一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種定位裝置，尤其涉及一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]理論分析、數(shù)值計算、模型試驗是水力發(fā)電機(jī)組核心部件轉(zhuǎn)輪開發(fā)的三種手段，為獲得準(zhǔn)確可靠的試驗數(shù)據(jù)，要求試驗時按照相似原理模擬水輪機(jī)的真是工況。
[0003]軸流式水輪機(jī)模型試驗時需要對轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行頻繁的角度變換。目前，工程中采用在轉(zhuǎn)輪體刻基準(zhǔn)線，在葉片軸頭上刻角度線，安裝時通過對線的方法(如圖2)確定葉片角度。
[0004]這種方法存在以下弊端:
[0005]I)因為刻度線難以精確加工，一般通過鉗工劃線，其誤差會超過0.1mm ；
[0006]2)刻線位于流道內(nèi)，刻線太淺則隨著高速水流的沖刷，容易模糊不清晰；刻線太深則會在水流中產(chǎn)生擾流，影響試驗的準(zhǔn)確性；
[0007]3)軸流式水輪機(jī)葉片數(shù)目較多，刻線的方法很難保證各個葉片的一致性；
[0008]4)安裝調(diào)整角度過程中，因操作者不同、操作角度不同會產(chǎn)生較大的對線誤差；
[0009]5)葉片依靠軸頭的螺紋鎖定，在鎖定時葉片用可能滑動，使刻線偏離，很多時候依靠操作者依靠經(jīng)驗在螺紋鎖緊反方向留余量，操作很不方便，精度也不易控制，操作不當(dāng)時在葉片進(jìn)水邊和出水邊可能會產(chǎn)生0.5mm以上的誤差。
[0010]以上不足會導(dǎo)致整個轉(zhuǎn)輪安裝精度降低，嚴(yán)重影響試驗的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0011]為克服現(xiàn)有刻線方式的不足，本實用新型提供了一種新的葉片角度定位裝置，提出采用定位裝置直接限制葉片轉(zhuǎn)動的方式確定葉片角度以解決現(xiàn)有葉片角度定位方法的不足。
[0012]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，包括安裝在轉(zhuǎn)輪體上的卡環(huán)和安裝在卡環(huán)上的等高塊，所述卡環(huán)與轉(zhuǎn)輪體精密配合，卡環(huán)一側(cè)設(shè)有等高塊安裝桿，所述等高塊安裝桿上開有腰形孔，所述等高塊滑動連接在腰形孔上并通過螺栓固定，等高塊的最高點與葉片的最低點相配合。
[0013]優(yōu)選地，所述卡環(huán)有三個一次裝卡加工的基準(zhǔn)面，分別為第一基準(zhǔn)面、第二基準(zhǔn)面和第三基準(zhǔn)面，其中第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面與轉(zhuǎn)輪體緊密配合，第三基準(zhǔn)面上安裝等高塊。
[0014]優(yōu)選地，所述等高塊通過M6螺栓固定在腰形孔上，轉(zhuǎn)輪體上設(shè)有鎖緊葉片的M12螺栓和墊片。
[0015]等高塊不但可以直觀判斷葉片是否轉(zhuǎn)動到對應(yīng)位置，在鎖緊M12螺栓時，等高塊還做到限位的作用。
[0016]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)輪體底部設(shè)有配合第一基準(zhǔn)面的第四基準(zhǔn)面和配合第二基準(zhǔn)面的第五基準(zhǔn)面。
[0017]本實用新型在轉(zhuǎn)輪體上精加工的止口面安裝定位裝置的卡環(huán)，卡環(huán)和止口面為一個精密的配合面，配合間隙小于0.0lmm;在卡環(huán)上開腰形孔，用于固定不同角度對應(yīng)的等高塊，等高塊的固定位置根據(jù)葉片出水邊最低點半徑值的不同可以調(diào)整；等高塊的高度值通過計算機(jī)三維設(shè)計軟件精確計算，理論誤差可控制在0.0Olmm以內(nèi)，加工采用磨床研磨，誤差可控制在0.0lmm以內(nèi)。
[0018]采用這種裝置不但能精確的定位葉片角度，保證各個葉片的同步性，而且使用方便，不必依賴操作者的經(jīng)驗，可將誤差控制在0.05_以內(nèi)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是采用對線法確定葉片角度的示意圖；
[0021]圖3是卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是轉(zhuǎn)輪體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本實用新型中葉片至卡環(huán)第三基準(zhǔn)面最小距離的示意圖；
[0024]圖6是等高塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖1中:1.轉(zhuǎn)輪體；2.M12螺栓；3.墊片；4.葉片；5.等高塊；6.M6螺栓；7.墊片；8.卡環(huán)，9.等高塊安裝桿，10.腰形孔，11.第一基準(zhǔn)面，12.第二基準(zhǔn)面，13.第三基準(zhǔn)面，14.第四基準(zhǔn)面，15.第五基準(zhǔn)面。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，包括安裝在轉(zhuǎn)輪體I上的卡環(huán)8和安裝在卡環(huán)8上的等高塊5，卡環(huán)8與轉(zhuǎn)輪體I精密配合，卡環(huán)8 一側(cè)設(shè)有等高塊安裝桿9，等高塊安裝桿9上開有腰形孔10，等高塊5滑動連接在腰形孔10上并通過螺栓固定，等高塊5的最高點與葉片4的最低點相配合?？ōh(huán)8有三個一次裝卡加工的基準(zhǔn)面，分別為第一基準(zhǔn)面11、第二基準(zhǔn)面12和第三基準(zhǔn)面13，其中第一基準(zhǔn)面11和第二基準(zhǔn)面12與轉(zhuǎn)輪體I緊密配合，第三基準(zhǔn)面13上安裝等高塊5。等高塊5通過M6螺栓6固定在腰形孔10上，轉(zhuǎn)輪體I上設(shè)有鎖緊葉片4的M12螺栓2和墊片3。轉(zhuǎn)輪體I底部設(shè)有配合第一基準(zhǔn)面11的第四基準(zhǔn)面14和配合第二基準(zhǔn)面12的第五基準(zhǔn)面15。
