一种水轮发电机组用电磁式形位偏差测量装置的制作方法

本发明属于元件圆度和平面度测量技术领域，特别涉及一种水轮发电机组用电磁式形位偏差测量装置。

背景技术：

在水电站机组改造过程中，水轮发电机组的测量控制对安装施工质量起着非常重要的作用。机械设备改造安装调整阶段，需要测量的工作比较多，许多时候还需要反复测量，劳动量大，精度控制要求高，例如转轮室的圆度、定子定位筋圆度、转子圆度、顶盖圆度、座环上下镗口半径以及端面平面度、下压指平面度等等的测量，许多测量工作耗时费力，对工期影响较大。

常用的测量方法是使用测圆架，先调整测圆架的轴心，然后确定某一位置作为基准尺寸，再在测圆架上固定百分表，将基准尺寸定为百分表的零位，再拉动百分表的指针，让指针缩回，使百分表头离开测量表面，回转测圆架支臂，在百分表到达测量指定位置后，松开指针，指针接触测量部位进行实现测量，百分表的读数即为被测部位相对于基准尺寸的偏差值。例如，发电机定子下部的齿压板平面度测量，一周需要对504个压指位置进行测量，每个压指上要测量内外两个数据，也就是说，在齿压板的调整中，仅一次测量，就需要测量1008个数据，测量过程中需要不停地抬放百分表的测杆。另一方面由于被测零件有不连续性、数量非常大的特点，使得整个过程费时耗力，稍不留神还会造成百分表移位而产生测量误差。

技术实现要素：

本实习目的在于提供一种水轮发电机组用电磁式形位偏差测量装置；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种水轮发电机组用电磁式形位偏差测量装置，包括测圆架，测圆架包括可周向转动和直线移动的回转支撑臂，在回转支撑臂上安装有百分表，所述百分表包括表盘和测杆，测杆底端为测量头，测杆顶端伸出表盘顶部，测杆运动的位移量显示在表盘上，在测杆顶端安装有升降机构；所述升降机构包括固定在表盘顶部的支座，在支座内固定有电磁铁，电磁铁位于测杆顶端正上方，当电磁铁通电时产生磁力，依靠磁力将测杆向上提升，当电磁铁断电时磁力消失，测杆处于自由状态。

优选的，在测杆底端安装有滚动机构；所述滚动机构包括支撑框架，所述支撑框架固定连接在测量头上，在支撑框架内转动连接有轴承，轴承的转轴中心线与测杆中心线相垂直设置。

优选的，在回转支撑臂上安装有测量保护机构，所述测量保护机构包括固定在回转支撑臂上的连接臂，在连接臂上安装有保护直臂，在连接臂上设有沿着测杆中心线方向设置的条形定位通孔，在保护直臂上装配有定位螺栓，定位螺栓穿过条形定位通孔且与条形定位通孔滑动连接，在定位螺栓上配有紧固螺母。

优选的，所述保护直臂的前端为圆锥形弧面尖端，圆锥形弧面尖端的直径小于轴承的直径。

优选的，所述百分表为数显式百分表，数显式百分表连接有外接显示器。

优选的，所述轴承的直径不大于测杆直径的三倍。

本发明所具有的有益效果为：(1)在测杆测量头处加装滚动机构，这样在回转支撑臂转动的过程中，即使遇到局部不连续的凸起或者较小的台阶时，测杆测量头能够顺利通过而避免了测杆的晃动或者百分表固定位置的松动，提高了测量准确度；（2）滚动机构的设置省去了原来手动抬起、放下测杆的操作，大大提高了测量效率；（3）通过在回转支撑臂上测量保护机构的设置，对测杆8进一步起到了保护作用，避免了极端情况下测量超过百分表量程时对测杆和百分表7的损害；（4）通过数显式百分表的设置测量人员就不必上下攀爬，减少了安全隐患，读数方便，节省时间，并且数显式百分表有自动调零功能，能够直接读取偏差值；（5）整体结构简单，成本低，是一种拆装便捷的基于回转轴心的形位偏差测量装置；（6）通过滚动机构和升降机构可以相互配合作用动作以对测杆11进行提升，以通过过渡平滑的台阶和比较大的、凸出的台阶等所有情况，从而大大缩短了测量时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为实施例1中本发明的结构示意图；

