一种轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置的制作方法

本发明涉及透平机械结构设计技术领域，具体而言，涉及一种轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置。

背景技术：

众所周知，轴流式离心压缩机中风向与压缩机主轴平行，在轴流式离心压缩机高速运转过程中，腹腔机壳会在一定范围内产生膨胀，腹腔机壳膨胀量的变化会导致压缩机转子、定子之间的间隙发生变化。当腹腔机壳膨胀量的变化达到一定程度时，会引起转子、定子刮碰，造成转子、定子叶片断裂损伤，严重者可造成压缩机报废，因此，对轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量的测量在压缩的稳定运行中起到至关重要的作用，但是相关的测量方案在国内尚属空白，因其主要具有以下技术难点：轴流式离心压缩机腹腔机壳外部安装有外笼体，无法直接进行近距离的测量；轴流式离心压缩机腹腔机壳为悬空部位，测量难度大；轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量一般约为0.05-0.70mm，测量精度要求高；轴流式离心压缩机腹腔机壳在工作时受气流冲击，会产生剧烈振动，测量稳定性要求高。

现在亟需解决的技术问题是如何设计一种技术方案，该技术方案可克服上述技术难点实现对轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量的测量。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理，能够在轴流式离心压缩机运行过程中对腹腔机壳膨胀量进行精确测量的一种轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置，用于测量轴流式离心压缩机运转过程中腹腔机壳的膨胀量，包括：固定底座，与轴流式离心压缩机的底座固定连接，设置有测距仪表安装支架与活塞筒，活塞筒内设置有探针固定筒，测距仪表安装架上设置有测距仪表；探针固定筒，一端连接有弹性件并深入活塞筒内，另一端设置有探针；探针，一端固定在探针固定筒，另一端抵在腹腔机壳上；打表盘，沿探针固定筒周向固定设置在探针固定筒上，测距仪表设置于打表盘的上方；测距仪表通过测量打表盘的位移量得出腹腔机壳的膨胀量。

上述方案中优选的是，探针固定筒的筒壁的外径存在差异，包括一体成型的小外径段与大外径段，其中，小外径段的一端连接弹性件深入活塞筒内，大外径段上固定连接有打表盘。

上述任一方案中优选的是，在大外径段的异于与小外径段连接的一端的筒壁上设置有第一销孔。

上述任一方案中优选的是，探针与探针固定筒固定连接的一端设置有与第一销孔匹配的第二销孔。

上述任一方案中优选的是，第一销孔与第二销孔的数量分别至少为1个。

上述任一方案中优选的是，测距仪表为百分表、千分表中的一种。

上述任一方案中优选的是，固定底座通过螺栓固定在轴流式离心压缩机的底座上。

上述任一方案中优选的是，固定底座焊接固定在轴流式离心压缩机的底座上。

上述任一方案中优选的是，固定底座设置有横梁，横梁上设置有定位孔，活塞筒通过固定件固定在横梁的定位孔中，定位孔的孔径尺寸大于活塞筒的外径尺寸。

上述任一方案中优选的是，在固定底座与轴流式离心压缩机的底座上设置有结构加固件，进一步优选的是上述加固件为角铁。

上述任一方案中优选的是，测距仪表导电连接有报警装置。

本发明提供的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置的有益效果在于：可广泛应用于轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量的测量，结构稳定，测量精度高、可靠性高，为轴流式离心压缩机机组的稳定运行提供保障。

