[發明專利]水輪機轉輪三支點稱重式靜平衡裝置及靜平衡工藝

無效

• 申請號: 201110262941.9
• 申請日: 2011-09-06
• 公開（公告）號: CN102359848A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 陳建平
• 申請（專利權）人: 上海福伊特水電設備有限公司
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12;G01M1/32
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 雷紹寧

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；

3)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F_A、F_B、F_C，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；

以上各式中：

F_A-壓力傳感器A的讀數；

F_B-壓力傳感器B的讀數；

F_C-壓力傳感器C的讀數；