一种汽轮机推力盘面加工测量装置

文档序号:58823 发布日期:2021-10-01 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 一种汽轮机推力盘面加工测量装置 (Steam turbine thrust disc processing and measuring device ) 是由 周武军 邹新长 彭文 陶家友 于 2021-05-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种汽轮机推力盘面加工测量装置,包括支撑机构、加工机构、测量机构及驱动机构;支撑机构包括第一支撑板、连接杆及第二支撑板,第一支撑板位于主推力盘外圆周外一侧,连接杆一端连接第一支撑板,连接杆另一端连接第二支撑板,第二支撑板位于副推力盘外圆周外一侧;加工机构设置在第一支撑板及第二支撑板之间,加工机构对推力盘面进行加工;测量机构设置在第一支撑板及第二支撑板之间,测量机构对推力盘面进行测量;驱动机构设置在推力盘一侧,驱动机构与第一支撑板及第二支撑板连接并驱使第一支撑板及第二支撑板转动,以使加工机构和测量机构同步转动。本发明能实现推力盘面大面积加工,并具有测量功能,从而提高修复的精度和进度。(The invention discloses a turbine thrust disc surface processing and measuring device, which comprises a supporting mechanism, a processing mechanism, a measuring mechanism and a driving mechanism, wherein the supporting mechanism is arranged on the supporting mechanism; the supporting mechanism comprises a first supporting plate, a connecting rod and a second supporting plate, the first supporting plate is positioned on one side outside the outer circumference of the main thrust disc, one end of the connecting rod is connected with the first supporting plate, the other end of the connecting rod is connected with the second supporting plate, and the second supporting plate is positioned on one side outside the outer circumference of the auxiliary thrust disc; the processing mechanism is arranged between the first supporting plate and the second supporting plate and processes the thrust disc surface; the measuring mechanism is arranged between the first supporting plate and the second supporting plate and measures the thrust disc surface; the driving mechanism is arranged on one side of the thrust disc, connected with the first supporting plate and the second supporting plate and used for driving the first supporting plate and the second supporting plate to rotate so as to enable the machining mechanism and the measuring mechanism to rotate synchronously. The invention can realize large-area processing of the thrust disc surface and has a measuring function, thereby improving the repair precision and progress.)

一种汽轮机推力盘面加工测量装置

技术领域

本发明涉及汽轮机修复

技术领域

,特别涉及一种汽轮机推力盘面加工测量装置。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

汽轮机发电机组作为火力发电最核心的设备,机组的运行状态,决定设备安全运行。汽轮机上通常设置有将转子轴向推力传递给推力轴承的推力盘,推力盘作为机组在启停运行中防止轴向窜动最有力的保障,推力盘使用久了或其它原因,当主副推力盘面出现磨损时,从而破坏表面的油膜,导致推力面无法起到应有的作用,出现安全事故。

推力盘面磨损后,可以采用返厂加工进行修复,或者临时进行研磨处理,配瓦调整轴向间隙尺寸,最好的方法就是对推力盘面采用移动式激光器设备和加工设备的方式进行现场修复,恢复原有尺寸要求或指定尺寸要求。

然而,推力盘面与转子轴颈的结构不同,推力盘面径向达100mm以上的宽度,主副推力盘面的垂直度和平行度都有很高的要求,现有的汽轮机轴颈加工设备无法满足推力盘面加工的要求。如申请号为CN201620997601.9公开的一种转子随型加工设备、申请号为CN201520180345.X公开的随型多功能轴类工件机械加工设备、申请号为CN201721270584.X公开的随型轴类工件加工设备,以及申请号为CN201620164290.8公开的重型回转工件轴颈现场修复装置,此类设备只能完成轴颈的轴颈轴向长度方向的加工处理,都无法实现径向大面积的加工和形位公差的检测的要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种汽轮机推力盘面加工测量装置,其能实现对推力盘面大面积加工,并具有测量功能,从而提高修复的精度和进度。

