專利名稱：水輪機(jī)葉片葉型測量裝置及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水輪機(jī)葉片葉型測量，尤其涉及軸流式和貫流式水輪機(jī)葉片葉型測量裝置及測量方法。
背景技術(shù)：
隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，對水輪機(jī)等電力設(shè)備的需求不斷增長，質(zhì)量要求日益嚴(yán)格。水輪機(jī)葉片作為水輪機(jī)的中的關(guān)鍵零件，葉片表面質(zhì)量及制造精度將直接影響到整個(gè)水輪機(jī)組的水力性能、發(fā)電效率、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性及該水輪機(jī)組的使用壽命，這正是葉片葉型的測量一直受到人們關(guān)注的原因。水輪機(jī)葉片的葉型較為復(fù)雜、特殊，從葉頂?shù)饺~根每個(gè)截面的型線都不相同，所以其型面測量也比較困難。目前測量方法主要有樣板法、經(jīng)緯儀法和激光跟蹤儀法等。樣板法會因卡樣板時(shí)操作人員身體姿勢不穩(wěn)定以及葉片刻線清晰程度的原因，造成樣板間隙時(shí)小時(shí)大，不易準(zhǔn)確判斷葉片葉型；經(jīng)緯儀法測量公差范圍較大，且要求在良好的采光環(huán)境中使用，水輪機(jī)葉片的葉型現(xiàn)場測量大多在管路中進(jìn)行，采光環(huán)境無法滿足測量要求，測得的結(jié)果也會因此而產(chǎn)生較大的誤差；激光跟蹤儀法測量精度高、測量距離大，但激光跟蹤儀設(shè)備昂貴，測量成本太大。上述測量方法各有特點(diǎn)，但從測量效率、測量精度以及成本等方面綜合考慮，這些測量方法在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場使用有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、 測量效率高、測量精度高、便于在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場進(jìn)行測量、數(shù)據(jù)處理方便的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置及其測量方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，包括水平測量桿、圓弧形測量架和一對固定支架，所述水平測量桿兩端分別連接一件固定支架，所述圓弧形測量架裝設(shè)于固定支架上，所述水平測量桿上裝設(shè)有可沿水平測量桿水平移動的第一測距探頭，所述圓弧形測量架上裝設(shè)有可沿圓弧形測量架的圓弧移動的第二測距探頭，所述第二測距探頭圓弧運(yùn)動軌跡的圓心0落在被測葉片的橫截面內(nèi)，所述圓弧形測量架上設(shè)有圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P，所述圓心0與所述圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P的連線水平設(shè)置。所述水平測量桿上裝設(shè)有水平儀，所述圓弧形測量架上設(shè)有平行于圓心0與圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P連線的調(diào)平面，所述調(diào)平面上裝設(shè)有水平儀。所述水平測量桿上裝設(shè)有主動鏈輪、從動鏈輪、鏈條、水平滑移座和用于驅(qū)動主動鏈輪的拉輪，所述主動鏈輪和從動鏈輪分設(shè)于水平測量桿兩端，所述鏈條繞設(shè)于所述主動鏈輪和從動鏈輪上，所述鏈條的兩端連接于所述水平滑移座上，所述拉輪與主動鏈輪同軸連接，所述第一測距探頭裝設(shè)于所述水平滑移座上。所述水平測量桿上部開設(shè)有截面呈L形的轉(zhuǎn)軸安裝槽，所述從動鏈輪一側(cè)的轉(zhuǎn)軸安裝槽開設(shè)有楔塊插口，所述楔塊插口內(nèi)裝設(shè)有用于驅(qū)動從動鏈輪的轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離主動鏈輪的鏈條張緊楔塊。所述圓弧形測量架上設(shè)有圓弧形的齒條軌道和抵持軌道，所述齒條軌道上裝設(shè)有圓弧滑移座，所述圓弧滑移座包括座體、驅(qū)動齒輪、抵持板、抵持彈簧、滾珠和保持桿，所述驅(qū)動齒輪裝設(shè)于所述座體上并與所述齒條軌道嚙合，所述抵持彈簧抵持于所述抵持板與座體之間，所述滾珠設(shè)于抵持板與所述抵持軌道之間，所述保持桿一端固定于所述座體上，另一端空套于所述抵持板上的通孔內(nèi)，所述第二測距探頭裝設(shè)于座體上。所述水平測量桿兩端以及圓弧形測量架的一側(cè)均裝設(shè)有用于連接固定支架上豎直桿的夾具，所述夾具上裝設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓。所述固定支架底部裝設(shè)有磁性座。一種水輪機(jī)葉片葉型測量方法，包括以下步驟，
1)安裝如上所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置；
a、在被測葉片上描出待檢斷面的待檢型線；
