液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置與方法
【專利摘要】本發明提供一種液壓式葉片全調節水泵上操作油管擺度的盤車測量裝置與計算方法，包括安裝于電機軸聯軸器上部的盤車專用工具和分別位于電機推力軸承的推力頭上部側面、上操作油管的外油管下部側面、上操作油管的外油管上部側面和上操作油管的內油管上部側面的四只百分表，在泵站站房聯軸器層實施盤車，測量記錄上操作油管圓周相隔45°的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ共8個方位分別轉到百分表處的讀數，列表計算上操作油管三個部位的凈擺度。本發明可以減小上操作油管擺度及其與受油器體配合孔銅套之間的密封間隙，保證了泵站在變工況優化運行、機組起動、停機工況調節和機組正常運行過程中油壓保持葉片角度時的葉片調節機構安全可靠運行，節省泵站運行和檢修費用，充分發揮泵站工程灌溉、排澇和調水的功能，保證人民生命財產的安全。
【專利說明】液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置與方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水力機械安裝調整專用工具與方法，尤其是液壓葉片全調節水泵 上操作油管擺度盤車測量裝置與方法。
【背景技術】
[0002] 大型立式水泵液壓式葉片全調節機構，具有調節力大、調節精度高和調節動作可 靠等優點。但液壓式葉片調節機構安裝過程復雜，安裝精度要求高。為了能夠形成足夠的 壓力，保證葉片調節可靠，要求上操作油管的內、外油管與受油器體銅襯套之間平均單邊間 隙僅為0. l〇mm(設計雙邊間隙0. 20mm)，同時保證操作油管不憋勁，這就要求將上操作油管 的內、外油管的擺度、受油器體銅襯套孔與操作油管的轉動中心的同軸度控制在很小的范 圍內。因此，機組安裝中，需要測量調整水泵上操作油管的內、外油管的擺度、受油器體的水 平度、受油器體與操作油管的同軸度。
[0003] 由于安裝上操作油管時，電機上油缸蓋和調節器底座已經就位，無法在電機推力 頭頂部安裝盤車專用工具對機組轉動部件進行盤車測量上操作油管的擺度。因此，實際安 裝中，通常采用如圖1所示的專用工具測量操作油管的擺度。專用工具為在環形板7上設 3只導向軸承9和3只推力軸承8。3只導向軸承，通過其中1只徑向位置可微調的導軸承 微調，卡在調節器底座的止口側面，起徑向定位用。3只推力軸承支撐在調節器底座的受油 器安裝平面上，該平面已調整水平。在專用工具環形板同一方位上、下面各磁吸一只百分表 6,表頭同時壓在外油管和內油管的同一方位的上下兩處測點，盤轉專用工具及百分表，測 出百分表測頭轉到操作油管四周8個方位時的讀數，計算操作油管的擺度。
[0004] 上述方法存在以下問題：一方面，利用盤車專用工具及百分表測量計算的上操作 油管擺度，只是上操作油管傾斜引起的擺度，而不能反映上操作油管錯位引起的擺度；另一 方面，上操作油管自身的不垂直、調節器底座自身的不水平以及專用工具導向軸承的徑向 間隙等因素，都會引起上操作油管擺度的測量誤差。因此，容易造成上操作油管剩余擺度過 大。如果采用正常密封間隙，容易造成上操作油管和受油器體配合孔銅套憋勁燒熔損壞。如 果密封間隙選擇較大，則不能形成足夠的操作油壓，不能調節葉片。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是為克服目前上操作油管擺度盤車測量裝置與方法的上述缺點， 提供一種能夠準確測量液壓式葉片全調節水泵上操作油管擺度的盤車測量裝置與方法。
[0006] 為實現以上目的，本發明的技術方案如下：
[0007] 提供一種液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，包括盤車專用工具 和四只百分表。所述盤車專用工具包括兩塊對稱的分半式環形板，將兩塊分半式環形板合 抱在電機軸聯軸器上部的電機軸上，用兩個連接板組件將兩塊分半式環形板對稱地連為一 體呈一個圓環，圓環的內徑略大于電機軸直徑，圓環的外徑略大于電機軸聯軸器法蘭直徑， 圓環上沿圓周開設間隔相等的與電機軸聯軸器上用于連接水泵軸聯軸器的12只精制螺栓 及其固定螺母一一對應的12個圓孔，圓環通過圓孔套在精制螺栓的固定螺母上，在所述兩 個連接板組件兩側的4只精制螺栓的固定螺母上均放一壓圈，壓圈上安裝壓緊螺母，將圓 環固定在電機軸聯軸器上表面；圓環上表面每兩個圓孔之間圓周方向等間隔焊接一根規格 相同的鋼套管，鋼套管用于插入長鋼管進行盤車；分別在電機推力軸承的推力頭上部側面、 上操作油管的外油管下部側面、上操作油管的外油管上部側面和上操作油管的內油管上部 側面安裝百分表A、B、C和D，四只百分表在水平面內處于同一方位。