为达到上述目的,本发明实施例提出了一种汽轮机推力盘面加工测量装置,包括支撑机构、加工机构、测量机构及驱动机构;

支撑机构包括第一支撑板、连接杆及第二支撑板,第一支撑板位于主推力盘外圆周外一侧,连接杆一端连接第一支撑板,连接杆另一端连接第二支撑板,第二支撑板位于副推力盘外圆周外一侧;

加工机构设置在第一支撑板及第二支撑板之间,加工机构对推力盘面进行加工;

测量机构设置在第一支撑板及第二支撑板之间,测量机构对推力盘面进行测量;

驱动机构设置在推力盘一侧,驱动机构与第一支撑板及第二支撑板连接并驱使第一支撑板及第二支撑板转动,以使加工机构和测量机构同步转动。

根据本发明实施例的一种汽轮机推力盘面加工测量装置,在推力盘面受损后,将支撑机构架设在推力盘外圆周上,以推力盘面和轴颈找正后,接着启动驱动机构,以使第一支撑板及第二支撑板转动,第一支撑板及第二支撑板转动带动加工机构和测量机构同步转动,加工机构转动而对推力盘面不同位置进行大面积加工,测量机构转动而对推力盘面不同位置进行测量,当测量结果符合标准时,停止加工,当测量结果不符合标准时,继续加工至符合测量标准,以提高修复的精度。因此,本发明能实现推力盘面大面积加工,在不拆卸设备下并具有测量功能,从而提高修复的精度和进度。

另外,根据本发明上述实施例提出的一种汽轮机推力盘面加工测量装置,还可以具有如下附加的技术特征:

进一步,第一支撑板及第二支撑板均包括上支撑板及下支撑板,上支撑板通过中分面锁紧板与下支撑板连接。

进一步,上支撑板及下支撑板上设置多个径向调节支撑块,每一径向调节支撑块与推力盘外圆周连接。

进一步,径向调节支撑块上设置滚轮或者滑块,滚轮或者滑块抵靠在推力盘外圆周,并能沿着推力盘外圆周转动。

进一步,上支撑板及下支撑板上设置多个止推块,止推块均分设置在上支撑板或下支撑板上,以使止推块的端部抵靠在推力盘外侧部。

进一步,还包括第一导向杆及第一驱动件,第一导向杆一端与第一支撑板连接,第一导向杆另一端与第二支撑板连接,第一驱动件穿过第一支撑板及第二支撑板;加工机构设置在第一导向杆上,并由第一驱动件驱使其沿着第一导向杆移动。

进一步,加工机构包括第一固定板、第一活动板、加工驱动件及加工件,第一固定板设置在第一导向杆上,并与第一驱动件连接,第一活动板可移动设置在第一固定板上,加工驱动件与第一活动板连接并驱使第一活动板沿着第一固定板移动,加工件设置在第一活动板的端部。

进一步,还包括第二导向杆及第二驱动件,第二导向杆一端与第一支撑板连接,第二导向杆另一端与第二支撑板连接,第二驱动件穿过第一支撑板及第二支撑板;测量机构设置在第二导向杆上,并由第二驱动件驱使其沿着第二导向杆移动。

进一步,测量机构包括第二固定板、第二活动板、测量驱动件及测量组件,第二固定板设置在第二导向杆上,并与第二驱动件连接,第二活动板可移动设置在第二固定板上,测量驱动件与第二活动板连接并驱使第二活动板沿着第二固定板移动,测量组件设置在第二活动板的端部。

进一步,测量组件包括测量杆、测量连接件、微调头、活动杆、数显百分表;测量杆一端固定在第二活动板上,测量连接件连接测量杆另一端,微调头设置在测量连接件一侧,活动杆可移动设置在测量连接件另一侧,活动杆一端形成用于测量的测量头,活动杆另一端部连接显示测量结果的数显百分表。

进一步,驱动机构包括底座、驱动电机、第一齿轮及第二齿轮,驱动电机设置在底座上,第一齿轮与驱动电机连接并由驱动电机驱使转动,第一齿轮与第一支撑板的外圆周啮合,第二齿轮与驱动电机连接并由驱动电机驱使转动,第二齿轮与第二支撑板的外圆周啮合。

