专利名称：万向精平测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量技术，尤其涉及一种用于测量风力发电机组各种基础的水平度的万向精平测量装置。
背景技术：
现有技术中，风力发电机组钢制塔筒与基础的连接固定方式主要有两种基础环形式以及地脚螺栓形式。由于风机属于高耸结构，且要承受较大的水平载荷，故无论风机基础采用上述哪种连接固定方式，都对于基础内连接结构的水平度要求较高。在风机基础施工过程中，基础环或是地脚螺栓连接结构的水平度都是通过调校基础环或者地脚螺栓下方的三个或者三个以上的调平支座来完成的。现有技术中对基础环或是地脚螺栓连接结构的水平度测量是利用水准仪和标尺，在基础环或者地脚螺栓下锚固环就位后、钢筋绑扎完毕后、混凝土浇筑过程中、混凝土开始养护时、塔筒吊装前对基础上的法兰进行水平度测量， 其主要步骤如下I、确定测量控制点的数目(一般为3的倍数个且不少于6)，在法兰(或者锚固环)上以等分点的形式标示出来；2、确定水准仪位置(一般放置于基坑边缘)，将水准仪就位并调平；3、由一人持标尺立于法兰或者锚固环上、由步骤I所标示出来的测量控制点处，手臂控制标尺垂直立于上述测量控制点；4、另外一人在水准仪的位置处，从水准仪中读出标尺的读数(为相对于法兰的高度值)，至此完成一个测量控制点的高程测量；5、重复3 4步骤，完成其余测量控制点的高程测量；6、在所有测量控制点测得的高程测量值中取最大值和最小值，两者作差，所得出的差值为水平测量所需的最终数据。从现有技术的测量方法的测量步骤中可以看出该测量方法存在如下缺陷由于立于测量控制点的标尺由人工手扶，则很难保证其垂直度，测量精度不高且受人为因素影响较大；测量的读数为测量控制点的高程值，需要多点多次测量并且经过换算才能得到所需要的水平度偏差值，比较繁琐同时也影响了最终数据的精度；测量时至少需2人配合才能完成测量工作，而且需要至少测量6个点才能获得一个水平度偏差值，工作量较大；当测量发现基础环或是地脚螺栓连接结构的水平度不合格时，须通过设置在法兰或者锚固环下方的调平支座进行调平，然后再次测量，若仍不合格，则再次调平，再次测量，这样多次测量多次调平，耗费时间，效率较低。而且，随着国内大功率风力发电机型的研发成功，塔筒的高度要求越来越高，底部的直径变得越来越大，由于地脚螺栓的制造、运输更方便，造价更低，基础整体性更好，结构受力更科学合理等优势，可见，未来的大型机组中地脚螺栓式基础将会呈主流趋势。而地脚螺栓形式基础的上下法兰及模板法兰均需要调平，其水平测量的工作量则会更大，因此，在未来大型风机机组基础施工中准确、方便、高效、经济地进行水平测量是一个值得关注的问题。
发明内容
本发明提供一种万向精平测量装置，用以解决现有技术中用的缺陷，实现了对大型风机的各种基础的准确、方便、高效、经济的水平测量的目的。本发明提供一种万向精平测量装置，包括一水平板状基座、一设置于基座上表面中心位置处的圆形气泡水平仪，以及三个设置于基座上的外伸支架。其中，在每个外伸支架的端部设置至少一个通孔，且在所述通孔中设置有点接触螺栓；所述外伸支架沿平行所述基座的同一平面内的不同方向伸出，且相邻的两个外伸支架所成角均小于180°。本发明提供的万向精平测量装置，将现有技术中利用标尺配合水准仪来完成风机基础的法兰水平度的人工测量，改为仅利用万向精平测量装置便可实现的动态化测量，提 高了测量精度、简化了测量步骤并减少了测量者的劳动量，从而进一步保证了风机各种基础施工的质量和效率。