b、于被測葉片兩側(cè)安裝固定支架；
C、以待檢型線為基準(zhǔn)，將水平測量桿和圓弧形測量架裝設(shè)于固定支架上；
2)設(shè)備調(diào)整；
a、將水平測量桿調(diào)整至水平，使第一測距探頭沿水平測量桿的運(yùn)動為水平運(yùn)動；
b、將圓弧形測量架上的圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P與圓心0的連線調(diào)整至水平，使第二測距探頭沿圓弧形測量架的運(yùn)動軌跡對應(yīng)于P點(diǎn)處的切線N垂直于水平線；
3)測量并記錄數(shù)據(jù)；
a、在待檢型線上描出多個(gè)測量點(diǎn)，將多個(gè)測量點(diǎn)分為背面型線區(qū)、正面型線區(qū)、頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)，相鄰兩型線區(qū)至少以一個(gè)測量點(diǎn)為公共測量點(diǎn)；
b、通過第一測距探頭測量背面型線區(qū)和正面型線區(qū)的各測量點(diǎn)并記錄數(shù)據(jù)，通過第二測距探頭測量頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)的各測量點(diǎn)并記錄數(shù)據(jù)；
4)繪制葉型;
a、繪制被測葉片背面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭在被測葉片上方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片背面型線；
b、繪制被測葉片正面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭在被測葉片下方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片正面型線；
C、繪制被測葉片頭部型線，先繪制第二測距探頭的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)， 根據(jù)第二測距探頭在被測葉片頭部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片頭部各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片頭部型線；
d、繪制被測葉片尾部型線，先繪制第二測距探頭的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)， 根據(jù)第二測距探頭在被測葉片尾部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片尾部各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片尾部型線；
e、將各段型線上的公共測量點(diǎn)重合，得到完整的被測葉片待檢斷面的型線。在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片上方和下方分別安裝一件水平測量桿，在被測葉片頭部和尾部分別安裝一件圓弧形測量架，同時(shí)對背面型線區(qū)、正面型線區(qū)、 頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)進(jìn)行測量；
或者在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片上方安裝水平測量桿，在被測葉片頭部安裝圓弧形測量架，完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿安裝于被測葉片下方，將圓弧形測量架安裝于被測葉片尾部，再完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量；
或者在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片下方安裝水平測量桿，在被測葉片尾部安裝圓弧形測量架，完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿安裝于被測葉片上方，將圓弧形測量架安裝于被測葉片頭部，再完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，占用空間小，便于在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場進(jìn)行測量；被測葉片頭部和尾部的曲率較大，第二測距探頭采用圓弧移動的形式，可大大提高測量精度和測量讀數(shù)的方便性；同時(shí)，通過測距探頭測量被測葉片的外形，測量精度和測量效率都有保證；對測量環(huán)境的要求也非常低，即使在管路等光線條件不是很好的環(huán)境條件下也能進(jìn)行準(zhǔn)確測量；零部件數(shù)量少，裝卸方便、便于攜帶，設(shè)備制件成本和維護(hù)成本低，便于推廣應(yīng)用。水平測量桿上裝設(shè)有水平儀，方便對水平測量桿進(jìn)行調(diào)平，圓弧形測量架上設(shè)有平行于圓心0與圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P連線的調(diào)平面，調(diào)平面上裝設(shè)有水平儀，方便對圓弧形測量架進(jìn)行調(diào)平。