图2为实施例2中本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

具体实施例1：

如图1所示，一种水轮发电机组用电磁式形位偏差测量装置，包括测圆架（常规的设备图中未示出），测圆架包括可周向转动和直线移动的回转支撑臂，在回转支撑臂上安装有百分表10，所述百分表10包括表盘9和测杆11，测杆11底端为测量头，测杆11顶端伸出表盘9顶部，测杆11运动的位移量显示在表盘9上，在测杆11顶端7安装有升降机构；所述升降机构包括固定在表盘9顶部的支座8，在支座8内固定有电磁铁6，电磁铁6位于测杆11顶端7正上方，当电磁铁6通电时产生磁力，依靠磁力将测杆11向上提升，当电磁铁6断电时磁力消失，测杆11处于自由状态。

还可以，在回转支撑臂上安装有测量保护机构，所述测量保护机构包括固定在回转支撑臂上的连接臂1，在连接臂1上安装有保护直臂4，在连接臂4上设有沿着测杆11中心线方向设置的条形定位通孔2，在保护直臂4上装配有定位螺栓3，定位螺栓3穿过条形定位通孔2且与条形定位通孔2滑动连接，在定位螺栓3上配有紧固螺母。

为了提高保护直臂4顶端与被测设备接触精度，所述保护直臂的前端为圆锥形弧面尖端5，圆锥形弧面尖端5与测杆11底部尖端形状相接近。

现有技术中在较高位置进行测量数据时，往往需要爬高进行记录数据，操作非常慢而且还存有安全隐患，因此将百分表10更换为数显式百分表，并且数显式百分表连接有外接显示器，这样通过有线或者无线传输方式就可以将测量数据实时显示在外接显示器上，大大提高了测量效率。

本发明在使用时，首先固定好测圆架，调整测圆架的轴心，然后确定某一位置作为基准尺寸，将百分表10固定在回转支撑臂上，通过定位螺栓3调整保护直臂4在连接臂1的固定位置，保证圆锥形弧面尖端5底部与测杆11底部之间的间隔小于测杆8向上运动的量程，从而对测杆8起到保护作用；然后转动回转支撑臂，同时给电磁铁6通电产生磁力，依靠磁力将测杆11向上提升，到达需要测量位置处时，让电磁铁6断电时磁力消失，测杆11处于自由状态，百分表7的读数即为被测位置处相对于基准尺寸的偏差值。以此类推将所有需要测量的点全部测量完毕。

具体实施例2：

如图2所示，与具体实施例1不同之处在于，在测杆11底端安装有滚动机构；所述滚动机构包括支撑框架13，所述支撑框架13固定连接在测杆11底部，在支撑框架13内转动连接有轴承12，轴承12的转轴中心线与测杆11中心线相垂直设置。为了提高轴承12与被测设备接触精度，所述轴承12的直径不大于测杆11直径的三倍。

在使用时与具体实施例1相同，只是在转动回转支撑臂时，滚动机构和升降机构可以相互配合作用动作以对测杆11进行提升，以通过过渡平滑的台阶和比较大的、凸出的台阶等所有情况。

与目前的测量装置相比具有如下优点:(1)在测杆11测量头处加装滚动机构，这样在回转支撑臂转动的过程中，即使遇到局部不连续的凸起或者较小的台阶时，测杆8测量头能够顺利通过而避免了测杆11的晃动或者百分表10固定位置的松动，提高了测量准确度；（2）滚动机构的设置省去了原来手动抬起、放下测杆11的操作，大大提高了测量效率；（3）通过在回转支撑臂上测量保护机构的设置，对测杆11进一步起到了保护作用，避免了极端情况下测量超过百分表10量程时对测杆8和百分表10的损害；（4）通过数显式百分表的设置测量人员就不必上下攀爬，减少了安全隐患，读数方便，节省时间，并且数显式百分表有自动调零功能，能够直接读取偏差值；（5）整体结构简单，成本低，是一种拆装便捷的基于回转轴心的形位偏差测量装置；（6）通过滚动机构和升降机构可以相互配合作用动作以对测杆11进行提升，以通过过渡平滑的台阶和比较大的、凸出的台阶等所有情况，从而大大缩短了测量时间，提高了工作效率。

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，但这些修改或者替换，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。