附图说明

图1为根据本发明实施例的汽轮机推力盘面加工测量装置的结构示意图;

图2为图1中A-A的剖面图;

图3为根据本发明实施例的支撑机构与驱动机构的连接示意图;

图4为根据本发明实施例的径向调节支撑块固定于支撑机构上的结构示意图;

图5为根据本发明实施例的测量组件的结构示意图。

标号说明

支撑机构1、第一支撑板11、连接杆12、第二支撑板13、上支撑板14、下支撑板15、中分面锁紧板16、径向调节支撑块17、旋紧螺栓171、滚轮172、止推块18;

加工机构2、第一固定板21、第一活动板22、加工驱动件23、加工件24;

测量机构3、第二固定板31、第二活动板32、测量驱动件33、测量组件34、测量杆341、测量连接件342、微调头343、活动杆344、测量头3441、数显百分表345、固定套 346、弹簧347;

驱动机构4、底座41、驱动电机42、第一齿轮43、第二齿轮44;

推力盘5、主推力盘51、副推力盘52、推力盘面53;

第一导向杆6;

第一驱动件7;

第二导向杆8;

第二驱动件9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其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。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。

如图1至图5所示,本发明实施例的一种汽轮机推力盘面加工测量装置,包括支撑机构1、加工机构2、测量机构3及驱动机构4。推力盘5通常包括主推力盘51及副推力盘52,主推力盘51及副推力盘52均包括推力盘面53。

支撑机构1包括第一支撑板11、连接杆12及第二支撑板13,第一支撑板11位于主推力盘51外圆周外一侧,连接杆12一端连接第一支撑板11,连接杆12另一端连接第二支撑板13,第二支撑板13位于副推力盘52外圆周外一侧,其中,连接杆12可以设置为多根,以提高稳定性。

加工机构2设置在第一支撑板11及第二支撑板13之间,加工机构2对推力盘面53进行加工,测量机构3设置在第一支撑板11及第二支撑板13之间,测量机构3对推力盘面 53进行测量,其中,推力盘面53理解为主推力盘51及副推力盘52的内侧相对的两个端面。

驱动机构4设置在推力盘5一侧,驱动机构4与第一支撑板11及第二支撑板13连接并驱使第一支撑板11及第二支撑板13转动,以使加工机构2和测量机构3同步转动,加工机构2转动而便于对推力盘面53进行大面积加工,测量机构3转动而便于对推力盘面53 进行大面积测量。

在推力盘面53受损后,将支撑机构1架设在推力盘5外圆周上,接着启动驱动机构4,以使第一支撑板11及第二支撑板13转动,第一支撑板11及第二支撑板13转动带动加工机构2和测量机构3同步转动,加工机构2转动而对推力盘面53不同位置进行大面积加工,测量机构3转动而对推力盘面53不同位置进行测量,当测量结果符合标准时,停止加工,当测量结果不符合标准时,继续加工至符合测量标准,以提高修复的精度和进度。因此,本发明能实现推力盘面53大面积加工,并具有测量功能,从而提高修复的精度和进度。

可选地,第一支撑板11及第二支撑板13均包括上支撑板14及下支撑板15,上支撑板14通过中分面锁紧板16与下支撑板15连接。其中,可以在上支撑板14上设置中分面锁紧板16,下支撑板15上设置中分面锁紧板16,螺丝依次穿过上支撑板14的中分面锁紧板16及下支撑板15的中分面锁紧板16,以将第一支撑板11及第二支撑板13紧紧固定在一起。本示例中,第一支撑板11及第二支撑板13可以呈半圆形,第一支撑板11及第二支撑板13可以拆卸,以便于将第一支撑板11及第二支撑板13与推力盘5连接。