水平測量桿上裝設(shè)有鏈輪鏈條驅(qū)動結(jié)構(gòu)，在水平測量桿一端就可以很方便的通過拉輪控制第一測距探頭隨水平滑移座運(yùn)動到任何位置，操作方便，有利于提高測量效率。本發(fā)明還可在水平測量桿上部開設(shè)截面呈L形的轉(zhuǎn)軸安裝槽，并在從動鏈輪一側(cè)的轉(zhuǎn)軸安裝槽上開設(shè)楔塊插口，向楔塊插口內(nèi)插入鏈條張緊楔塊，通過壓緊鏈條張緊楔塊可驅(qū)動從動鏈輪的轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離主動鏈輪，使主動鏈輪和從動鏈輪將鏈條張緊，從而使水平滑移座保持在準(zhǔn)確的位置上，有利于進(jìn)一步提高測量精度。圓弧形測量架調(diào)節(jié)方便、定位準(zhǔn)確，通過手動轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪即可調(diào)節(jié)座體和第二測距探頭在圓弧形測量架上的位置， 不需要移動第二測距探頭位置時(shí)，抵持彈簧通過抵持板自動將滾珠壓緊于抵持軌道上，使座體保持穩(wěn)定，從而有利于進(jìn)一步提高測量精度；移動座體和第二測距探頭位置時(shí)，保持桿可使座體和抵持板保持運(yùn)動一致，避免抵持彈簧受損。水平測量桿兩端以及圓弧形測量架的一側(cè)均裝設(shè)有用于連接固定支架上豎直桿的夾具，夾具上裝設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓，便于進(jìn)行水平調(diào)節(jié)操作。固定支架底部裝設(shè)有磁性座，在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場，固定支架有可能需要放置在具有一定坡度的鐵質(zhì)基礎(chǔ)上，磁性座有利于固定支架在鐵質(zhì)基礎(chǔ)上形成穩(wěn)定的定位。本發(fā)明的水輪機(jī)葉片葉型測量方法簡單可靠、測量效率高、測量精度高，對測量數(shù)據(jù)的處理非常方便，便于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是水平測量桿、圓弧形測量架與固定支架連接處的放大圖。圖3是圖2的A — A剖視圖。圖4是圖2的B— B剖視圖。
圖5是圖4的C向視圖。圖6是鏈條張緊楔塊處的局部剖視放大圖。圖7是被測葉片的葉型繪制示意圖。圖中各標(biāo)號表示
1、水平測量桿；2、圓弧形測量架；3、固定支架；4、第一測距探頭；5、第二測距探頭；6、 被測葉片；7、水平儀；8、夾具；9、水平調(diào)節(jié)螺栓；10、磁性座；11、主動鏈輪；12、從動鏈輪； 13、鏈條；14、水平滑移座；15、拉輪；16、轉(zhuǎn)軸安裝槽；17、楔塊插口 ；18、鏈條張緊楔塊；21、 調(diào)平面；22、齒條軌道；23、圓弧滑移座；24、抵持軌道；121、轉(zhuǎn)軸；231、座體；232、驅(qū)動齒輪；233、抵持板；234、抵持彈簧；235、滾珠；236、保持桿。
具體實(shí)施例方式圖1至圖6示出了本發(fā)明的一種水輪機(jī)葉片葉型測量裝置實(shí)施例，該測量裝置包括水平測量桿1、圓弧形測量架2和一對固定支架3，水平測量桿1兩端分別連接一件固定支架3，圓弧形測量架2裝設(shè)于固定支架3上，水平測量桿1上設(shè)有可沿水平測量桿1水平移動的第一測距探頭4和水平位移刻度標(biāo)尺，圓弧形測量架2上設(shè)有可沿圓弧形測量架2 的圓弧移動的第二測距探頭5和角度刻度標(biāo)尺，第二測距探頭5圓弧運(yùn)動軌跡的圓心0落在被測葉片6的橫截面內(nèi)，圓弧形測量架2上設(shè)有圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P，圓心0與圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P的連線水平設(shè)置。被測葉片6頭部和尾部的曲率較大，第二測距探頭5采用圓弧移動的形式， 第一測距探頭4和第二測距探頭5均選用激光測距探頭，可大大提高測量精度和測量讀數(shù)的方便性，本實(shí)施例中水平測量桿1和圓弧形測量架2均設(shè)有兩件，兩件水平測量桿1分設(shè)于被測葉片6的上下兩側(cè)，兩件圓弧形測量架2分設(shè)于被測葉片6的頭部和尾部，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠，占用空間小，便于在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場進(jìn)行測量，同時(shí)，通過測距探頭測量被測葉片6的外形，測量精度和測量效率都有保證，對測量環(huán)境的要求也非常低，即使在管路等光線條件不是很好的環(huán)境條件下也能進(jìn)行準(zhǔn)確測量，并且零部件數(shù)量少，裝卸方便、便于攜帶，設(shè)備制件成本和維護(hù)成本低，便于推廣應(yīng)用。