[0028]如圖3和4所示，卡環(huán)8的第一基準(zhǔn)面11與轉(zhuǎn)輪體I的第四基準(zhǔn)面14為精密的配合面，間隙值為0.0lmm ;卡環(huán)8的第二基準(zhǔn)面12與第一基準(zhǔn)面11為一次裝卡加工，保證第二基準(zhǔn)面12與第一基準(zhǔn)面11垂直度不大于0.02mm ;卡環(huán)8的第三基準(zhǔn)面13與第二基準(zhǔn)面12平行度不大于0.02mm，兩者法矢方向的距離公差值控制在0.0lmm ;
[0029]卡環(huán)8的第三基準(zhǔn)面13是計算不同葉片角度等高塊高度值的基準(zhǔn)面，可以精確計算葉片至此基準(zhǔn)面的最小距離，即等高塊高度值L (如圖6所示)；
[0030]等高塊安裝桿9上的腰形孔10，一方面固定等高塊5，另一方面也可根據(jù)不同葉片最低點的位置不同調(diào)整等高塊5距離轉(zhuǎn)輪中心的距離；
[0031]轉(zhuǎn)輪體I的第四基準(zhǔn)面14與第五基準(zhǔn)面15 —次裝卡加工，保證第四基準(zhǔn)面14與第五基準(zhǔn)面15垂直度不大于0.02mm ；
[0032]如圖6所示，等高塊5為一個圓柱體，上下圓面均用磨床加工，保證L值誤差不超過0.01mm，其中一個表面攻螺紋孔，用于固定。
[0033]操作時，將M12螺栓2松動，將葉片4旋轉(zhuǎn)至所需角度的大概位置；從等高塊盒中取出所需角度對應(yīng)的等高塊5，用M6螺栓6和墊片7從下方將其初步固定在等高塊安裝桿9的腰形孔10中，此時M6螺栓6不完全擰緊；將卡環(huán)8裝入轉(zhuǎn)輪體I中的配合孔，用尼龍棒敲擊，第一基準(zhǔn)面11與第四基準(zhǔn)面14緊貼，第二基準(zhǔn)面12第五基準(zhǔn)面15緊貼；旋轉(zhuǎn)葉片4，同時調(diào)整等高塊5的位置，使葉片4最低點和等高塊5接觸，此事擰緊M6螺栓6 ;重新試葉片4最低點和等高塊5接觸，鎖死M12螺栓2 ;旋轉(zhuǎn)卡環(huán)8至另一張葉片位置，依此方法調(diào)整其角度之所需位置，直至全部葉片角度定位完成。
[0034]操作時，葉片出水邊與等高塊接觸就表明葉片處于此等高塊對應(yīng)的角度。判斷是否接觸除目測外，還可采用0.02mm的塞尺判斷，不通過則說明接觸間隙在0.0lmm以內(nèi)。另一方面在鎖緊葉片時，定位裝置起到限制葉片轉(zhuǎn)動的作用。
[0035]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的改動或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，其特征在于:其包括安裝在轉(zhuǎn)輪體上的卡環(huán)和安裝在卡環(huán)上的等高塊，所述卡環(huán)與轉(zhuǎn)輪體精密配合，卡環(huán)一側(cè)設(shè)有等高塊安裝桿，所述等高塊安裝桿上開有腰形孔，所述等高塊滑動連接在腰形孔上并通過螺栓固定，等尚塊的最尚點與葉片的最低點相配合。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，其特征在于:所述卡環(huán)有三個一次裝卡加工的基準(zhǔn)面，分別為第一基準(zhǔn)面、第二基準(zhǔn)面和第三基準(zhǔn)面，其中第一基準(zhǔn)面和第二基準(zhǔn)面與轉(zhuǎn)輪體緊密配合，第三基準(zhǔn)面上安裝等高塊。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，其特征在于:所述等高塊通過M6螺栓固定在腰形孔上，轉(zhuǎn)輪體上設(shè)有鎖緊葉片的M12螺栓和墊片。
4.根據(jù)權(quán)利2所述的軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)輪體底部設(shè)有配合第一基準(zhǔn)面的第四基準(zhǔn)面和配合第二基準(zhǔn)面的第五基準(zhǔn)面。
【專利摘要】本實用新型涉及一種定位裝置，尤其涉及一種軸流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪葉片角度定位裝置，包括安裝在轉(zhuǎn)輪體上的卡環(huán)和安裝在卡環(huán)上的等高塊，所述卡環(huán)與轉(zhuǎn)輪體精密配合，卡環(huán)一側(cè)設(shè)有等高塊安裝桿，所述等高塊安裝桿上開有腰形孔，所述等高塊滑動連接在腰形孔上并通過螺栓固定，等高塊的最高點與葉片的最低點相配合。采用本實用新型的定位裝置不但能精確的定位葉片角度，保證各個葉片的同步性，而且使用方便，不必依賴操作者的經(jīng)驗，可將誤差控制在0.05mm以內(nèi)。
【IPC分類】B23P19-10
【公開號】CN204504725
【申請?zhí)枴緾N201520089613
【發(fā)明人】吳廣寬, 馮建軍, 劉勝柱, 羅興锜, 張宇翔
【申請人】浙江富春江水電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月9日