附图说明

图1为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置优选实施例的结构示意图；

图2为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置图1所示优选实施例的固定底座的结构示意图；

图3为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置图1所示优选实施例的活塞筒的结构示意图；

图4为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置图1所示优选实施例的打表盘的结构示意图；

图5为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置图1所示优选实施例的探针固定筒的结构示意图；

图6为本发明的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置图1所示优选实施例的探针的结构示意图。

附图标记：

1-固定底座；2-横梁；11-测距仪表安装支架；12-活塞筒；

13-探针固定筒；14-测距仪表；15-底座；16-弹性件；

17-探针；18-打表盘；131-小外径段；132-大外径段；

1321-第一销孔；171-第二销孔；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

为解决现有技术中轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量困难的技术缺陷，本实施例参照图1-图6提供一种轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置，用于测量轴流式离心压缩机运转过程中腹腔机壳的膨胀量，包括：固定底座1与轴流式离心压缩机的底座15固定连接，设置有测距仪表安装支架11与活塞筒12，活塞筒12内设置有探针固定筒13，测距仪表安装架11上设置有测距仪表14；探针固定筒13一端连接有弹性件16并深入活塞筒12内，另一端设置有探针17；探针17一端固定在探针固定筒13，另一端抵在腹腔机壳上；打表盘18沿探针固定筒13周向固定设置在探针固定筒13上，测距仪表14设置于打表盘18的上方；测距仪表14通过测量打表盘18的位移量得出腹腔机壳的膨胀量。轴流式离心压缩机的腹腔机壳一般为悬空部位，为了保证对腹腔机壳进行有效的膨胀量测量，设计有刚性横梁2的固定底座1，刚性的横梁2的固定底座1的强度、变形均通过力学计算校核，保证其在工作时各项指标满足使用需求，使用时将横梁2的两端与轴流式压缩机的底座15现场配做安装机壳，配做的方式可采用焊接或螺栓把合形式，实用性高。

轴流式离心压缩机腹腔机壳外部安装有外笼体，无法进行近距离测量腹腔机壳的膨胀量，为了解决这个问题，在测量工具上设计有加长的探针17，探针17穿过外笼体的空隙与腹腔机壳接触，探针17下方安装打表盘18，通过探针17保证打表盘18与腹腔机壳的联动，此外，探针17可进行上下、前后、左右三个维度的调节，通过调节固定底座1在轴流式离心压缩机的底座15的位置保证探针17与外笼体不会干涉。

本实施例提供的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置的固定底座1与轴流式离心压缩机的底座15固定连接，这就可以保障固定底座1与轴流式离心压缩机的振动频率以及振幅相同，避免固定底座1固定安装在其他地方引起的轴流式离心压缩机与固定底座1的振幅不同，造成探针17与外笼体之间产生碰撞干涉影响测量结果或者对探针造成结构损伤。

在固定底座1上设置有测距仪表安装支架11，测距仪表安装支架11固定在横梁2上，在测距仪表安装支架11上设置有测距仪表14，通过测距仪表14的测量得出轴流式离心压缩机运转过程中腹腔机壳的膨胀量。

上述探针17的一端设置有倒角圆端，该圆端穿过外笼体的间隙抵在腹腔机壳上，探针17的另一端固定在一探针固定筒13中，探针17上与探针固定筒13固定连接端可设置有螺纹，在探针固定筒13的筒壁内侧同样设置有与之匹配的螺纹，探针17可通过所需高度决定旋进探针固定筒13的长度，从而适应不同高度的腹腔机壳的测量。

探针固定筒13套装在活塞筒12中，探针固定筒13深入活塞筒12的一端的外部连接有弹性件16，探针固定筒13可在活塞筒12进行往复运动，其运动的最大行程不超过弹性件16沿活塞筒12长度方向的长度。也就是说，探针固定筒13内的探针17抵在腹腔机壳后深入活塞筒12，此时弹性件16可以是完全的伸展状态，没有弹性势能(忽略探针固定筒13与探针17的重量)；也可以是被压缩状态，但是没有被完全压缩，保障探针17能够运动。

由于探针17与探针固定筒13为固定连接，二者间没有相对运动。腹腔机壳碰撞探针17后探针产生一定的位移量，进而推动探针固定筒13向活塞筒12的底部产生相同的位移量，这样通过测量探针固定筒13的位移量即可获得轴流式离心压缩机腹腔机壳的膨胀量。

为测量探针固定筒13的位移量，在探针固定筒13上固定安装有打表盘18，安装在测距仪表安装支架11上的测距仪表14的指针抵在打表盘18上，通过测距仪表14的示数变化得知打表盘18的位移量，打表盘18的位移量即为腹腔机壳的膨胀量。

