一种进口导叶角度高精度检测装置及检测方法与流程

1.本发明属于离心压缩机领域，涉及导叶角度检测，具体是一种进口导叶角度高精度检测装置及检测方法。


背景技术：

2.离心压缩机广泛应用于冶金、石油化工、煤化工、天然气输送、化肥、制药等众多工业领域，并且是关键装置的核心设备，因而，其运行状况直接影响工艺装置的安全稳定性及经济效益。离心压缩机进口导叶调节装置具有调节流量、有效拓宽工况范围、节约能耗，提升离心压缩机组与用户工艺装置系统的匹配性等优势，因此，其被应用于各类单轴和多轴离心压缩机。
3.离心压缩机进口导叶调节装置主要分为两类，一类采用齿轮作为传动和旋转导叶的基本结构；另一类采用连动环、连杆和曲柄作为传动和旋转导叶的基本结构。但是，在调节过程中，两类导叶调节装置结构均存在如下缺点：执行器动作间隙大、导叶调节精度低、重复性差、导叶的实际角度测量困难等缺陷。这些缺点对于工程应用，有一定的操作风险，对于离心压缩机组的基本级测试精度，则表现的尤其突出，会导致测试数据不准确，得到错误的试验分析结论，同时，利用这些测试数据进行压缩机设计的工程应用，会导致重大的设计偏差甚至工程应用失败。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种进口导叶角度高精度检测装置及检测方法，解决现有技术中的导叶角度检测装置中对导叶的实际角度测量困难进而导致导叶调节精度较低的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
6.一种进口导叶角度高精度检测装置，包括定位卡板，所述的定位卡板包括上侧检测板和下侧定位板，上侧检测板的横截面积小于下侧定位板；
7.所述的定位卡板上开设有压板安装槽，所述压板安装槽贯穿上侧检测板和下侧定位板，且压板安装槽对应上侧检测板的部分在周向上未完全封闭；所述的压板安装槽中可拆卸安装有压板，所述的压板上开设有螺钉安装孔，所述的螺钉安装孔中安装有螺钉，螺钉下端由压板安装槽向下伸出；
8.所述的压板安装槽位于下侧定位板的部分上开设有第一定位基准面；所述的第一定位基准面与导叶叶柄端部上的第二定位基准面平行；
9.所述的上侧检测板上沿纵向开设有检测基准面，所述的检测基准面与进口导叶的上端面的进口导叶指示线平行。
10.所述的压板安装槽包括贯穿上侧检测板和下侧定位板的第一通孔、在第一通孔的两侧分别开设有第一矩形槽和第二矩形槽，第一矩形槽和第二矩形槽未完全贯穿下侧定位板且两者的深度相同；所述的第一通孔、第一矩形槽和第二矩形槽相连通；所述压板包括两
个对称的凸台，分别位于第一矩形槽和第二矩形槽中。
11.一种进口导叶角度高精度检测方法，采用所述的进口导叶角度高精度检测装置进行检测，该方法包括以下步骤：
12.步骤1，通过在plc控制系统中设定参数值控制导叶处于任一角度，选择进口导叶调节装置正上方的一枚导叶作为基准测量导叶，拆卸该基准测量导叶的叶柄端部的螺钉和垫片，使进口导叶的导叶叶柄端部的第二定位基准面裸露；
13.步骤2，通过定位卡板底部的第一定位基准面与进口导叶的导叶叶柄端部的第二定位基准面配合，将定位卡板套装在导叶叶柄上且底部放置在外部的导叶调节装置中的导叶曲柄上；
14.步骤3，通过螺钉与导叶叶柄端部的螺纹配合并拧紧，将压板和定位卡板固定于导叶曲柄上。
15.步骤4，检查并调整使定位卡板上的检测基准面与进口导叶指示线平行；
16.步骤5，将万能角度尺一侧平行贴紧于进气端盖的端面，另一侧平行贴紧上侧检测板上的检测基准面进行测量，得到进口导叶实际角度值；
17.步骤6，通过改变plc控制系统中参数值来改变导叶的角度，依次测量进口导叶实际角度值，并记录进口导叶实际角度值所对应的plc控制系统中设定的参数值；
