CN111852932A - 核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置和方法，涉及检测技术领域。核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，包括吊装机构、支撑基座、操作站；支撑基座包括调整台、支撑台、应力棒组件、第一过渡法兰、第二过渡法兰、同步顶升机构；支撑台、同步顶升机构设置在调整台上；应力棒组件下端与第二过渡法兰连接，上端与第一过渡法兰连接；第二过渡法兰设置在支撑台上；第一过渡法兰支撑倒装的水泵轮毂组件，第一过渡法兰上端与水泵轮毂的轴孔相接。核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测方法通过上述装置实现。本发明可以及时验证检测出的要增重的位置和质量是否准确并标记，检测稳定且误差小。

Description

核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置和方法

技术领域

本发明属于检测技术领域，尤其是涉及核电厂大型水泵轮毂组件静平衡检测装置和方法。

背景技术

由于轮毂叶片在铸造和加工上的误差，当某核电厂大型叶片可调循环水泵轮毂组件叶片更换后，会出现质量偏心。质量偏心的存在使轮毂重心与轮毂轴线产生一个偏心距。当循环水泵运行时，质量偏心会对泵旋转部分产生一个附加离心力，若该离心力较大，会使机组旋转部分摆度增大，从而导致泵振动和轴承磨损增大，影响循环水泵的稳定运行。

因此，在轮毂组件更换叶片后必须进行静平衡试验，通过静平衡试验找出轮毂的质量偏心，并通过增加配重或者在偏心方向的180°对称方向去除重量，以将轮毂组件的质量偏心降至误差允许范围内。

例如，发明专利申请公布号 CN109374208A，公布日2019年2月20日，发明的名称为一种用于螺旋桨静平衡检测的设备及其误差补偿方法，该申请案公开了一种用于螺旋桨静平衡检测的设备及其误差补偿方法，包括检测装置，所述检测装置包括承载板，所述承载板的上表面中心位置设置从下至上依次设置有旋转平台固定端、旋转平台输出端、旋转平台、导轨和工业相机，所述旋转平台输出端带动旋转平台转动，所述导轨上具有导条，导轨一端设有电机，导条上设有激光三角测距仪，工业相机位于旋转平台的旋转中心位置；所述承载板的下表面中心位置设置有液压悬浮模块，液压悬浮模块侧部具有传感器转换平台电机，液压悬浮模块与承载板之间设有传感器转换平台，传感器转换平台的边缘位置设有测质传感器和称重传感器，所述称重传感器下部设置有伺服电动缸；所述承载板的边缘位置设置有若干电动推杆。通过后期对螺旋桨中心与检测平台中心之间的偏心距进行补偿来消除偏心距对最终检测结果不平衡质量的影响。本发明虽然可以极大的提高螺旋桨静平衡检测的精度，使得最终误差处于一个极小的范围，但是检测出不平衡质量还需要后期再去寻找需要去掉的重量位置，效率不高且后期容易产生误差。

发明内容

本发明克服了现有技术中静平衡检测时检测过程中无法及时对检测出需要增重的位置和质量没有能够再次检测确认，容易有误差的问题，提出了一种可以及时验证检测出的要增重的位置和质量是否准确并标记，检测稳定且误差小的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置和方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：

核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，包括吊装机构、支撑基座、操作站；所述支撑基座包括调整台、支撑台、应力棒组件、第一过渡法兰、第二过渡法兰、同步顶升机构；所述支撑台、同步顶升机构设置在调整台上；所述应力棒组件下端与第二过渡法兰连接，上端与第一过渡法兰连接；所述第二过渡法兰设置在支撑台上；所述第一过渡法兰支撑倒装的水泵轮毂组件，第一过渡法兰上端与水泵轮毂的轴孔相接；所述操作站控制吊装机构吊装水泵轮毂组件放置支撑基座上；所述操作站接收应力棒组件的形变信号，以对水泵轮毂组件进行静平衡检测；所述操作站控制所述同步顶升机构在应力棒组件受力平衡后支撑水泵轮毂组件。