本實(shí)施例中，水平測量桿1上裝設(shè)有水平儀7，水平測量桿1兩端裝設(shè)有用于連接固定支架3上豎直桿的夾具8，圓弧形測量架2上設(shè)有平行于圓心0與圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P連線的調(diào)平面21，調(diào)平面21上裝設(shè)有水平儀7，圓弧形測量架2的一側(cè)也裝設(shè)有用于連接固定支架3上豎直桿的夾具8，各夾具8上均裝設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓9，通過水平調(diào)節(jié)螺栓9和水平儀7可以非常方便的對水平測量桿1和圓弧形測量架2進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平完成后再通過鎖緊螺栓鎖緊。本實(shí)施例中，水平測量桿1上裝設(shè)有主動鏈輪11、從動鏈輪12、鏈條13、水平滑移座14和用于驅(qū)動主動鏈輪11的拉輪15，主動鏈輪11和從動鏈輪12分設(shè)于水平測量桿1 兩端，鏈條13繞設(shè)于主動鏈輪11和從動鏈輪12上，鏈條13的兩端連接于水平滑移座14 上，拉輪15與主動鏈輪11同軸連接，第一測距探頭4裝設(shè)于水平滑移座14上，當(dāng)被測葉片 6具有較大的寬度時(shí)，操作者無法直接推送第一測距探頭4至被測葉片6的中部，本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)可以很方便的在水平測量桿1 一端，通過拉輪15控制第一測距探頭4隨水平滑移座14運(yùn)動到任何位置，操作方便，有利于進(jìn)一步提高測量效率。水平測量桿1上部開設(shè)有截面呈L形的轉(zhuǎn)軸安裝槽16，從動鏈輪12 —側(cè)的轉(zhuǎn)軸安裝槽16上開設(shè)有楔塊插口 17，楔塊插口 17內(nèi)裝設(shè)有鏈條張緊楔塊18，通過壓緊鏈條張緊楔塊18可驅(qū)動從動鏈輪12的轉(zhuǎn)軸 121遠(yuǎn)離主動鏈輪11，使主動鏈輪11和從動鏈輪12將鏈條13張緊，從而使水平滑移座14 保持在準(zhǔn)確的位置上，有利于進(jìn)一步提高測量精度。在其它實(shí)施例中還可以用電機(jī)來替換拉輪15。本實(shí)施例中，圓弧形測量架2上設(shè)有圓弧形的齒條軌道22和抵持軌道24，齒條軌道22上裝設(shè)有圓弧滑移座23，圓弧滑移座23包括座體231、驅(qū)動齒輪232、抵持板233、抵持彈簧234、滾珠235和保持桿236，驅(qū)動齒輪232裝設(shè)于座體231上并與齒條軌道22嚙合， 抵持彈簧234抵持于抵持板233與座體231之間，滾珠235設(shè)于抵持板233與抵持軌道M 之間，保持桿236 —端固定于座體231上，另一端空套于抵持板233上的通孔內(nèi)，第二測距探頭5裝設(shè)于座體231上，手動轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪232即可調(diào)節(jié)座體231和第二測距探頭5在圓弧形測量架2上的位置，不需要移動第二測距探頭5位置時(shí)，抵持彈簧234通過抵持板233 自動將滾珠235壓緊于抵持軌道M上，使座體231保持穩(wěn)定，從而有利于進(jìn)一步提高測量精度；移動座體231和第二測距探頭5位置時(shí)，保持桿236可使座體231和抵持板233保持運(yùn)動一致，避免抵持彈簧234受損。本實(shí)施例中，固定支架3底部裝設(shè)有磁性座10，在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場，固定支架 3有可能需要放置在具有一定坡度的鐵質(zhì)基礎(chǔ)上，磁性座10有利于固定支架3在鐵質(zhì)基礎(chǔ)上形成穩(wěn)定的定位。一種水輪機(jī)葉片葉型測量方法實(shí)施例，該測量方法包括以下步驟，
1)安裝如上述實(shí)施例中的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置；
a、在被測葉片6上描出待檢斷面的待檢型線；
b、于被測葉片6兩側(cè)安裝固定支架3；
c、以待檢型線為基準(zhǔn)，將水平測量桿1和圓弧形測量架2裝設(shè)于固定支架3上，本實(shí)施例是在被測葉片6上方和下方分別安裝一件水平測量桿1，在被測葉片6頭部和尾部分別安裝一件圓弧形測量架2 ；
2)設(shè)備調(diào)整；
a、根據(jù)水平測量桿1上水平儀7的讀數(shù)、通過水平調(diào)節(jié)螺栓9將水平測量桿1調(diào)整至水平，使第一測距探頭4沿水平測量桿1的運(yùn)動為水平運(yùn)動；
b、根據(jù)圓弧形測量架2上水平儀7的讀數(shù)、通過水平調(diào)節(jié)螺栓9將調(diào)平面21調(diào)整至水平，使圓弧形測量架2上的圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P與圓心0的連線為水平設(shè)置，第二測距探頭5沿圓弧形測量架2的運(yùn)動軌跡對應(yīng)于P點(diǎn)處的切線N垂直于水平線；
3)測量并記錄數(shù)據(jù)；