18.步骤7，进口导叶实际角度值测量完成后，将该进口导叶角度高精度检测装置拆下，恢复导叶叶柄端部的螺钉和垫片。
19.本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
20.(ⅰ)在本发明中将进口导叶角度高精度检测装置与进口导叶直接装配连接，避免了出现因设置传动机构而带来的各部件之间的安装间隙导致检测结果重复性差的问题，第一定位基准面与第二定位基准面配合安装，通过万能角度尺实现进口导叶角度准确检测，解决了现有技术中的导叶角度检测装置中对导叶的实际角度测量困难进而导致导叶调节精度较低的技术问题。
21.(ⅱ)采用本发明的方法在离心压缩机组的基本级测试精度实验中，实现了进口导叶角度精准操控和可重复性，保证了在导叶角度下性能测试数据的准确可靠，实现了导叶角度与测试性能的一一对应。
附图说明
22.图1为本发明与进口导叶装配后的整体结构示意图；
23.图2为本发明的整体结构剖视图；
24.图3为定位卡板、压板和螺钉的装配结构示意图；
25.图4为图3中结构的具体结构示意图；
26.图5为图2的整体结构示意图；
27.图6为导叶调节装置的结构示意图。
28.图中各个标号的含义为：1-定位卡板，2-压板安装槽，3-压板，4-螺钉安装孔，5-螺钉，6-第一定位基准面，7-检测基准面，8-进口导叶，9-导叶叶柄，10
‑ꢀ
第二定位基准面；11-导叶曲柄，12-连接板，13-连动环；
29.101-上侧检测板，102-下侧定位板；
30.201-第一通孔，202-第一矩形槽，203-第二矩形槽。
31.以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
32.需要说明的是，本发明中进口导叶指示线指的是与导叶平行的方向
33.需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
34.以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
35.本发明给出了一种进口导叶角度高精度检测装置，如图1至图5所示，包括定位卡板1，定位卡板1包括上侧检测板101和下侧定位板102，上侧检测板 101的横截面积小于下侧定位板102；
36.定位卡板1上开设有压板安装槽2，所述压板安装槽2贯穿上侧检测板101 和下侧定位板102，且压板安装槽2对应上侧检测板101的部分在周向上未完全封闭；压板安装槽2中可拆卸安装有压板3，压板3上开设有螺钉安装孔4，螺钉安装孔4中安装有螺钉5，螺钉5下端由压板安装槽2向下伸出；
37.压板安装槽2位于下侧定位板102的部分上开设有第一定位基准面6；第一定位基准面6与导叶叶柄9端部上的第二定位基准面10平行；上侧检测板101 上沿纵向开设有检测基准面7，检测基准面7与进口导叶8的上端面的进口导叶指示线平行。
38.导叶叶柄9的第二定位基准面10上配合固定设置有导叶曲柄11，导叶曲柄 11的顶部与定位卡板1的底部接触，导叶曲柄11通过连接板12固定设置在离心机的连动环13上。
39.在上述技术方案中，将进口导叶角度高精度检测装置与进口导叶直接装配连接，避免了出现因设置传动机构而带来的各部件之间的安装间隙导致检测结果重复性差的问题，第一定位基准面与第二定位基准面配合安装，通过万能角度尺实现进口导叶角度准确检测，解决了现有技术中的导叶角度检测装置中对导叶的实际角度测量困难进而导致导叶调节精度较低的技术问题。
40.压板安装槽2包括贯穿上侧检测板101和下侧定位板102的第一通孔201、在第一通孔201的两侧分别开设有第一矩形槽202和第二矩形槽203，第一矩形槽202和第二矩形槽203未完全贯穿下侧定位板102且两者的深度相同；第一通孔201、第一矩形槽202和第二矩形槽203相连通；所述压板3包括两个对称的凸台，分别位于第一矩形槽202和第二矩形槽203中。
