一种水轮发电机转子测圆装置的制作方法

本发明涉及水轮机制造技术领域，尤其涉及一种水轮发电机转子测圆装置。

背景技术：

立式机组的转子机构，是发电机的核心机构。转子的圆度关乎着发电机发电的稳定程度，转子的圆度误差越小，转子形成的磁场越平滑，定子在切割磁感线后产生的电流越稳定，且转子的在转动时圆度也影响回转的稳定性。转子圆度测量在转子装配时及其重要，通过测量可以看出每个磁极在安装时的位置偏差，再通过调整磁极来达到调节转子圆度的目的。

现有的转子测圆装置主要有2类：1、套筒式中心体。该中心体套在转子大轴上，套筒下安装支持环。通过套筒在转子大轴上旋转，进行测圆。2、带中心轴的中心体。该中心体安装在转子大轴顶部，以中心轴为基准。通过中心体在中心轴上旋转来进行测圆。

上述转子测圆装置存在一定的局限性，不仅装卸复杂，且不能在一定尺寸范围内调整测圆半径，不能很好的适用于多规格转子的测圆工作，这就导致每个转子逐一设计配套的测圆装置从而使得工作量大、浪费原材料等缺点。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种操作简单、便于装卸的水轮发电机转子测圆装置，可在一定尺寸范围内调整测圆半径，可用于多规格转子的测圆工作，避免了每个转子逐一设计配套的测圆机构从而导致工作量大、原材料浪费等现象，测量精度高、可重复使用，且提高了测量效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种水轮发电机转子测圆装置，包括转子支架、设置在转子支架上的转子测圆架，所述转子测圆架包括旋套定位机构、支架机构、测量架机构和支腿机构，所述支架机构通过法兰与旋套定位机构连接，所述测量架机构通过紧固螺栓与支架机构连接，所述测量架机构通过旋套定位机构进行旋转测圆，所述支腿机构通过支撑结构设置在旋套定位机构下端，

所述旋套定位机构包括旋套，所述旋套包括第一旋套和第二旋套，所述第一旋套和第二旋套均包括轴套、轴瓦、固定板，所述旋套由两个半圆形的第一旋套和第二旋套通过螺栓连接组成，所述轴瓦包括第一轴瓦和第二轴瓦，所述第一轴瓦与第二轴瓦通过螺栓连接，所述轴瓦设置在旋套内，所述固定板设置在旋套外表面且与旋套固定连接；

所述支架机构包括第一支架结构和第二支架结构，所述第一支架结构的一端通过固定板与旋套固定连接，所述第一支架结构的另一端与测量架机构固定连接，所述第二支架结构的一端通过固定板与旋套固定连接，所述第二支架结构的另一端安装有配重块；

所述测量架机构包括伸缩端、固定端和测量端，所述固定端与第一支架结构固定连接，所述伸缩端与固定端可伸缩连接，所述测量端通过连接件与伸缩端固定连接；

所述支腿机构包括轴承支架、调节螺杆座、调节螺杆、第一轴承、第二轴承，所述调节螺杆座与旋套定位机构固定连接，所述调节螺杆通过锁紧螺母与调节螺杆座连接，所述轴承支架靠近调节螺杆的一侧设有第一轴承，所述轴承支架另一端通过转轴设置有第二轴承。

进一步，所述支撑结构为一支撑环，所述支撑环的两端分别与旋套定位机构和支腿机构固定连接。

进一步，所述固定板呈“t”型，所述固定板数量为两个，且分别设置在旋套的两侧。

进一步，所述连接件为支撑角钢。

进一步，所述第一支架结构和第二支架结构均包括支架主体，所述支架主体呈三角结构，所述支架主体与旋套定位机构通过螺栓连接。

进一步，所述旋套定位机构包括若干支撑板，若干所述支撑板与旋套固定连接，每个所述支撑板上设置有吊耳。

进一步，所述轴承支架上端设置有支块，所述支块上设置有轴承盖板，所述轴承盖板与支块通过螺栓连接，所述第一轴承设置在支块之间。

进一步，所述第一轴承为推力轴承。

进一步，所述第二轴承为圆柱滚子轴承。

本发明的优点在于：

本发明的测圆装置操作简单、便于装卸可重复使用，通过设置转子支架、设置在转子支架上的转子测圆架，所述转子测圆架包括旋套定位机构、支架机构、测量架机构和支腿机构，可在一定尺寸范围内调整测圆半径，可用于多规格转子的测圆工作，适用范围广泛，避免了每个转子逐一设计配套的测圆机构从而导致工作量大、原材料浪费等现象，且提高了测量精度和测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的旋套定位机构的结构示意图。