本实施例提供的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置将直接测量轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量转化为测量打表盘18的位移量。探针17深入外笼体并抵在腹腔机壳上，腹腔机壳的膨胀量即为探针17的位移量，探针固定筒13以及打表盘18与探针同步运动，通过测距仪表14测量打表盘18的位移量即可得出轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量，装置结构稳定性高，得出的测量数据精度高、可靠性强。

进一步地，探针固定筒13的筒壁的外径存在差异，包括一体成型的小外径段131与大外径段132，其中小外径段131的一端连接弹性件16深入活塞筒12内，大外径段132上固定连接有打表盘18。为避免设置在探针固定筒13上的打表盘18在产生位移的过程中被活塞筒12的筒壁碰撞产生结构损伤，本实施例中将探针固定筒13分为一体成型的两段，与探针17固定连接的一段为大外径段132，大外径段132的外径大于活塞筒12的内径。探针固定筒13位移量过大时大外径段132可卡在活塞筒12的端头处，避免了活塞筒12对打表盘18的损伤。出现上述情况之后要更换小外径段131的长度更大一点的探针固定筒13，以保障测距仪表14能够测量出打表盘18准确的位移量，从而得到准确的腹腔机壳膨胀量。

进一步地，在大外径段132的异于与小外径段131连接的一端的筒壁上设置有第一销孔1321。探针17与探针固定筒13固定连接的一端设置有与第一销孔1321匹配的第二销孔171。即探针17与探针固定筒13通过销轴穿过第一销孔1321以及第二销孔171将探针17固定在探针固定筒13内，拆装方便，便于同一装置在更换不同的探针17后应用于测量不同高度的腹腔机壳的膨胀量；在探针17在测量腹腔机壳膨胀量的过程中碰断后可在短时间内更换更新的探针17或者长度适合的探针17。更进一步地，第一销孔1321与第二销孔171的数量分别至少为1个。其目的是加强探针17与探针固定筒13之间的连接稳定性。

上述方案的另一优选技术方案为探针17与探针固定筒13为一体成型结构，采用上述方式设计可以加强探针17与探针固定筒13之间的连接稳定性。

进一步地，测距仪表14为百分表、千分表中的一种，在背景技术中已指出，轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量一般约为0.05-0.70mm，测量精度要求达到0.01mm，为了保证测量精度要求，创造性的采用百分表对机壳腹腔膨胀量的测量，百分表安装在测距仪表安装支架11上，百分表指针压在打表盘18上对打表盘18的位移量进行测量，进而得出腹腔机壳膨胀量。百分表的测量精度可达到0.01mm，完全满足腹腔机壳膨胀量的测量需求。若测量精度还需进步提高，上述百分表还可以更换为千分表。

进一步地，固定底座1通过螺栓固定在轴流式离心压缩机的底座2上。或者，固定底座1焊接固定在轴流式离心压缩机的底座15上。采用上述方式设计可使本实施例的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置与轴流式离心压缩机具有相同的振动频率及振幅，以测得更加精确的腹腔机壳相对于轴流式离心压缩机的膨胀量。更进一步地，在固定底座与轴流式离心压缩机的底座15上设置有结构加固件，进一步优选的是上述加固件为角铁，进一步加强本实施例的轴流式离心压缩机腹腔机壳膨胀量测量装置与轴流式离心压缩机的底座15之间的稳定性。

进一步地，固定底座设置有横梁，横梁上设置有定位孔，活塞筒通过固定件固定在横梁2的定位孔中，定位孔的孔径尺寸大于活塞筒12的外径尺寸。此处固定件可以是在活塞筒12的外壁设置螺纹，通过在横梁2的上下两侧旋进两螺母将活塞筒12固定在横梁2上，由于定位孔的尺寸大于活塞筒12的外径尺寸，所以可以通过两螺母对活塞筒12进行前、后、左、右、上、下方向的调节，以适应不同高度的腹腔机壳的膨胀量的测量。

进一步地，测距仪表导电连接有报警装置，在测距仪表的某刻度处设置有报警发生器，测距仪表的指针一旦碰触该报警发生器，该报警发生器即产生电信号传递至报警器，通过音频和/或视频的方式通知工作人员停止测量，避免装置设备的损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。