专利名称：测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种间隙测量装置，特别是涉及一种用于测量汽轮机转子动叶与气缸内壁之间间隙的装置。
背景技术：
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶和联轴器等，静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等部件。
汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。动叶安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使汽轮机的转子旋转。叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。在汽轮机装配过程中，汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙目前无法之间进行测量，目前采用的测量方法是在拼缸前用塞片等测量工具测量汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的静态间隙。采用这种方法存在两种缺点1.只能看静态位置的“通、止”无法得到各个叶片间隙的准确数值；2.无法知道拼缸时产生的装配误差对间隙的影响。因此目前这种只能测量汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的静态间隙径向间隙的方法对于精度要求高、对称度要求高的汽轮机装配场合很难适用。而目前仍没有一种好的方式可以对汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙进行精确测量。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种间隙测量装置，采用该间隙测量装置可对汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙进行测量。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其包括一连接套筒，所述连接套筒的外周面上设有连接螺纹，所述连接套筒内设有一可来回移动的测量杆，所述测量杆的前端从所述连接套筒的前端伸出，所述测量杆的后端与一百分表连接，所述百分表与所述连接套筒固定连接，所述测量杆还与一可使该测量杆复位的弹性机构连接。优选地，所述弹性机构包括一端盖，所述端盖与所述连接套筒的后端固定连接，所述测量杆穿过所述端盖与所述百分表连接，所述百分表固定在所述端盖上，所述测量杆上设有一拉块，所述拉块与所述测量杆固定连接，所述拉块与所述端盖之间设有一弹簧。优选地，所述端盖上设有一贯穿的长滑槽，所述长滑槽内设有一活动销，所述活动销与所述测量杆连接，所述活动销的两端伸出所述端盖，所述端盖的外周面与一定位螺母螺纹连接。优选地，所述端盖上设有一突起部，所述突起部插在所述连接套筒内。优选地，该装置还包括一标准值导套，所述标准值导套的长度和间隙名义值长度相等，所述标准值导套一端开口，另一端封闭。优选地，所述连接套筒的前端形成一定位台阶。本发明还公开了一种采用上述装置测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的方法，其包括如下步骤 I)根据设计要求，计算出汽轮机动叶与相应汽缸内壁间隙的名义值；2)设计一个与该间隙名义值长度一致的标准值导套，将连接套筒的前端伸到标准值导套内，所述标准值导套的开口端抵靠在定位台阶上，同时使测量杆的前端抵靠在标准值导套的封闭端；3)将百分表调零，同时旋转定位螺母，使定位螺母靠紧活动销；4)在汽缸壁上与动叶相应的位置设置测量孔，将连接套筒插入测量孔内，连接套筒与测量孔螺纹连接，连接套筒上的定位台阶面与汽缸内壁平齐；5)转动汽轮机转子，观察百分表的数值变化范围，从而确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙。优选地，所述转子通过马达带动其转动。如上所述，本发明的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置和方法具有以下有益效果该测量装置在使用时可固定在与汽轮机动叶位置对应的汽轮机汽缸壁上，然后旋转汽轮机转子，使汽轮机动叶与测量杆的前端接触，这样随着汽轮机动叶与汽缸内壁之间间隙的变化，测量杆将会不断的移动并将移动的距离传递给百分表，并通过百分表显示出来，这样就可通过百分表显示的范围确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙大小，可进一步了解拼缸时产生的装配误差对间隙的影响，从而可对汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙做到更好的控制，进而可有效提高工作效率及装配精度，尤其适用于精度要求高、对称度要求高的汽轮机装配场合。
图I为本发明检测装置实施例的结构示意图。元件标号说明I标准值导套2连接套筒3测量杆4拉块5定位螺母6活动销7百分表
8限位台阶9弹簧10突起部11端盖
具体实施例方式以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。参阅图I至须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在 不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。如图I所示，本发明提供一种用于测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，该装置包括一连接套筒2，连接套筒2的外周面上设有连接螺纹。连接套筒2内设有一可来回移动的测量杆3，测量杆3的前端从连接套筒2的前端伸出，测量杆3的后端与一百分表7连接，测量杆3与百分表7的测杆连接，百分表7的表壳与连接套筒固定连接，这样当测量杆3来回移动时就可带动百分表7的指针来回摆动，这样就可通过百分表的读数确定测量杆3移动的距离。测量杆3还与一可弹性机构连接，该弹性机构包括一端盖11，端盖11与连接套筒2的后端固定连接。为了便于连接，端盖11上设有一突起部10，突起部10插在连接套筒2内，突起部10可与连接套筒2通过焊接或卡接的方式进行固定连接。测量杆3穿过端盖11与百分表7连接，百分表7固定在端盖11上，测量杆3上设有一拉块4，拉块4与测量杆3固定连接，拉块4与端盖11之间设有一弹簧9。当测量杆3受力向内移动时，弹簧9被压缩，当外力消除时，测量杆3可在弹簧9的作用下自动复位，因此该弹性结构可使测量杆3实现自动复位。