图3为本发明的旋套定位机构的俯视图。

图4为本发明的支架机构的结构示意图。

图5为本发明的支腿机构的结构示意图。

图6为本发明的支架机构的剖视图。

图7为本发明的固定板的结构示意图。

其中：

1、主轴，2、转子支架，3、转子测圆架，4、旋套定位机构，41、第一旋套，42、第二旋套，43、轴瓦，431、第一轴瓦，432、第二轴瓦，44、吊耳，45、支撑板，46、轴套，47、固定板，48、紧定螺钉，5、支架机构，51、第一支架结构，52、第二支架结构，53、支架主体，6、测量架机构，61、固定端，62、伸缩端，63、连接件，64、测量端，7、支腿机构，71、调节螺杆座，72、锁紧螺母，73、调节螺杆，74、轴承支架，75、支块，76、轴承盖板，77、第一轴承，78、转轴，79、第二轴承，8、配重块，9、挡块，10、支撑环，11、螺栓连接副，12、紧固螺栓，13、调节螺栓，14、法兰。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种水轮发电机转子测圆装置，包括转子支架2、设置在转子支架2上的转子测圆架3，所述转子测圆架3包括旋套定位机构4、支架机构5、测量架机构6和支腿机构7，所述支架机构5通过法兰14与旋套定位机构4连接，所述测量架机构6通过紧固螺栓12与支架机构5连接，所述测量架机构6通过旋套定位机构4进行旋转测圆，所述支腿机构7通过支撑结构即支撑环10设置在旋套定位机构4下端，所述支撑结构为一支撑环10，支撑环10是由两半组成，通过螺栓连接，便于拆卸及安装，支撑环10的两端分别与旋套定位机构4和支腿机构7固定连接，

如图2、3、7所示，所述旋套定位机构4包括旋套，所述旋套包括第一旋套42和第二旋套43，所述第一旋套42和第二旋套43均包括轴套46、轴瓦43、固定板47，所述旋套由两个半圆形的第一旋套42和第二旋套43通过螺栓连接组成，所述轴瓦43包括第一轴瓦431和第二轴瓦431，所述第一轴瓦431与第二轴瓦432通过螺栓连接，所述轴瓦43设置在旋套内，轴瓦42使用性能优良的金属材料，以铸造、机械加工的方法制成的，轴瓦42装配在旋套41内，通过旋套41上的调节螺栓13调整轴瓦42与主轴1的间隙，来进行定位调整，所述固定板43设置在旋套41外表面且与旋套41固定连接，所述固定板43呈“t”型，所述固定板43数量为两个，固定板43上设有若干连接孔47，所述旋套定位机构4还包括若干支撑板44，若干所述支撑板44与旋套41固定连接，每个所述支撑板44上设置有吊耳45，吊耳45用以吊装时使用；

如图1、4、6所示，所述支架机构5包括第一支架结构51和第二支架结构52，所述第一支架结构51的一端通过固定板43与旋套41固定连接，所述第一支架结构51的另一端与测量架机构6固定连接，所述第二支架结构52的一端通过固定板43与旋套41固定连接，所述第二支架结构52的另一端安装有配重块8，所述第一支架结构51和第二支架结构52均包括支架主体53，所述支架主体53呈三角结构，所述支架主体53通过螺栓和连接孔47与旋套定位机构4连接，支架主体53全部采用性能优良的金属，以机械加工方法及焊接方法制成，采用三角形框架结构实现测量结构及配重结构的稳定性；

如图1所示，所述测量架机构6包括伸缩端62、固定端61和测量端，所述固定端与第一支架结构固定连接，所述伸缩端与固定端可伸缩连接，所述测量端64通过连接件63与伸缩端62固定连接，所述测量端64具体为一测量杆，所述连接件63为支撑角钢，测量架机构6采用性能优良的金属，以机械加工方法及焊接方法制成，采用了可伸缩结构便于测量不同规格的转子，采用高强度螺栓、螺母进行结构的连接、压紧；

如图5所示，所述支腿机构7包括轴承支架74、调节螺杆座71、调节螺杆73、第一轴承77、第二轴承79，所述调节螺杆座71与旋套定位机构4固定连接，所述调节螺杆73通过锁紧螺母72与调节螺杆座71连接，所述轴承支架74靠近调节螺杆73的一侧设有第一轴承77，所述轴承支架74另一端通过转轴78设置有第二轴承79，所述轴承支架74上端设置有支块75，所述支块75上设置有轴承盖板76，所述轴承盖板76与支块74通过螺栓连接，所述第一轴承77设置在支块75之间，所述第一轴承77为推力轴承，所述第二轴承79为圆柱滚子轴承，支腿机构7是由圆柱滚子轴承及推力轴承组成的一种万向结构，便于测圆结构在转子上能平稳回转。

