[发明专利]测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间隙测量装置，特别是涉及一种用于测量汽轮机转子动叶与气缸内壁之间间隙的装置。

背景技术

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶和联轴器等，静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等部件。

汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。动叶安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使汽轮机的转子旋转。叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。

在汽轮机装配过程中，汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙目前无法之间进行测量，目前采用的测量方法是在拼缸前用塞片等测量工具测量汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的静态间隙。采用这种方法存在两种缺点：1.只能看静态位置的“通、止”无法得到各个叶片间隙的准确数值；2.无法知道拼缸时产生的装配误差对间隙的影响。因此目前这种只能测量汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的静态间隙径向间隙的方法对于精度要求高、对称度要求高的汽轮机装配场合很难适用。而目前仍没有一种好的方式可以对汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙进行精确测量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种间隙测量装置，采用该间隙测量装置可对汽轮机转子动叶与汽缸内壁之间的动态间隙进行测量。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的装置，其包括一连接套筒，所述连接套筒的外周面上设有连接螺纹，所述连接套筒内设有一可来回移动的测量杆，所述测量杆的前端从所述连接套筒的前端伸出，所述测量杆的后端与一百分表连接，所述百分表与所述连接套筒固定连接，所述测量杆还与一可使该测量杆复位的弹性机构连接。

优选地，所述弹性机构包括一端盖，所述端盖与所述连接套筒的后端固定连接，所述测量杆穿过所述端盖与所述百分表连接，所述百分表固定在所述端盖上，所述测量杆上设有一拉块，所述拉块与所述测量杆固定连接，所述拉块与所述端盖之间设有一弹簧。

优选地，所述端盖上设有一贯穿的长滑槽，所述长滑槽内设有一活动销，所述活动销与所述测量杆连接，所述活动销的两端伸出所述端盖，所述端盖的外周面与一定位螺母螺纹连接。

优选地，所述端盖上设有一突起部，所述突起部插在所述连接套筒内。

优选地，该装置还包括一标准值导套，所述标准值导套的长度和间隙名义值长度相等，所述标准值导套一端开口，另一端封闭。

优选地，所述连接套筒的前端形成一定位台阶。

本发明还公开了一种采用上述装置测量汽轮机动叶与汽缸内壁间隙的方法，其包括如下步骤：

1）根据设计要求，计算出汽轮机动叶与相应汽缸内壁间隙的名义值；

2）设计一个与该间隙名义值长度一致的标准值导套，将连接套筒的前端伸到标准值导套内，所述标准值导套的开口端抵靠在定位台阶上，同时使测量杆的前端抵靠在标准值导套的封闭端；

3）将百分表调零，同时旋转定位螺母，使定位螺母靠紧活动销；

4）在汽缸壁上与动叶相应的位置设置测量孔，将连接套筒插入测量孔内，连接套筒与测量孔螺纹连接，连接套筒上的定位台阶面与汽缸内壁平齐；

5）转动汽轮机转子，观察百分表的数值变化范围，从而确定汽轮机动叶与汽缸内壁之间的动态间隙。

优选地，所述转子通过马达带动其转动。