41.一种进口导叶角度高精度检测方法，采用进口导叶角度高精度检测装置进行检测，参见图6，该方法包括以下步骤：
42.步骤1，通过在plc控制系统中设定参数值控制导叶处于任一角度，选择进口导叶调节装置正上方的一枚导叶作为基准测量导叶，拆卸该基准测量导叶的叶柄端部的螺钉和垫片，使进口导叶的导叶叶柄9端部的第二定位基准面10 裸露；
43.步骤2，通过定位卡板1底部的第一定位基准面6与进口导叶8的导叶叶柄 9端部的第二定位基准面10配合，将定位卡板1套装在导叶叶柄9上且底部放置在外部的导叶调节装置中的导叶曲柄11上；
44.本发明中的导叶调节装置为实用新型专利《离心压缩机进口导叶调节装置及离心压缩机》cn210715220u中的离心压缩机进口导叶调节装置。
45.步骤3，通过螺钉5与导叶叶柄9端部的螺纹配合并拧紧，将压板3和定位卡板1固定于导叶曲柄11上。
46.步骤4，检查并调整使定位卡板1上的检测基准面7与进口导叶指示线平行；
47.步骤5，将万能角度尺一侧平行贴紧于进气端盖的端面，另一侧平行贴紧上侧检测板101上的检测基准面7进行测量，得到进口导叶实际角度值；
48.步骤6，通过改变plc控制系统中参数值来改变导叶的角度，依次测量进口导叶实际角度值，并记录进口导叶实际角度值所对应的plc控制系统中设定的参数值；
49.上述技术方案中，进口导叶的角度取值范围以及角度步长由使用者自行确定。
50.步骤7，进口导叶实际角度值测量完成后，将该进口导叶角度高精度检测装置拆下，恢复导叶叶柄端部的螺钉和垫片。
51.在上述技术方案中，在离心压缩机组的基本级测试精度实验中，实现了进口导叶角度精准操控和可重复性，保证了在导叶角度下性能测试数据的准确可靠，实现了导叶角度与测试性能的一一对应。
52.实测例：
53.在某半开式叶轮基本级匹配进口导叶的性能测试项目，采用本实用新型中的进口导叶角度高精度检测装置对进口导叶角度进行检测，主要包括如下步骤：
54.步骤1，通过在plc控制系统中设定参数值控制导叶处于任一角度，选择进口导叶调节装置正上方的一枚导叶作为基准测量导叶，拆卸该基准测量导叶的叶柄端部的螺钉和垫片，使进口导叶的导叶叶柄9端部的第二定位基准面10 裸露；
55.步骤2，通过定位卡板1底部的第一定位基准面6与进口导叶8的导叶叶柄 9端部的第二定位基准面10配合，将定位卡板1套装在导叶叶柄9上且底部放置在外部的导叶调节装置中的导叶曲柄11上；
56.步骤3，通过螺钉5与导叶叶柄9端部的螺纹配合并拧紧，将压板3和定位卡板1固定于导叶曲柄11上。
57.步骤4，检查并调整使定位卡板1上的检测基准面7与进口导叶指示线平行；
58.步骤5，将万能角度尺一侧平行贴紧于进气端盖的端面，另一侧平行贴紧上侧检测板101上的检测基准面7进行测量，得到进口导叶实际角度值；
59.步骤6，通过改变plc控制系统中参数值来改变导叶的角度，以10
°
为间隔值，依次从最大角度-25
°
向最小角度75
°
逐个角度测量进口导叶实际角度值，并记录进口导叶实际角度值所对应的plc控制系统中设定的参数值；
60.步骤7，进口导叶实际角度值测量完成后，将该进口导叶角度高精度检测装置拆下，恢复导叶叶柄端部的螺钉和垫片。
61.在上述实测例中，在半开式叶轮基本级匹配进口导叶的性能测试过程中，通过plc控制系统依次从最大角度-25
°
向最小角度75
°
逐个角度控制进口导叶角度，实现基本级匹配各典型角度下进口导叶的精准性能测试，基本级实测性能与预测性能的吻合度提升5％，使基本级测试结果满足开发需求。