專利名稱：水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置及靜平衡工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水輪機轉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領域。
背景技術：
對于水輪機轉輪等大型高速旋轉體部件，在其加工制造過程中必須按照相關標準規定進行靜平衡工藝，以消除或降低制造過程中出現的不平衡量至相關標準規定之內，從而保證產品質量，確保水輪機安全、穩定地運行。如申請號為200810045371. 6的中國專利申請“水電機組轉輪鋼球鏡板式靜平衡裝置及平衡方法”所述，傳統的水輪機轉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，重復性差。并且對于大型機組轉輪，因為鋼球與鏡板屬于點接觸方式，過重的轉輪自重導致承載鋼球和鏡板產生形變，直接影響不平衡量的測定以及配平，因此這種傳統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構，機械結構復雜，制作加工周期慢，對于各種轉輪通用性差， 成本較高；(2)安裝及操作不方便，計算方法復雜；(3)只適用于較小噸位的轉輪，局限性較大；(4)平衡周期較長。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、安裝方便、精度高的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，本發明還提供了一種操作方便、精度高的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡工藝。為了解決上述技術問題，本發明提供的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，包括均勻設在轉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圓圓心位于轉輪的中心線上，所述三個壓力傳感器支撐于一平衡座上，所述平衡座通過調整墊鐵支撐于地面平臺上，所述地面平臺上還設有將轉輪升起的同步頂升機構。優選地，所述同步頂升機構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有所述位移傳感器和液壓千斤頂，所述四個支撐座均設于地面平臺上。優選地，所述每個壓力傳感器和平衡座之間均設有等高墊鐵。優選地，所述轉輪為混流式水輪機轉輪，所述轉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有多個轉輪墊高塊。優選地，所述轉輪為軸流轉槳式水輪機轉輪，所述三個壓力傳感器均設于轉輪底部平面上。本發明還提供了一種水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡工藝，其包括以下步驟
(一 )安裝權利要求1所述的水輪機轉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，并通過調整墊鐵調水平，安裝同步頂升機構于地面平臺上，使得轉輪重量能均勻分布在同步頂升機構上；2)吊裝轉輪于平衡座上，并用同步頂升機構將轉輪升起，使得轉輪完全承重在同步頂升機構上；3)安裝壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C于轉輪底部、并位于同一均布節圓上，并且均布節圓圓心位于轉輪的中心線上，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)進行轉輪粗平衡1)利用同步頂升機構使整個轉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)檢查并調整轉輪水平，然后轉輪升起，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讀數分別為Fa、Fb, Fc,作為第一組數據；4)分別依次重復步驟2、,3) 二次，再記錄兩組數據，總共記錄三組數據；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180°，重復步驟2)、3)和4)，再記錄三組數據；a)計算轉輪配重力F的大小和轉輪配重的位置與X軸的夾角a ；
權利要求
1.一種水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是包括均勻設在轉輪(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)的均布節圓圓心位于轉輪(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)通過調整墊鐵( 支撐于地面平臺(6)上，所述地面平臺(6)上還設有將轉輪升起的同步頂升機構。
2.根據權利要求1所述的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述同步頂升機構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)均設于地面平臺(6) 上。
3.根據權利要求1所述的水輪機轉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)之間均設有等高墊鐵(10)。
4.根據權利要求1所述的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述轉輪為混流式水輪機轉輪，所述轉輪上冠(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)設于所述平衡板(2) 底部。
5.根據權利要求4所述的水輪機轉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之間還設有多個轉輪墊高塊(12)。
6.根據權利要求1所述的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，其特征是所述轉輪為軸流轉槳式水輪機轉輪，所述三個壓力傳感器(A、B、C)均設于轉輪底部平面上。
7.—種水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是包括以下步驟(一)安裝權利要求1所述的水輪機轉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，并通過調整墊鐵(5)調水平，安裝同步頂升機構于地面平臺(6)上，使得轉輪(1)重量能均勻分布在同步頂升機構上；2)吊裝轉輪(1)于平衡座(4)上，并用同步頂升機構將轉輪(1)升起，使得轉輪完全承重在同步頂升機構上；3)安裝壓力傳感器A、壓力傳感器B、壓力傳感器C于轉輪(1)底部、并位于同一均布節圓上，并且均布節圓圓心位于轉輪(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)進行轉輪粗平衡1)利用同步頂升機構使整個轉輪(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)檢查并調整轉輪(1)水平，然后轉輪(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讀數分別為Fa、Fb, Fc,作為第一組數據；4)分別依次重復步驟幻、；3)兩次，再記錄兩組數據，總共記錄三組數據；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180°，重復步驟2)、3)和4)，再記錄三組數據；(三)計算轉輪配重力F的大小和轉輪配重的位置與X軸的夾角a； !^[F4 -(Fb sin30° +Fc sin30°)]2 +(Fij cos3O0-Fc cos30°)'
8.根據權利要求7所述的水輪機轉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)上均設有所述液壓千斤頂(8)和位移傳感器。
9.根據權利要求7所述的水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡工藝，其特征是所述轉輪為混流式水輪機轉輪，還包括在步驟(一)的1)之后安裝平衡板( 于轉輪上冠(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.根據權利要求9所述的水輪機轉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)之間設置多個轉輪墊高塊(1 的步驟。
全文摘要
本發明提供一種水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置，包括均勻設在轉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圓圓心位于轉輪的中心線上，所述三個壓力傳感器支撐于一平衡座上，所述平衡座通過調整墊鐵支撐于地面平臺上，所述地面平臺上還設有將轉輪升起的同步頂升機構。本發明還提供了相應的水輪機三支點稱重式靜平衡工藝，本發明的裝置結構簡單、安裝方便、通用性高，本發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 優先權日2011年9月6日
發明者陳建平 申請人:上海福伊特水電設備有限公司