图I为本发明万向精平测量装置一实施例的结构示意图；图2为图I的A-A向剖面图；图3为图2的局部放大图。附图标记I-基座； 2-圆形气泡水平仪；3-外伸支架；4-转轴； 11-上平板；12-下平板；13-定位销；31-连接段；32-伸缩段；33-通孔； 34-点触螺检；121-吊点；21-调平支撑；5-定位锤。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。图I为本发明万向精平测量装置一实施例的结构示意图。图2为图I的A-A向剖面图。请同时参照图I和图2,本实施例的万向精平测量装置包括水平板状基座I、设置于基座I上表面中心位置处的圆形气泡水平仪2，以及三个设置于基座I上的外伸支架3。其中，在每个外伸支架3的端部设置至少一个通孔33，且在通孔33中设置有点接触螺栓34。即在本实施例中，每个外伸支架3上的通孔33的数目为三个，且每相邻的通孔33之间的距离为5cm，点触螺栓34可以放入这三个通孔33中的任意一个，外伸支架3则通过点触螺栓34与待测量的法兰表面接触；并可通过将点触螺栓34设置在不同的通孔33中来适应不同大小或形状的法兰。外伸支架3沿平行基座I的同一平面内的不同方向向外伸出，且相邻的两个外伸支架3所成角均小于180°，也即三个外伸支架3位于同一平面中，以保证测量时与外伸支架3端部的点触螺栓34接触的法兰表面上的点在一个平面内。利用本实施例的万向精平测量装置对风机基础进行水平度测量包括以下步骤I、将基础内预设的法兰(或者锚固环)的上表面清理干净，用红笔将法兰的圆心位置标记出来。2、根据法兰的大小将点触螺栓34分别放入每个外伸支架3上适当的一个通孔33中。3、将本实施例的万向精平测量装置通过点触螺栓34置于法兰上，使圆形气泡水平仪2与红笔标出的法兰圆心相对应，并用红笔标记好点触螺栓34的位置。4、观察圆形气泡水平仪2进行读数，若水平度偏差超过限值，则调节法兰或者锚固环下方设置的调平螺栓，这样一边观察气泡水平仪2的气泡位置，一边调节调平螺栓，待圆形气泡水平仪2的示数在规定限值内后即结束第一次的取点测量。5、将万向精平测量装置相对中心转动一个角度后，重复2 4步，完成第二次，乃至更多次的取点测量。 通常所取的测量控制点的个数为3的倍数且不少于6，也就是至少需要两次的取点测量可满足工程实际操作的需要。由上述的测量步骤可以看出，本发明的万向精平测量装置的使用简单方便，消除了现有技术中人工扶尺和读数过程中的人为因素造成的误差，保证了测量精度，而且，法兰调平的过程是配合着圆形气泡水平仪的读数进行的，实现了动态测量，大大简化了测量过程，缩短了测量时间，提高了整个风机基础施工的效率。在上述实施例中，如图3所示，在圆形气泡水平仪2的下表面螺接有至少三个调平支撑21，调平支撑21的另一端螺接于基座I的上表面。调平支撑21为一螺柱，一端与圆形气泡水平仪2的下表面上的螺纹孔连接，另一端与基座I上表面的螺纹孔连接，以在测量开始前通过调平支撑21对圆形气泡水平仪2调零来校准精平测量装置，进一步提高测量的精度。在本发明一实施例中，如图I和图2所示，基座I为等边三角形，并包括互相平行的上平板11和下平板12，外伸支架3的一端伸入上平板11和下平板12之间，并通过三个圆柱状的转轴4与基座I铰接。即上平板11和下平板12为对应的等边三角形，其间的距离等于外伸支架3的厚度；转轴4沿厚度方向贯穿外伸支架3，且一端与上平板11固定连接，另一端则与下平板12固定连接。这样外伸支架3便可以相对转轴4转动，在测量时，通过转动外伸支架3便可以完成对测量控制点的选取，更加方便了操作。在上述实施例中，如图I所示，外伸支架3沿基座I的中心向三个顶点的方向伸出。即，三个外伸支架3的延长线的交点对应于基座I的中心，且三个外伸支架的方向分别沿着基座中心到顶点的连线向外，使相邻两外伸支架成120°角。这样可以在测量的第一步骤中，直接将法兰沿法兰圆周等分成6份或是大于6的3的倍数份，并作好标记，下面的测量便可直接将外伸支架3对应标记好的控制测量点。这样平均的取点测量，能使测量结果更具代表性。在上述实施例中，如图2和图3所示，在基座I的三个顶点处设置有贯穿上平板11和下平板12的定位通孔，且在外伸支架3上也设置有相应的定位通孔，用于定位销13连接。