a、在待檢型線上描出多個(gè)測量點(diǎn)，將多個(gè)測量點(diǎn)分為背面型線區(qū)、正面型線區(qū)、頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)，相鄰兩型線區(qū)至少以一個(gè)測量點(diǎn)為公共測量點(diǎn)，其中背面型線區(qū)的測量點(diǎn)從葉片頭部至葉片尾部依次為Al、A2、A3……An，正面型線區(qū)的測量點(diǎn)從葉片頭部至葉片尾部依次為B1、B2、B3……Bn，頭部型線區(qū)的測量點(diǎn)從葉片背面至葉片正面依次為Cl、 C2、C3……Cn，尾部型線區(qū)的測量點(diǎn)從葉片背面至葉片正面依次為D1、D2、D3……Dn, Al與 Cl為背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的公共測量點(diǎn)，An與Dl為背面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的公共測量點(diǎn)，Bl與Cn為正面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的公共測量點(diǎn)，Bn與Dn為正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的公共測量點(diǎn)；b、通過第一測距探頭4測量背面型線區(qū)和正面型線區(qū)的各測量點(diǎn)，并記錄第一測距探頭4測得的距離數(shù)據(jù)以及第一測距探頭4在水平線方向上的位置數(shù)據(jù)，通過第二測距探頭5 測量頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)的各測量點(diǎn)，并記錄第二測距探頭5測得的距離數(shù)據(jù)以及第二測距探頭5相對于水平線的角度數(shù)據(jù)； 4)繪制葉型，如圖7所示;
a、繪制被測葉片6背面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭4在被測葉片6上方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片6背面型線；
b、繪制被測葉片6正面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭4在被測葉片6下方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片6正面型線；
c、繪制被測葉片6頭部型線，先繪制第二測距探頭5的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)，根據(jù)第二測距探頭5在被測葉片6頭部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片6頭部各測量點(diǎn)位置， 用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片6頭部型線；
d、繪制被測葉片6尾部型線，先繪制第二測距探頭5的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)，根據(jù)第二測距探頭5在被測葉片6尾部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片6尾部各測量點(diǎn)位置， 用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片6尾部型線；
e、將各段型線上的公共測量點(diǎn)重合，得到完整的被測葉片6待檢斷面的型線。在其它實(shí)施例中，可在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片6上方安裝水平測量桿1，在被測葉片6頭部安裝圓弧形測量架2，完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿1安裝于被測葉片6下方，將圓弧形測量架2安裝于被測葉片6尾部，再完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量；
或者在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片6下方安裝水平測量桿1，在被測葉片6尾部安裝圓弧形測量架2，完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿1安裝于被測葉片6上方，將圓弧形測量架2安裝于被測葉片6頭部，再完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量。本發(fā)明的水輪機(jī)葉片葉型測量方法簡單可靠、測量效率高、測量精度高，對測量數(shù)據(jù)的處理非常方便，便于推廣應(yīng)用。