[0008] 所述連接板組件包括上下兩塊連接板、兩只連接螺栓和兩只螺母，兩塊連接板對 稱設于分半式環形板的上、下表面并橫跨在其對接縫上，連接板上開設兩個圓孔，并在兩塊 分半式環形板的對應位置也開設圓孔，連接螺栓依次穿過下連接板、環形板和上連接板后 套上螺母并擰緊固定。
[0009] 所述圓環的外徑比電機軸聯軸器法蘭直徑大100-200mm。
[0010] 所述鋼套管長200-300mm，內、外徑分別為75mm和100mm。
[0011] 所述長鋼管外徑小于鋼套管內徑，內徑50mm，厚度3. 5mm，長度1. 5-2. 0m。
[0012] 所述環形板上開設的圓孔直徑較精制螺栓的固定螺母外輪廓大3-5mm。
[0013] 所述壓圈內徑較精制螺栓外徑大2-4mm，壓圈外徑較圓環上的圓孔直徑大 2〇-30mm
[0014] 所述長鋼管為12根，根據需要，選取其中的數根分別插入呈圓周向對稱分布的數 個鋼套管中。
[0015]提供一種液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量方法，采用上述盤車測 量裝置進行測量，在所述鋼套管中插入對稱的幾根長鋼管用人力或手拉葫蘆進行盤車， 盤車45°，停下，讀數，再盤車45°，依次將轉動部件上間隔45°的8個方位I、II、III、 IV、V、vi、vn和W轉至所述在水平面內處于同一方位的四個百分表處，每個方位轉至百 分表處即停一下并記錄此時每個百分表的讀數，其中百分表A在8個方位的讀數分別為 a。a 2, a3, a4, a5, a6, a7, a8，百分表 B 在 8 個方位的讀數分別為 bp b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8，百分 表C在8個方位的讀數分別為Cp c2, c3, c4, c5, c6, c7, c8，百分表D在8個方位的讀數分別為 di，d2，d3，d 4，d5，d6，d7，d8〇
[0016] 將所述百分表的讀數通過表格列出后在表格中計算所述上操作油管的外油管下 部、上操作油管的外油管上部及上操作油管的內油管上部三個測量部位的凈擺度，上操作 油管的外油管下部在I、II、III、IV四個方位的凈擺度值分別為（bi - b5) -（ai - a5)，（b2 - b6) - (a2 - a6), (b3 - b7) - (a3 - a7), (b4 - b8) - (a4 - a8)，上操作油管的外油管上 部在I、II、III、IV四個方位的凈擺度值分別為（q - c5) - (a: - a5), (c2 - c6) - (a2 - a6), (c3 - c7) - (a3 - a7), (c4 - c8) - (a4 - a8)，上操作油管的內油管上部在 I、II、III、 IV四個方位的凈擺度值分別為（屯一d5)-h-a5), (d2-d6)-(a2-a6), (d3-d7)- (a3 - a7),(d4 - d8) - (a4 - a8)〇
[0017] 本發明實現了葉片液壓全調節大型立式水泵上操作油管擺度的精確測量與調整， 可以減小上操作油管擺度及其與受油器體配合孔銅套之間的密封間隙，保證了泵站在變工 況優化運行、機組起動、停機工況調節和機組正常運行時油壓保持葉片角度時的葉片調節 機構安全可靠運行，節省泵站運行和檢修費用，充分發揮泵站工程灌溉、排澇和調水的功 能，保證人民生命財產的安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1是傳統方法轉動環形板（水泵軸、電機軸和操作油管不轉動）測量上操作油 管擺度示意圖。
[0019] 圖2是本發明盤車轉動水泵軸、電機軸和操作油管測量上操作油管擺度示意圖。
[0020] 圖3是本發明盤車專用工具及轉動部件8個方位。
[0021] 圖4a是圖3中A1-A1剖視圖；
[0022] 圖4b是圖3中A2-A2剖視圖；
[0023] 圖4c是圖3中A3-A3剖視圖。