为了使第一支撑板11及第二支撑板13与推力盘5连接良好,上支撑板14及下支撑板 15上设置多个径向调节支撑块17,每一径向调节支撑块17与推力盘5外圆周连接。可以通过微调径向调节支撑块17,以使第一支撑板11及第二支撑板13与推力盘5连接良好。如图4所示,径向调节支撑块17可以通过旋紧螺栓171与推力盘5连接。

作为一个示例,径向调节支撑块17上设置滚轮172,滚轮172抵靠在推力盘5外圆周,并能沿着推力盘5外圆周转动。为了稳定性,径向调节支撑块17优选设置为四个,其中,两个径向调节支撑块17均匀分布在上支撑板14上,另外两个径向调节支撑块17均匀分布在下支撑板15上,如此,使得滚轮172转动时更为稳定。本示例中,径向调节支撑块17 的两侧均设置滚轮172,滚轮172可以通过滚轮轴承固定在径向调节支撑块17上。本示例中,径向调节支撑块17上也设置滑块,滑块抵靠在推力盘5外圆周,并能沿着推力盘5外圆周转动。

在一些示例中,上支撑板14及下支撑板15上设置多个止推块18,止推块18均分设置在上支撑板14和下支撑板15上,以使止推块18的端部抵靠在推力盘5外侧部。也就是说,止推块18可以为螺栓连接的铜滑块,螺栓设置在上支撑板14和下支撑板15上,转动螺栓驱使螺栓端部的铜滑块靠近或者远离推力盘5外侧部,可以使螺栓的端部的铜滑块抵靠在推力盘5外侧部,以防止加工机构2加工时,支撑机构1轴向窜动的情形。

本示例中,该汽轮机推力盘面加工测量装置还可以包括第一导向杆6及第一驱动件7,第一导向杆6一端与第一支撑板11连接,第一导向杆6另一端与第二支撑板13连接,第一驱动件7穿过第一支撑板11及第二支撑板13;加工机构2设置在第一导向杆6上,并由第一驱动件7驱使其沿着第一导向杆6移动。其中,第一驱动件7可以由驱动电机及驱动丝杆组成,驱动电机驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆转动驱使加工机构2沿着第一导向杆6 移动,以便于加工机构2进行加工作业。当然,第一驱动件7也可以由手轮及驱动丝杆组成,通过外力转动手轮而驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆转动驱使加工机构2沿着第一导向杆6移动,使加工机构2进行加工作业。第一导向杆6可以设置为至少两根以上,以提高稳定性。

作为一个示例,加工机构2包括第一固定板21、第一活动板22、加工驱动件23及加工件24,第一固定板21设置在第一导向杆6上,并与第一驱动件7连接,第一活动板22 可移动设置在第一固定板21上,加工驱动件23与第一活动板22连接并驱使第一活动板22 沿着第一固定板21移动,加工件24设置在第一活动板22的端部。

本示例中,第一活动板22可以通过燕尾槽的方式与第一固定板21连接,使得第一活动板22能够沿着第一固定板21移动,又不至于脱离于第一固定板21。加工驱动件23也可以为手轮或者驱动电机与丝杆的配合。加工件24可以为用于车削加工的刀套,可以在刀套里加装刀杆,加工驱动件23驱使加工件24径向移动,第一驱动件7驱使加工件24轴向移动,从而有效将推力盘面53进行加工,车削见平后,可以把刀套部分改换成电磨头,对车削后的推力盘面53进行磨削,以达到表面粗糙度的要求。

根据推力盘面53磨损的程度大小,可以对磨损区域进行激光熔覆后再回复原始尺寸,也可以不进行原始尺寸回复,就直接车削见平后,根据推力面端面宽度尺寸进行配相应的推力瓦。

