水轮机找中心用教学培训装置及其使用方法与流程

本发明涉及实训教学领域，尤其涉及一种水轮机找中心用教学培训装置及其使用方法。

背景技术：

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备。在水轮发电机组的检修过程中，为保证机组的旋转部分主轴线与旋转中心线基本重合一致，防止机组运转中出现较大的摆度，影响检修结果，转轮的轴线调整成为了调整机组主轴线与机组的旋转中心线基本重合的重点工作。

水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类，大中型机组一般采用立式布置。而现有立式水轮发电机在检修时，都是通过人工直接将转轮吊装至检修机坑内的检修平台上，转轮的旋转中心线与检修平台主轴的中心线基本重合所需的装配时间全由吊装人员的操作所决定。而发电厂里的检修人员往往可能并不是专业安装水轮机的工作人员，加之由于检修机坑内部潮湿、环境封闭，高度悬空，不适合开展现场技能的培训，检修人员对水轮机的安装可能仅是通过书面或专业安装人员的前期指导而来，在缺乏水轮机实际吊装操作经验的情况下，其快速完成基本重合的操作难度可想而知。

如何使检修人员快速找准转轮的旋转中心线与检修平台主轴的中心线并使其装配基本重合，是我们亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种便于帮助检修人员进行实际操作训练的水轮机找中心用教学培训装置及其使用方法。

本发明提供的这种水轮机找中心用教学培训装置，包括用于支撑水轮发电机转轮的底座、数个用于调整水轮发电机转轮在底座上位置的调节机构、用于模仿检修基坑内检修平台的基础环、用于标示基础环中心线的指示机构，所述底座固定在地面上用于模仿检修基坑，所述调节机构环绕布置于底座顶部圆周处，所述基础环水平安装在底座底部，所述指示机构安装在基础环上方的底座上。

所述调节机构包括支架、竖向顶杆和横向顶杆，支架固定在底座顶部外侧壁上，竖向顶杆沿竖直方向螺纹连接于支架上，竖向顶杆的顶部与水轮发电机转轮底面对接用于调整水轮发电机转轮轴心与基础环中心线间的夹角；横向顶杆沿水平方向螺纹连接于支架上，横向顶杆的内侧端与水轮发电机转轮圆周面对接用于调整水轮发电机转轮轴心在水平面内的位置。

所述指示机构包括伸缩杆、牵引绳和铅锤，伸缩杆一端通过一竖直布置的转轴铰接连接于基础环上方的底座上、一端通过牵引绳与铅锤连接，铅锤通过牵引绳悬空设于基础环下方，伸缩杆通过转轴在基础环上方的水平面内转动至沿基础环径向布置，伸缩杆伸缩带动牵引绳及铅锤沿基础环径向移动至基础环中心处，牵引绳竖直贯穿基础环中心用于标示基础环中心线。

为便于改变培训难度，在所述底座底部四周沿水平方向螺纹连接有数个用于卡装基础环的调节螺杆，调节螺杆的内侧端与基础环圆周面对接用于调整基础环中心在水平面内的位置。

一种适用于上述水轮机找中心用教学培训装置的使用方法，包括如下步骤：

s1、安装并确定基础环中心

将基础环水平安装在底座上，确定基础环上的x方向和y方向，从上述方向用内径千分尺反复微调，确定基础环的中心位置o；

s2、标记基础环的中心线

在基础环上方的底座上设置一指示机构，调整指示机构指示出穿过基础环中心位置o的中心线；

s3、安装并确定水轮发电机转轮轴心

将水轮发电机转轮安放在底座上；

s4、调整水轮发电机转轮的轴心

以步骤s2中牵引绳所在的竖轴为中心，调整各调节机构，移动底座上的水轮发电机转轮，使水轮发电机转轮的轴心与基础环的中心线重合；

s5、反复吊装底座上的水轮发电机转轮，进行找中心的实际操作训练。

步骤s2中标记基础环中心线的过程如下：在基础环上方的底座上铰接一可水平转动的伸缩杆，在伸缩杆底部通过牵引绳悬挂一铅锤，且保证铅锤悬空设于基础环下方；调整伸缩杆的位置及长度，使牵引绳置于基础环的中心位置o处，此时牵引绳所在的竖轴即是过基础环中心位置o的中心线。

所述步骤s4中调整水轮发电机转轮轴心的过程如下：以步骤s2中牵引绳所在的竖轴为中心，先转动各调节机构的竖向顶杆，调整水轮发电机转轮的轴心与竖轴间的夹角，使水轮发电机转轮的轴心与基础环的中心线相互平行布置；再转动各调节机构的横向顶杆，调整水轮发电机转轮的轴心在水平面内的布置位置，使水轮发电机转轮的轴心与基础环的中心线重合布置。

本发明通过地面上设置的底座及底座上设置的基础环分别模拟检修基坑及其内部的检修平台，可以在地面上实现电厂人员对水轮发电机转轮检修找中心的实时操作培训；通过调节机构先确定水轮发电机转轮的安装中心，再进行吊装培训，就可以方便电厂人员在吊装时快速判断吊装的准确性，进而积累找中心的操作经验，提高检修维护效率，保障供电可靠性。本发明可较好的模拟现场检修环节的找中心流程，适合水轮机检修实操训练及教学，适合小班教学、人人均可参与，可方便对电厂员工开展技能培训。