工作方式:

将上述中所有驱动件(指代动力元件)、电器件以及适配的电源通过导线进行连接，具体连接手段，应参考下述工作原理中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

1、(1)转子按其工作位置及作用，转子装配后的外圆圆度必须达到一定精度。为了调整转子外圆的圆度，必须使用转子测圆装置，进行测量、调整转子磁极的位置，从而达到设计要求精度。

(2)转子测圆机构根据转子的直径，确定转支架以及测量架的外形尺寸、一般尺寸为支架的长度、支架的高度、支架所需钢管的规格、以及测量杆的长度，并且转子测圆机构还根据水轮发电机主轴1的直径，来确定旋套定位机构4以及支腿机构7的尺寸，一般尺寸为旋套41的内外径、旋套41的高度、支撑环10的内外径、支腿机构7的高度等尺寸。然后综合确定下来的一系列尺寸，选定配重块8的大小及个数、支腿机构7的数量、连接螺栓副11的尺寸等。

(3)使用热切割、焊接、机械加工等方法完成图2、图3、图4、图5、以及图1中配重块8、测量架机构6等零件的落料、加工等工序内容。

(4)加工后的各个零件按其所属的各个结构(图2、图3、图4、图5)完成组装机必要的焊接后，以机械加工方法满足各个机构的使用要求及性能。

2、根据发电机主轴1的直径来确定(图2)轴瓦42的内径，从而确定轴瓦42的一系列尺寸、确定旋套41的尺寸。轴瓦42及旋套41都是分瓣结构。固定板43、轴套41、吊耳45、支撑板44组焊成的旋套进行相关机械加工(工作面、孔等)之后使用连接螺栓副11将两瓣第一旋套41和第二旋套42把合成整体，然后在进行相关机械加工(工作面、孔等)；加工完成后将轴瓦43装配在旋套上再进行相关机械加工(工作面、孔等)来完成各个部件的使用要求及性能，装配上调节螺栓13和紧定螺钉12用于调节轴瓦43与主轴1的相对位置。

3、根据转子直径以及高度来确定支架主体53的尺寸。图4的支架主体53根据实际尺寸截长短、开坡口等进行相关焊接，组成整体，法兰14进行落料及相关机械加工(工作面、孔等)后与支架主体53组焊成一体。

4、测圆装置的测量架机构6为可调机构，用于测量不同尺寸的转子。图1中固定端61进行落料及相关机械加工(孔)然后焊接在支架主体53的合适位置，伸缩端64落料后，装配在固定端61内，然后调节伸出长度，用紧固螺栓12顶紧。测量端64可通过螺栓连接副11连接在伸缩端62上也可焊接在固定端61上，然后在合适的位置装焊连接件63支撑角钢。

5、待测圆装置的支架机构5、测量架机构6确定后，可确定配重块8的大小、数量以及件第二支架结构52的尺寸。然后用螺栓连接副11和挡块9进行连接固定。

6、根据轴瓦43的尺寸、转子支架2的尺寸及主轴1的尺寸，确定支撑环10的相关尺寸。支撑环10为两瓣结构，用螺栓连接副11(定位螺栓)连接紧固，使用热切割(数控切割机)进行落料后，进行相关的机械加工，然后用螺栓连接副11连接紧固，再进行机械加工，满足机构的使用性能及要求。

7、待完成上述步骤后，根据上述各个结构的重量，完成图5中第一轴承77、第二轴承79的选取，第一轴承77、第二轴承79两种轴承组成了一种万向结构从而满足测圆机构的转动要求，第二轴承79亦充当轮子使用；根据轴承的外形尺寸，确定图5中各个零件的尺寸及规格，各件落料后进行相应的机械加工来满足各个工件的性能及要求；调节螺杆座71与调节螺杆73之间为螺纹连接，可通过调节调节螺杆73来改变支腿机构7相对高度，从而调整测圆机构的水平高度。调整完水平高度后可用锁紧螺母72锁紧调节螺杆座71与调节螺杆73，防止其再发生相对转动。轴承盖板76、支块75的作用为固定住第一轴承77，防止其上下分离。

8、转子的尺寸虽各不相同，但是该测圆机构可在一定尺寸范围内通过调整伸缩端62的伸缩量，来调整测圆半径；可用于多规格转子的测圆工作，避免了每个转子逐一设计配套的测圆机构从而导致工作量大、原材料浪费等现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。