本示例中,该汽轮机推力盘面加工测量装置还可以包括第二导向杆8及第二驱动件9,第二导向杆8一端与第一支撑板11连接,第二导向杆8另一端与第二支撑板13连接,第二驱动件9穿过第一支撑板11及第二支撑板13;测量机构3设置在第二导向杆8上,并由第二驱动件9驱使其沿着第二导向杆8移动。其中,第二驱动件9可以由驱动电机及驱动丝杆组成,驱动电机驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆转动驱使测量机构3沿着第二导向杆8 移动,以便于测量机构3进行加工作业。当然,第二驱动件9也可以由手轮及驱动丝杆组成,通过外力转动手轮而驱使驱动丝杆转动,驱动丝杆转动驱使测量机构3沿着第二导向杆8移动,使测量机构3进行测量作业。

作为另一个示例,测量机构3包括第二固定板31、第二活动板32、测量驱动件33及测量组件34,第二固定板31设置在第二导向杆8上,并与第二驱动件9连接,第二活动板 32可移动设置在第二固定板31上,测量驱动件33与第二活动板32连接并驱使第二活动板 32沿着第二固定板31移动,测量组件34设置在第二活动板32的端部。第一导向杆8可以设置为至少两根以上,以提高稳定性。

其中,第二活动板32可以通过燕尾槽的方式与第二固定板31连接,使得第二活动板 32能够沿着第二固定板31移动,又不至于脱离于第二固定板31。测量驱动件33也可以为手轮或者驱动电机与丝杆的配合。测量驱动件33驱使测量组件34径向移动,第二驱动件9驱使测量组件34轴向移动,从而有效对推力盘面53测量,以提高加工的精准度。

如图5所示,本示例中,测量组件34包括测量杆341、测量连接件342、微调头343、活动杆344、数显百分表345;测量杆341一端固定在第二活动板32上,测量连接件342 连接测量杆341另一端,微调头343设置在测量连接件342一侧,活动杆344可移动设置在测量连接件342另一侧,活动杆344一端形成用于测量的测量头3441,活动杆344另一端部连接显示测量结果的数显百分表345。

测量杆341一端固定在第二活动板32上,测量驱动件33驱使测量杆341径向移动,第二驱动件9驱使测量杆341轴向移动,从而有效对推力盘面53测量,以提高加工的精准度。第二驱动件9驱使测量杆341轴向移动时,由于推力盘5刚性的问题,使得测量杆341 发生变形,这个无法有效的控制,所以通过微调头343进行调整,其中,微调头343优选为内径千分微调头,而另一端通过测量头3441可以直接测量,可以通过数显百分表345直接读数。

另外,活动杆344可以通过固定套346设置在测量连接件342上,固定套346内设置弹簧347,弹簧347套接在活动杆344上,弹簧347提供弹力以使测量头3441抵靠在推力盘面53上,以提高测量效果,使得测量数据更为准确。

在一些示例中,驱动机构4包括底座41、驱动电机42、第一齿轮43及第二齿轮44,驱动电机42设置在底座41上,第一齿轮43与驱动电机42连接并由驱动电机42驱使转动,如驱动电机42可以通过第一驱动轴与第一齿轮43连接,以便于驱使第一齿轮43转动,第一齿轮43与第一支撑板11的外圆周啮合,第二齿轮44与驱动电机42连接并由驱动电机 42驱使转动,如驱动电机42可以通过第二驱动轴与第二齿轮44连接,以便于驱使第二齿轮44转动,第二齿轮44与第二支撑板13的外圆周啮合。

也就是说,第一支撑板11及第二支撑板13的外圆周上可以设置锯齿,以便于驱动电机42驱使第一支撑板11及第二支撑板13转动。

支撑机构1找正后,可以调整驱动机构4的位置,使第一齿轮43与第一支撑板11的外圆周啮合,第二齿轮44与第二支撑板13的外圆周啮合,然后驱动机构4低速驱使转动,调整止推滑块18,形成不产生轴向窜动稳定的加工机构2来实现对推力盘面53的加工。待加工的推力盘面53通过加工机构2完成每次加工后,可通过测量机构3检测每次加工的多少和两推力盘面53的平行度,以便调整加工的精度。本示例能实现两推力盘面53平行度的检测,驱动机构4不需要其它辅助的附件,更为简单,更为安全。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述,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发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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