上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于包括水平測量桿(1)、圓弧形測量架 (2)和一對固定支架(3)，所述水平測量桿(1)兩端分別連接一件固定支架(3)，所述圓弧形測量架(2 )裝設(shè)于固定支架(3 )上，所述水平測量桿(1)上裝設(shè)有可沿水平測量桿(1)水平移動的第一測距探頭(4)，所述圓弧形測量架(2)上裝設(shè)有可沿圓弧形測量架(2)的圓弧移動的第二測距探頭(5)，所述第二測距探頭(5)圓弧運(yùn)動軌跡的圓心0落在被測葉片(6)的橫截面內(nèi)，所述圓弧形測量架(2)上設(shè)有圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P，所述圓心0與所述圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P的連線水平設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述水平測量桿(1) 上裝設(shè)有水平儀(7)，所述圓弧形測量架(2)上設(shè)有平行于圓心0與圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P連線的調(diào)平面(21)，所述調(diào)平面(21)上裝設(shè)有水平儀(J)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述水平測量桿(1)上裝設(shè)有主動鏈輪(11)、從動鏈輪(12)、鏈條(13)、水平滑移座(14)和用于驅(qū)動主動鏈輪(11)的拉輪(15)，所述主動鏈輪(11)和從動鏈輪(12)分設(shè)于水平測量桿(1)兩端，所述鏈條(13 )繞設(shè)于所述主動鏈輪(11)和從動鏈輪(12 )上，所述鏈條(13 )的兩端連接于所述水平滑移座(14)上，所述拉輪(15)與主動鏈輪(11)同軸連接，所述第一測距探頭(4)裝設(shè)于所述水平滑移座(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述水平測量桿(1) 上部開設(shè)有截面呈L形的轉(zhuǎn)軸安裝槽(16)，所述從動鏈輪(12)—側(cè)的轉(zhuǎn)軸安裝槽(16)開設(shè)有楔塊插口(17)，所述楔塊插口(17)內(nèi)裝設(shè)有用于驅(qū)動從動鏈輪(12)的轉(zhuǎn)軸(121)遠(yuǎn)離主動鏈輪(11)的鏈條張緊楔塊(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述圓弧形測量架(2)上設(shè)有圓弧形的齒條軌道(22)和抵持軌道(24)，所述齒條軌道(22)上裝設(shè)有圓弧滑移座(23)，所述圓弧滑移座(23)包括座體(231)、驅(qū)動齒輪(232)、抵持板(233)、抵持彈簧(234)、滾珠(235)和保持桿(236)，所述驅(qū)動齒輪(232)裝設(shè)于所述座體(231)上并與所述齒條軌道(22)嚙合，所述抵持彈簧(234)抵持于所述抵持板(233)與座體(231)之間，所述滾珠(235)設(shè)于抵持板(233)與所述抵持軌道(24)之間，所述保持桿(236) —端固定于所述座體(231)上，另一端空套于所述抵持板(233)上的通孔內(nèi)，所述第二測距探頭(5)裝設(shè)于座體(231)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述圓弧形測量架 (2)上設(shè)有圓弧形的齒條軌道(22)和抵持軌道(24)，所述齒條軌道(22)上裝設(shè)有圓弧滑移座(23)，所述圓弧滑移座(23)包括座體(231)、驅(qū)動齒輪(232)、抵持板(233)、抵持彈簧 (234)、滾珠(235)和保持桿(236)，所述驅(qū)動齒輪(232)裝設(shè)于所述座體(231)上并與所述齒條軌道(22)嚙合，所述抵持彈簧(234)抵持于所述抵持板(233)與座體(231)之間，所述滾珠(235)設(shè)于抵持板(233)與所述抵持軌道(24)之間，所述保持桿(236) —端固定于所述座體(231)上，另一端空套于所述抵持板(233)上的通孔內(nèi)，所述第二測距探頭(5)裝設(shè)于座體(231)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述水平測量桿(1) 兩端以及圓弧形測量架(2)的一側(cè)均裝設(shè)有用于連接固定支架(3)上豎直桿的夾具(8)，所述夾具(8)上裝設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，其特征在于所述固定支架(3)底部裝設(shè)有磁性座(10)。
9.一種水輪機(jī)葉片葉型測量方法，其特征在于包括以下步驟，1)安裝如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的水輪機(jī)葉片葉型測量裝置；a、在被測葉片(6)上描出待檢斷面的待檢型線；b、于被測葉片(6)兩側(cè)安裝固定支架(3)；c、以待檢型線為基準(zhǔn)，將水平測量桿(1)和圓弧形測量架(2)裝設(shè)于固定支架(3)上；2)設(shè)備調(diào)整；a、將水平測量桿(1)調(diào)整至水平，使第一測距探頭(4)沿水平測量桿(1)的運(yùn)動為水平運(yùn)動；b、將圓弧形測量架(2)上的圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P與圓心0的連線調(diào)整至水平，使第二測距探頭(5)沿圓弧形測量架(2)的運(yùn)動軌跡對應(yīng)于P點(diǎn)處的切線N垂直于水平線；3)測量并記錄數(shù)據(jù)；a、在待檢型線上描出多個(gè)測量點(diǎn)