊裝轉(zhuǎn)輪(1)于平衡座(4)上，并用同步頂升機構(gòu)將轉(zhuǎn)輪(1)升起，使得轉(zhuǎn)輪完全承重在同步頂升機構(gòu)上；3)安裝壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C于轉(zhuǎn)輪(1)底部、并位于同一均布節(jié)圓上，并且均布節(jié)圓圓心位于轉(zhuǎn)輪(1)的中心線上，壓力傳感器A裝在Y軸方向上，壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C之間兩兩夾角為120° ；(二)進行轉(zhuǎn)輪粗平衡1)利用同步頂升機構(gòu)使整個轉(zhuǎn)輪(1)下降承重于壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C上；2)檢查并調(diào)整轉(zhuǎn)輪(1)水平，然后轉(zhuǎn)輪(1)升起，使壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C歸零位；3)轉(zhuǎn)輪(1)再次下降承重于壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C上，記錄壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C讀數(shù)分別為Fa、Fb, Fc,作為第一組數(shù)據(jù)；4)分別依次重復(fù)步驟幻、；3)兩次，再記錄兩組數(shù)據(jù)，總共記錄三組數(shù)據(jù)；5)將壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C位置繞平衡板中心旋轉(zhuǎn)180°，重復(fù)步驟2)、3)和4)，再記錄三組數(shù)據(jù)；(三)計算轉(zhuǎn)輪配重力F的大小和轉(zhuǎn)輪配重的位置與X軸的夾角a； !^[F4 -(Fb sin30° +Fc sin30°)]2 +(Fij cos3O0-Fc cos30°)'
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是在步驟 (一)的1)中，所述同步頂升機構(gòu)包括液壓千斤頂(8)和位移傳感器，在地面平臺(6)上安裝四個支撐座(9)，所述四個支撐座(9)等間距分布在平衡座四周，每個支撐座(9)上均設(shè)有所述液壓千斤頂(8)和位移傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是所述轉(zhuǎn)輪為混流式水輪機轉(zhuǎn)輪，還包括在步驟(一)的1)之后安裝平衡板( 于轉(zhuǎn)輪上冠(11)中心孔上，并固定牢靠，并且步驟(一)的3)中，所述壓力傳感器A、壓力傳感器B和壓力傳感器C是安裝在平衡板( 底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是在步驟 (一)的幻之后，還包括分別在所述壓力傳感器A和平衡座、壓力傳感器B和平衡座、壓力傳感器C和平衡座之間設(shè)置等高墊鐵(10)的步驟，以及在所述平衡板( 和平衡座(4)之間設(shè)置多個轉(zhuǎn)輪墊高塊(1 的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水輪機轉(zhuǎn)輪三支點稱重式靜平衡裝置，包括均勻設(shè)在轉(zhuǎn)輪底部的三個壓力傳感器，所述三個壓力傳感器位于同一均布節(jié)圓上，所述任意相鄰兩個壓力傳感器之間的夾角為120度，所述三個壓力傳感器的均布節(jié)圓圓心位于轉(zhuǎn)輪的中心線上，所述三個壓力傳感器支撐于一平衡座上，所述平衡座通過調(diào)整墊鐵支撐于地面平臺上，所述地面平臺上還設(shè)有將轉(zhuǎn)輪升起的同步頂升機構(gòu)。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的水輪機三支點稱重式靜平衡工藝，本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、通用性高，本發(fā)明的工藝方法操作方便、精度高。
文檔編號G01M1/12GK102359848SQ20111026294
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6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