全文摘要
本实用新型公开了基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，它包括用于支撑转轮体的平衡盘，所述平衡盘的底部安装有多个压力传感器，所述压力传感器的底部与平衡底座的顶部相接触；所述转轮体上安装有叶片，在转轮体的顶部安装有连接体。此装置及方法取代传统的钢球镜板法，用于轴流转桨式水轮机转轮静平衡，进而提高了试验效率精度，降低试验安全风险，固化试验装置，减少试验装置成本，为电站机组转轮静平衡试验提供保障。
主设计要求
1.基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，其特征在于：它包括用于支撑转轮体（2）的平衡盘（4），所述平衡盘（4）的底部安装有多个压力传感器（5），所述压力传感器（5）的底部与平衡底座（6）的顶部相接触；所述转轮体（2）上安装有叶片（3），在转轮体（2）的顶部安装有连接体（1）。
设计方案
1.基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，其特征在于：它包括用于支撑转轮体（2）的平衡盘（4），所述平衡盘（4）的底部安装有多个压力传感器（5），所述压力传感器（5）的底部与平衡底座（6）的顶部相接触；所述转轮体（2）上安装有叶片（3），在转轮体（2）的顶部安装有连接体（1）。
2.根据权利要求1所述的基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，其特征在于：所述转轮体（2）的底部外缘设置有多个同步顶升装置（7）。
3.根据权利要求1所述的基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，其特征在于：所述压力传感器（5）共有三个，并均布在平衡盘（4）的底部。
4.根据权利要求1所述的基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，其特征在于：所述平衡底座（6）的水平度小于0.02 mm\/m。
设计说明书
技术领域
本实用新型提出基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，适用于大中型轴流转桨式水轮机转轮静平衡试验，使用该方法可精确计算出转轮的不平衡量和偏心方位，具有一定的实用价值。
背景技术
某水电站为了增加机组出力，对水轮机和发电机进行增容改造，水轮机转轮制造安装完成后，需进行静平衡试验，以消除转轮静不平衡对水轮机振动的影响。传统的转轮静平衡试验方法为钢球镜板法，这种方法主要有以下不足：1、对平衡球和平衡镜板的表面硬度、粗糙度以及局部凹陷等要求苛刻；2、测试周期长，计算繁琐，需经过初平衡、灵敏度检查、叶片配重、总平衡四个阶段；3、受平衡镜板材料性能限制，本方法一般用于质量不超过250吨的转轮；4、试验装置通用性差，不同类型的转轮需采用不同的试验装置；5、试验装置关键部件容易受损，增加了试验成本；6、存在较大的安全风险，转轮组合体在试验过程中有可能发生倾倒。
实用新型内容
本实用新型目的是提供基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，此装置及方法取代传统的钢球镜板法，用于轴流转桨式水轮机转轮静平衡，进而提高了试验效率精度，降低试验安全风险，固化试验装置，减少试验装置成本，为电站机组转轮静平衡试验提供保障。
为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置，它包括用于支撑转轮体的平衡盘，所述平衡盘的底部安装有多个压力传感器，所述压力传感器的底部与平衡底座的顶部相接触；所述转轮体上安装有叶片，在转轮体的顶部安装有连接体。
所述转轮体的底部外缘设置有多个同步顶升装置。
所述压力传感器共有三个，并均布在平衡盘的底部。
所述平衡底座的水平度小于0.02mm\/m。
任意一项所述基于三支点称重法的水轮机转轮静平衡试验装置的试验方法，它包括以下步骤：
Step1：初平衡；针对转轮体和连接体组成的初平衡组合体进行静平衡试验，进而检查初平衡组合体的剩余不平衡量和剩余不平衡量方位；
Step2：叶片选配；以总平衡时的配重质量最小为目的，根据初平衡组合体的不平衡量和偏心方位，综合考虑各叶片的质量偏差，确定各叶片的最优安装位置；
Step3：总平衡；针对转轮体、连接体及叶片形成的总平衡组合体进行的静平衡试验，通过平衡配重使剩余不平衡量满足许用不平衡量的要求。
所述Step1的具体操作为：
Step1.1：将同步顶升装置、平衡盘、压力传感器和平衡底座全部安装到位；
Step1.2：将初平衡组合体上的压力传感器位置分别编号为A、B、C，在各编号相位差为180°的位置分别编号为A′、B′、C′；
Step1.3：试验开始前，将初平衡组合体由同步顶升装置完全支撑时，将三个压力传感器的读数置为零；
Step1.4：用同步顶升装置和三个压力传感器交替支撑初平衡组合体，当初平衡组合体完全由压力传感器承担时，三个压力传感器的质量数据之和即为初平衡组合体的质量；
Step1.5：反复用压力传感器支撑初平衡组合体3次，记录3组质量数据，分别计算A、B、C位置传感器数据的平均值，记为Pa<\/sub>、Pb<\/sub>、Pc<\/sub>；
Step1.6：压力传感器处于非受力状态时，其数据应回零；
Step1.7：用同步顶升装置承载初平衡组合体，将3组传感器对调180°，即A、 B、C位置的传感器分别安装至A′、B′、C′位置；重复交替支撑过程，并记录3 组质量数据，分别计算A′、B′、C′位置传感器数据的平均值，记为P a<\/sub>′、Pb<\/sub>′、Pc<\/sub>′；
Step1.8：压力传感器在A、B、C位置时剩余不平衡量计算：
Px<\/sub>＝Pb<\/sub>cos30°-Pc<\/sub>cos30°
Py<\/sub>＝Pa<\/sub>-Pb<\/sub>sin30°-Pc<\/sub>sin30°
传感器在A′、B′、C′位置时剩余不平衡量计算：
Px<\/sub>′＝Pc<\/sub>′cos30°-Pb<\/sub>′cos30°
Py<\/sub>′＝Pb<\/sub>′sin30°+Pc<\/sub>′sin30°-Pa<\/sub>′
式中，Px<\/sub>、Px<\/sub>′为X方向不平衡质量，单位：kg；Py<\/sub>、Py<\/sub>′为Y方向不平衡质量，单位：kg；
将两次试验的X和Y方向不平衡质量分别求平均值分别表述为：设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920040887.5
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:42(湖北)
授权编号:CN209296221U
授权时间:20190823
主分类号:G01M 1/12
专利分类号:G01M1/12
范畴分类:31J;
申请人:中国长江电力股份有限公司
第一申请人:中国长江电力股份有限公司
申请人地址:443002 湖北省宜昌市西陵区西坝建设路1号
发明人:吴江;吴炜
第一发明人:吴江
当前权利人:中国长江电力股份有限公司
代理人:李登桥
代理机构:42103
代理机构编号:宜昌市三峡专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：水轮机论文;