，將多個(gè)測量點(diǎn)分為背面型線區(qū)、正面型線區(qū)、頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)，相鄰兩型線區(qū)至少以一個(gè)測量點(diǎn)為公共測量點(diǎn)；b、通過第一測距探頭(4)測量背面型線區(qū)和正面型線區(qū)的各測量點(diǎn)并記錄數(shù)據(jù)，通過第二測距探頭(5)測量頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)的各測量點(diǎn)并記錄數(shù)據(jù)；4)繪制葉型；a、繪制被測葉片(6)背面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭 (4)在被測葉片(6)上方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片 (6)背面型線；b、繪制被測葉片(6)正面型線，先繪制水平線，以水平線為基準(zhǔn)，根據(jù)第一測距探頭 (4)在被測葉片(6)下方測得的數(shù)據(jù)描出各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片 (6)正面型線；c、繪制被測葉片(6)頭部型線，先繪制第二測距探頭(5)的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)，根據(jù)第二測距探頭(5)在被測葉片(6)頭部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片(6)頭部各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片(6)頭部型線；d、繪制被測葉片(6)尾部型線，先繪制第二測距探頭(5)的圓弧運(yùn)動軌跡線，確定圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心，并過圓弧運(yùn)動軌跡線的圓心繪制水平線，以圓弧運(yùn)動軌跡線和其圓心為基準(zhǔn)，根據(jù)第二測距探頭(5)在被測葉片(6)尾部測得的數(shù)據(jù)描出被測葉片(6)尾部各測量點(diǎn)位置，用光滑曲線連接各點(diǎn)得到被測葉片(6)尾部型線；e、將各段型線上的公共測量點(diǎn)重合，得到完整的被測葉片(6)待檢斷面的型線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水輪機(jī)葉片葉型測量方法，其特征在于在進(jìn)行所述步驟1) 中的步驟c時(shí)，在被測葉片(6)上方和下方分別安裝一件水平測量桿(1)，在被測葉片(6)頭部和尾部分別安裝一件圓弧形測量架(2)，同時(shí)對背面型線區(qū)、正面型線區(qū)、頭部型線區(qū)和尾部型線區(qū)進(jìn)行測量；或者在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片(6)上方安裝水平測量桿(1 )，在被測葉片(6)頭部安裝圓弧形測量架(2)，完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿(1)安裝于被測葉片(6)下方，將圓弧形測量架(2)安裝于被測葉片(6)尾部，再完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量；或者在進(jìn)行所述步驟1)中的步驟c時(shí)，在被測葉片(6)下方安裝水平測量桿(1 )，在被測葉片(6)尾部安裝圓弧形測量架(2)，完成正面型線區(qū)和尾部型線區(qū)的測量后，將水平測量桿(1)安裝于被測葉片(6)上方，將圓弧形測量架(2)安裝于被測葉片(6)頭部，再完成背面型線區(qū)和頭部型線區(qū)的測量。
全文摘要
一種水輪機(jī)葉片葉型測量裝置，包括水平測量桿、圓弧形測量架和一對固定支架，所述水平測量桿兩端分別連接一件固定支架，所述圓弧形測量架裝設(shè)于固定支架上，所述水平測量桿上裝設(shè)有可沿水平測量桿水平移動的第一測距探頭，所述圓弧形測量架上裝設(shè)有可沿圓弧形測量架的圓弧移動的第二測距探頭，所述第二測距探頭圓弧運(yùn)動軌跡的圓心O落在被測葉片的橫截面內(nèi)，所述圓弧形測量架上設(shè)有圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P，所述圓心O與所述圓弧基準(zhǔn)點(diǎn)P的連線水平設(shè)置。該水輪機(jī)葉片葉型測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、測量效率高、測量精度高、便于在水電廠機(jī)組檢修現(xiàn)場進(jìn)行測量。一種用該裝置測量葉型的方法，該葉型測量方法測量效率高、測量精度高、便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
文檔編號G01B21/20GK102435163SQ20111027973
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者劉忠, 戴曙光, 曾維才, 李建勇, 賀湘林, 饒洪德, 黃竹青 申請人:長沙理工大學(xué)