为了便于确定测量时的基准，该装置还包括一标准值导套1，标准值导套I的一端开口，另一端封闭。该标准值导套I的长度和间隙名义值长度相等，间隙名义值就是指汽轮机动叶与汽缸内壁之间间隙大小的理论值，根据该间隙名义值可对百分表7进行归零，从而确定测量基准。该标准值导套I在使用时，可首先将连接套筒2的前端伸到标准值导套I内，使测量杆3的前端抵靠在标准值导套I的封闭端上，同时为了方便定位，可在连接套筒2的前端形成一定位台阶8，并使标准值导套的开口端抵靠在定位台阶8上，此时即可将百分表7调零。为了方便百分表7调零后使测量杆3定位，端盖11上设有一贯穿的长滑槽，长滑槽内设有一活动销6，活动销6与测量杆3固定连接，活动销6的两端伸出端盖11，端盖11的外周面与一定位螺母5螺纹连接，定位螺母5位于活动销6的前侧。在百分表7调零后，可旋转定位螺母5，使定位螺母5靠紧活动销6，由于活动销6由定位螺母5进行限制，这样就可将测量杆3进行定位。采用上述装置测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的方法，其包括如下步骤I)根据设计要求，计算出汽轮机动叶与相应汽缸内壁间隙的名义值；2)设计一个与该间隙名义值长度一致的标准值导套1，将连接套筒2的前端伸到标准值导套I内，使标准值导套I的开口端抵靠在定位台阶8上，同时使测量杆3的前端抵靠在标准值导套I的封闭端；3)将百分表7调零，同时旋转定位螺母5，使定位螺母5靠紧活动销6 ；4)在汽缸壁上与动叶相应的位置设置测量孔，将连接套筒2插入测量孔内，连接套筒2与测量孔螺纹连接，连接套筒上的定位台阶面8应与汽缸内壁平齐；5)通过马达带动带动汽轮机转子旋转，观察百分表7的数值变化范围，从而确定 汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙。该测量装置在使用时可固定在与汽轮机动叶位置对应的汽轮机汽缸壁上，然后旋转汽轮机转子，使汽轮机动叶与测量杆的前端接触，这样随着汽轮机动叶与汽缸内壁之间间隙的变化，测量杆将会不断的移动并将移动的距离传递给百分表，并通过百分表显示出来，这样就可通过百分表显示的范围确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙大小，可进一步了解拼缸时产生的装配误差对间隙的影响，从而可对汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙做到更好的控制，进而可有效提高工作效率及装配精度，尤其适用于精度要求高、对称度要求高的汽轮机装配场合。再有该测量装置还具有结构简单，紧凑、轻巧，使用方便的优点。综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于其包括一连接套筒，所述连接套筒的外周面上设有连接螺纹，所述连接套筒内设有一可来回移动的测量杆，所述测量杆的前端从所述连接套筒的前端伸出，所述测量杆的后端与一百分表连接，所述百分表与所述连接套筒固定连接，所述测量杆还与一可使该测量杆复位的弹性机构连接。
2.根据权利要求I所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于所述弹性机构包括一端盖，所述端盖与所述连接套筒的后端固定连接，所述测量杆穿过所述端盖与所述百分表连接，所述百分表固定在所述端盖上，所述测量杆上设有一拉块，所述拉块与所述测量杆固定连接，所述拉块与所述端盖之间设有一弹簧。
3.根据权利要求2所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于所述端盖上设有一贯穿的长滑槽，所述长滑槽内设有一活动销，所述活动销与所述测量杆连接，所述活动销的两端伸出所述端盖，所述端盖的外周面与一定位螺母螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于所述端盖上设有一突起部，所述突起部插在所述连接套筒内。
5.根据权利要求4所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于该装置还包括一标准值导套，所述标准值导套的长度和间隙名义值长度相等，所述标准值导套一端开口，另一端封闭。
6.根据权利要求5所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其特征在于所述连接套筒的前端形成一定位台阶。
7.一种采用权利要求5所述装置测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的方法，其特征在于，其包括如下步骤 1)根据设计要求，计算出汽轮机动叶与相应汽缸内壁间隙的名义值； 2)设计一个与该间隙名义值长度一致的标准值导套，连接套筒的前端伸到标准值导套内，所述标准值导套的开口端抵靠在定位台阶上，同时使测量杆的前端抵靠在标准值导套的封闭端； 3)将百分表调零，同时旋转定位螺母，使定位螺母靠紧活动销； 4)在汽缸壁上与动叶相应的位置设置测量孔，将连接套筒插入测量孔内，使连接套筒与测量孔螺纹连接，连接套筒上的定位台阶面与汽缸内壁平齐； 5)转动汽轮机转子，观察百分表的数值变化范围，从而确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙。
8.根据权利要求7所述的测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的方法，其特征在于所述转子通过马达带动其转动。
全文摘要
本发明提供一种测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其包括一连接套筒，所述连接套筒的外周面上设有连接螺纹，所述连接套筒内设有一可来回移动的测量杆，所述测量杆的前端从所述连接套筒的前端伸出，所述测量杆的后端与一百分表连接，所述百分表与所述连接套筒固定连接，所述测量杆还与一可使该测量杆复位的弹性机构连接。通过该装置可确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙大小，从而可对汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙做到更好的控制，进而可有效提高工作效率及装配精度，尤其适用于精度要求高、对称度要求高的汽轮机装配场合。
文档编号G01B5/14GK102829699SQ20121027582
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者诸国英, 范超 申请人:上海电气电站设备有限公司