[0024] 圖中，1-上操作油管（內油管）；2_上操作油管（外油管）；3_中間隔管；4-受油 器體；5-中操作油管；6-百分表及磁性表座；7-專用工具環形板；8-滾動推力軸承；9-滾 動限位軸承；10-受油器底座；11-轉動油盆；12-絕緣墊板；13-絕緣螺孔套；14-電機軸； 15-銅襯套；16-上銅套；17-下銅套；18-百分表A及磁性表座；19-百分表B及磁性表座； 20-百分表C及磁性表座；21-百分表D及磁性表座；22-分半式卡環；23-推力頭；24-導 軸瓦；25-導軸瓦支撐螺栓；26-導軸瓦架；27-上壓板；28-下托板；29-電機軸聯軸器； 30-水泵軸聯軸器；31-水泵軸；32-精制螺栓及螺母；32-1-精制螺栓；32-2-精制螺栓螺 母；33-分半式環形板；34-鋼套管；35-長鋼管；36-壓緊螺母；37-壓圈；38-連接板組件； 38-1-連接板；38-2-連接螺栓；38-3-螺母。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本發明作進一步說明：
[0026] 如圖2、3所示，制作用于電機軸聯軸器29處的盤車專用工具，首先要掌握機組電 機軸聯軸器29與水泵軸聯軸器30法蘭直徑、連接電機軸聯軸器29與水泵軸聯軸器30的 精制螺栓32-1的分布圓直徑、精制螺栓32-1的直徑及精制螺栓固定螺母32-2的直徑。精 制螺栓32-1 -般為12只。對照電機軸聯軸器29直徑和電機軸14直徑，用普通鋼鋼板制 作兩個相同的分半式環形板33,分半式環形板33的內徑較電機軸14稍大，外徑較電機軸聯 軸器29法蘭直徑大100?200mm，鋼板厚度要保證其有足夠的強度和剛度承受盤車力。在 分半式環形板33上與12只精制螺栓32-1的對應位置，開設12只圓孔，圓孔直徑較精制螺 栓的螺母32-2外輪廓大3?5mm，用于安裝時穿過精制螺栓的螺母32-2使其壓在電機軸聯 軸器29背面。在分半式環形板33的上面每兩只相鄰圓孔之間，對稱焊接12根鋼套管34， 鋼套管34尺寸取決于機組大小和現場情況，一般，鋼套管34長200?300mm，內、外徑分別 為75mm、100mm，用以插入長鋼管35進行盤車；長鋼管35外徑小于鋼套管34內徑，取內徑 50mm、厚度3. 5mm、長度1. 5?2. 0m。分半式環形板33就位后，用連接板組件38拼裝連接 成一個整體，呈圓環形。連接板組件38包括兩塊連接板38-1、兩只連接螺栓38-2和兩只 螺母38-3,兩塊連接板38-1對稱設于分半式環形板33的上、下表面并橫跨在其對接縫上， 連接板38-1上開設兩個圓孔，并在兩塊分半式環形板33的對應位置也開設圓孔，連接螺栓 38-2依次穿過下連接板38-1、環形板33和上連接板38-1后套上螺母38-3并擰緊固定。 制作四只壓圈37,壓圈37內徑較精制螺栓32-1外徑大2?4mm，壓圈37外徑較環形板33 上的圓孔大20?30mm。將4只壓圈37套在環形板33對接縫兩邊對稱的四只精制螺栓的 螺母32-2上，并用另外的螺母36在精制螺栓32-1上旋緊固定，用以固定環形板33。百分 表A18、百分表B19、百分表C20、百分表D21分別安裝在電機推力軸承的推力頭上部側面、 上操作油管的外油管2下部側面、上操作油管的外油管2上部側面和上操作油管的內油管 1上部側面，百分表A表頭壓在電機推力軸承推力頭的上部側面，用以測量盤車過程中主軸 的平移值。四只百分表在水平面內處于同一方位。
[0027] 如圖3所示，進行擺度測量時，根據需要和現場空間情況，將12根長鋼管中的數根 長鋼管35 (例如4根、6根、12根）插入呈圓周向對稱分布的鋼套管34中，用人力或手拉葫 蘆進行盤車，按45°盤車，停下，讀數，再按45°盤車，…，依次使轉動部件上的8個方位轉 至安裝的百分表處停止、讀數并記錄。盤車時，由于盤車長鋼管35較長，電機基礎支撐會阻 礙長鋼管35在四周360°的全方位進行轉動盤車，此時，遇到阻礙即停止盤車，拔出長鋼管 35,重新插入不受阻礙的方位的鋼套管34,繼續盤車、測量、記錄。通過盤車，測量記錄上操 作油管圓周相隔45°的I、11、111、1￥、乂、/1、 1/11和爾共8個方位分別轉到百分表處的讀數， 計算上操作油管的外油管2下部側面（B表）、外油管2上部側面（C表）和內油管1上部側 面（D表）三個部位的全擺度值，減去百分表A測出的平移值后，得到上操作油管準確的凈 擺度，供分析處理。
[0028] 測量上操作油管擺度時，可按表1記錄百分表讀數并計算凈擺度。
[0029] 表1上操作油管擺度測量記錄計算表單位：mm
[0030]
【權利要求】