附图说明

图1为本发明中水轮机找中心用教学培训装置的结构示意图。

图2为图1中a向结构示意图。

图3为图1中b-b处剖视结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、水轮发电机转轮；2、底座；3、调节机构；4、基础环；5、指示机构；6、调节螺杆；21、定位杆；31、支架；32、竖向顶杆；33、横向顶杆；51、伸缩杆；52、牵引绳；53、铅锤；511、转轴。

具体实施方式

从图1至图3可以看出，本发明这种水轮机找中心用教学培训装置，包括用于支撑水轮发电机转轮1的底座2、数个用于调整水轮发电机转轮1在底座2上位置的调节机构3、用于模仿检修基坑内检修平台的基础环4、用于标示基础环中心线的指示机构5，底座2固定在地面上用于模仿检修基坑，调节机构3环绕布置于底座2顶部圆周处，基础环4水安装在底座2底部，指示机构5安装在基础环4上方的底座2上。

从图1和图2可以看出，本发明中的调节机构3包括支架31、竖向顶杆32和横向顶杆33，支架31包括折弯连接的水平段311和竖直段312，水平段311水平焊接在底座2顶部的外侧壁上，竖直段312竖直朝上布置，且竖直段312到底座2中心的水平距离大于水轮发电机转轮1的半径；竖向顶杆32沿竖直方向螺纹连接于支架31的水平段311上，竖向顶杆32到底座2中心的水平距离小于水轮发电机转轮1的半径，竖向顶杆32的顶部与水轮发电机转轮1底面对接；横向顶杆33沿水平方向螺纹连接于支架31的竖直段312上，横向顶杆33高出底座2顶面布置，横向顶杆33的内侧端与水轮发电机转轮1圆周面对接；

各调节机构3的竖向顶杆32配合移动，调整水轮发电机转轮2轴心与基础环4中心线间的夹角；各调节机构3的横向顶杆33配合移动，调整水轮发电机转轮1轴心在水平面内所处的位置。

从图1和图3可以看出，本发明中的指示机构5包括伸缩杆51、牵引绳52和铅锤53，伸缩杆51水平布置在基础环4上方的底座2上，伸缩杆51一端通过一竖直布置的转轴511铰接连接于底座2上、一端通过牵引绳52与铅锤53连接，牵引绳52的长度大于基础环4到伸缩杆51间的竖直距离，铅锤53通过牵引绳52悬空设于基础环4下方；伸缩杆51通过转轴511在基础环4上方的水平面内转动至沿基础环4径向布置，伸缩杆51伸缩带动牵引绳52及铅锤53沿基础环4径向移动至基础环4中心处，牵引绳52竖直贯穿基础环4中心用于标示基础环4的中心线。

从图1和图2可以看出，本发明还包括数个环形阵列布置于底座2底部四周的调节螺杆6，各调节螺杆6均沿水平方向与底座2底部侧壁上的定位杆21螺纹连接，定位杆21到底座2中心的水平距离大于基础环4的半径，各调节螺杆6的内侧端均与基础环4的圆周面水平对接将基础环4卡固在底座2上；各调节螺杆6配合移动，调整基础环4中心在水平面内的位置。

本发明这种水轮机找中心用教学培训装置的使用方法，包括如下步骤：

s1、安装并确定基础环4的中心

根据水轮发电机转轮1的大小及重量，制作可以支撑其的底座2；将该底座2固定在地面上用于模仿检修基坑；将基础环4水平安装在底座2上，确定基础环4上的x方向和y方向，从上述方向用内径千分尺反复微调，确定基础环4的中心位置o；

s2、标记基础环4的中心线

在基础环4上方的底座2上通过竖直布置的转轴511铰接一可水平转动的伸缩杆51，在伸缩杆51底部通过牵引绳52悬挂一铅锤53，牵引绳52的长度大于基础环4到伸缩杆51间的竖直距离，铅锤53通过牵引绳52悬空设于基础环4下方；转动伸缩杆51，使伸缩杆51的轴线沿基础环4径向布置；调节的伸缩杆51的长度，使牵引绳52竖直贯穿基础环4的中心位置o布置，此时牵引绳52所在的竖轴即是过基础环4中心位置o的中心线；

s3、安装并确定水轮发电机转轮1轴心

将水轮发电机转轮1安放在底座2上；

s4、调整水轮发电机转轮1的轴心

以步骤s2中牵引绳52所在的竖轴为中心，先转动各调节机构3的竖向顶杆32，调整水轮发电机转轮1的轴心与竖轴间的夹角，使水轮发电机转轮1的轴心与基础环4的中心线相互平行布置；再转动各调节机构3的横向顶杆33，调整水轮发电机转轮1的轴心在水平面内的布置位置，使水轮发电机转轮1的轴心与基础环4的中心线重合布置；

s5、反复吊装底座2上的水轮发电机转轮1，进行水轮发电机转轮1找中心的实际操作训练。

在实际培训过程中，还可以通过调节螺杆6改变基础环4的中心，从而进行多组不同中心的实际训练。

通过前期的调研了解同类水电企业的需求缺口，本发明市场需求量较大，有很好的市场需求，可产生较高的经济价值。