即定位销13穿过基座I和外伸支架3上的定位通孔，且通过定位销13两端的销头实现其垂向定位。这里，定位销13是用于将外伸支架3固定在互成120°的等分位置上，避免在测量过程中外伸支架3转动，使测量者明确已测的或待测的测量控制点，方便进行下一步操作。在本发明一实施例中，如图2所示，外伸支架3包括靠近基座I的连接段31和外端的伸缩段32，在伸缩段32的端部设置有通孔33 ;连接段31为中空的方管，伸缩段32通过连接段31中心的空腔滑动连接，即伸缩段32可以沿着连接段31中心的空腔滑动，以调节外伸支架3的长度。可伸缩的外伸支架使本发明的万向精平测量装置的应用范围更广，且使用起来更方便。在本发明一实施例中，如图2和图3所示，万向精平测量装置还包括一定位锤5，且在基座I的下表面，圆形气泡水平仪2的正下方设有一吊点121用于悬挂定位锤5。将定位锤5悬挂到吊点121上后，可以通过定位锤很准确方便地使圆形气泡水平仪2对齐测量步骤I所标记的法兰圆心，进一步保证了测量的精度和效率。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；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。
权利要求
1.一种万向精平测量装置，其特征在于，包括一水平板状基座、一设置于所述基座上表面中心位置处的圆形气泡水平仪，以及三个设置于所述基座上的外伸支架；其中，在每个所述外伸支架的端部设置至少一个通孔，且在所述通孔中设置有点接触螺栓；所述外伸支架沿平行所述基座的同一平面内的不同方向向外伸出，且所述相邻的两个外伸支架所成角均小于180。。
2.根据权利要求I所述的万向精平测量装置，其特征在于，在所述圆形气泡水平仪下表面螺接有至少三个调平支撑，所述调平支撑另一端螺接于所述基座的上表面。
3.根据权利要求I所述的万向精平测量装置，其特征在于，所述基座为等边三角形，并包括互相平行的上平板和下平板，所述外伸支架的一端伸入所述上平板和所述下平板之间，并通过三个圆柱状的转轴与所述基座铰接。
4.根据权利要求3所述的万向精平测量装置，其特征在于，所述外伸支架沿所述基座的中心向三个顶点的方向伸出。
5.根据权利要求4所述的万向精平测量装置，其特征在于，在所述基座的三个顶点处设置有贯穿所述上平板和下平板的定位通孔，且在所述伸出支架上也设置有相应的定位通孔，用于定位销连接。
6.根据权利要求I所述的万向精平测量装置，其特征在于，所述外伸支架包括靠近所述基座的连接段和外端的伸缩段，在所述伸缩段的端部设置有所述通孔；所述连接段为中空的方管，所述伸缩段通过所述连接段中心的空腔滑动连接。
7.根据权利要求I所述的万向精平测量装置，其特征在于，所述万向精平测量装置还包括一定位锤，且在所述基座的下表面，所述圆形气泡水平仪的正下方设有一吊点用于悬挂所述定位锤。
全文摘要
本发明提供一种万向精平测量装置。包括一水平板状基座、一设置于基座上表面中心位置处的圆形气泡水平仪，以及三个设置于基座上的外伸支架。其中，在每个外伸支架的端部设置至少一个通孔，且在所述通孔中设置有点接触螺栓；所述外伸支架沿平行所述基座的同一平面内的不同方向伸出，且相邻的两个外伸支架所成角均小于180°。本万向精平测量装置将现有技术中利用标尺配合水准仪来完成风机机组基础的法兰水平度的人工测量，改为仅利用万向精平测量装置便可实现的动态化测量，提高了测量精度、简化了测量步骤并减少了测量者的劳动量，从而进一步保证了风机基础施工的质量和效率。
文档编号G01C9/00GK102620717SQ20111003398
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者宋连江, 朱宏兵, 郑帅泉 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司