1. 一種液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征在于，包括盤車專 用工具和四只百分表，所述盤車專用工具包括兩塊對稱的分半式環形板，將兩塊分半式環 形板合抱在電機聯軸器上部的電機軸上，用對稱的兩個連接板組件將兩塊環形板連為一體 呈一個圓環，圓環的內徑略大于電機軸直徑，圓環的外徑略大于電機軸聯軸器法蘭直徑，圓 環上沿圓周開設間隔相等的與電機軸聯軸器上用于連接水泵軸聯軸器的12只精制螺栓及 其固定螺母一一對應的12個圓孔，圓環通過圓孔套在精制螺栓的固定螺母上，在所述兩個 連接板組件兩側對稱的4只精制螺栓的固定螺母上均放一壓圈，壓圈上安裝壓緊螺母，將 圓環固定在電機軸聯軸器上表面；圓環上表面每兩個圓孔之間周向等間隔焊接一根規格相 同的鋼套管，鋼套管用于插入長鋼管進行盤車；分別在電機推力軸承的推力頭上部側面、上 操作油管的外油管下部側面、上操作油管的外油管上部側面和上操作油管的內油管上部側 面安裝百分表A、B、C和D，四只百分表在水平面內處于同一方位。
2. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述連接板組件包括兩塊連接板、兩只連接螺栓和兩只螺母，兩塊連接板對稱設于分 半式環形板的上、下表面并橫跨在其對接縫上，連接板上開設兩個圓孔，并在兩塊半圓形環 形板的對應位置也開設圓孔，連接螺栓依次穿過下連接板、環形板和上連接板后套上螺母 并擰緊固定。
3. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述圓環的外徑比電機軸聯軸器法蘭直徑大100-200 mm。
4. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述鋼套管長200-300 mm，內、外徑分別為75 mm和100 mm。
5. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述長鋼管外徑小于鋼套管內徑，內徑50 _，厚度3. 5 _，長度1. 5-2. 0 m。
6. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述環形板上開設的圓孔直徑較精制螺栓的固定螺母外輪廓大3-5 mm。
7. 根據權利要求1所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量裝置，其特征 在于：所述壓圈內徑較精制螺栓外徑大2-4 mm，壓圈外徑較環形板上的圓孔直徑大20-30 mm〇
8. 根據權利要求1-7任一項所述的大型立式機組垂直同軸度測量調整實驗裝置，其特 征在于：根據需要選取數根所述長鋼管，分別插入呈圓周對稱分布的鋼套管中。
9. 一種液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量方法，其特征在于：通過權利要 求1-7任一項所述的盤車測量裝置進行測量，在所述鋼套管中對稱插入數根長鋼管，用人 力或手拉葫蘆進行盤車，盤車45°，停下，讀數，再盤車45°，依次將轉動部件上間隔45° 的8個方位I、II、111、IV、V、VI、W和W轉至所述在水平面內處于同一方位的四個百分表 處，每個方位轉至百分表處即停下來記錄此時每個百分表的讀數，其中百分表A在8個方位 的讀數分別為A a7, a8，百分表B在8個方位的讀數分別為夂，心，辦3， 辦4，辦5，辦6，辦7，辦8,百分表C在8個方位的讀數分別為q，c 2, c3, c4, c5, c6, c7, c8，百 分表D在8個方位的讀數分別為<，?/2, ?/3，?/4, ?/5，?/6, ?/7, i/8。
10. 根據權利要求9所述的液壓葉片全調節水泵上操作油管擺度盤車測量方法，其特 征在于：將所述百分表的讀數通過表格列出后在表格中計算所述上操作油管的外油管下 部、上操作油管的外油管上部及上操作油管的內油管上部三個測量部位的凈擺度，則上操 作油管的外油管下部在ι、π、ιπ、ιν四個方位的凈擺度值分別為氣一么）一（^一七)， (b2 - b〇) - (a2 - a〇), (/?3 - b7) - {az - a7),(辦4 - /?8) - - a8)，上操作油管的夕卜 油管上部在I、II、III、IV四個方位的凈擺度值分別為-^5) -（a -七)，- ^6) - (a2-a6)，fc3 - e7) -（a3 - a7)，（e4 - e8) -（a4 - a8)，上操作油管的內油管上部在 I、II、III、IV四個方位的凈擺度值分別為（? - t/5) - (a - a5)，(d2 - d〇) - (a2 - a〇), (d〇o - c/7) - (a〇o - a7), (c/4 - c/8) - (a4 - a8) 〇
【文檔編號】F04D15/00GK104265651SQ201410357600
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】仇寶云 申請人:揚州大學