所述吊装机构用于将水泵轮毂组件吊起，更使得水泵轮毂组件可以更方便得到达支撑基座也便于位置调整。所述调整台用于调整支撑基座使其处于水平位置，便于在凹凸不平的地面上保证装置的稳定。而第一过渡法兰支撑倒装的水泵轮毂组件。第一过渡法兰上端与水泵轮毂的轴孔相接，将重量传输到应力棒组件。应力棒组件上的应力片感受到水泵轮毂组件的不平衡中后会产生变化，操作站接收到形变信号后可以测出应力棒的受力大小和方向，从而可以感应到消除不平衡所需的质量和相应的位置，精确定位去重位置。所述同步顶升机构可以用于水泵轮毂组件的定位，便于水泵轮毂组件的放置，同时可以在检测完后对水泵轮毂组件进行支撑，同时具有防倾覆功能。

作为优选，所述同步顶升机构上设置有压力传感器。

设置压力传感器使得同步顶升机构支撑水泵轮毂组件时，可以及时感应所承载的重量是否超过同步顶升机构的预设的可以最大承受压力，有效防止顶升同步顶升机构的损坏。

作为优选，所述同步顶升机构包括两个及以上的液压缸，所述液压缸均连接润滑油站，所述润滑油站出口设有液压分配阀。

所述液压分配阀便于远程操控，使得液压缸都可以更好得同步伸缩，也可以及时监测到液压缸的伸缩情况。

作为优选，第一过渡法兰上端设有圆锥结构，所述圆锥结构与水泵轮毂的轴孔相配合。

这样的设置可以使得水泵轮毂组件轴心和支撑基座轴心更好的重合，便于在放置水泵轮毂组件时精准定位。

作为优选，所述调整台上设有若干个可调节螺栓。

所述可调节螺栓的调整使得调整台处在水平位置，令支撑基座可以更好的在凹凸不平的地面上工作。

核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测方法，采用如权利要求1所述的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，方法包括：

步骤S01，操作站控制吊装机构吊起叶片角度调整均匀的水泵轮毂组件并反转，令水泵轮毂组件倒置，同时操作站控制同步顶升机构回归到辅助支撑位置；

步骤S02，操作站控制吊装机构将倒置的水泵轮毂组件放置在第一过渡法兰上，吊装过程中通过调整台使得水泵轮毂的轴孔和第一过渡法兰上端相接，进入步骤S03；

步骤S03，操作站在第一过渡法兰上的工装螺栓拧紧后接收到应力棒组件的受力信号后传输给操作站，操作站接分析出的需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后，发出测试提醒信号；

步骤S04，操作站接收应力棒组件在水泵轮毂组件进行放置配重块后的受力信号后，分析出没有需要去除的重量，则进入步骤S05，否则回到步骤S02；

步骤S05，操作站控制同步顶升机构支撑起水泵轮毂组件，在第一过渡法兰上的工装螺栓松脱后，控制吊装机构吊起水泵轮毂组件放置到置物架上。

令水泵轮毂组件倒置，可降低支撑基座工作重心，提高稳定性。水泵轮毂组件叶片角度调整均匀便于质量偏心的测量。水泵轮毂组件同步顶升机构有定位作用，以及较强的防倾覆能力，在吊装机构吊起水泵轮毂组件时也提供了有效支撑。通过调整台使得水泵轮毂的轴孔和第一过渡法兰上端相接，令应力棒更好地检测水泵轮毂组件的质量偏心情况。操作站接收应力棒组件在水泵轮毂组件进行放置配重块后的受力信号并传输给应力分析仪器，是在检测到水泵轮毂组件需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后进行进一步验证，防止检测误差的产生，提高了检测结果的准确性。

作为优选，所述同步顶升机构上设置有压力传感器，步骤S02还包括：同步顶升机构上的压力传感器接收到超过预设的压力时，发出警报到操作站，操作站控制吊装机构将水泵轮毂组件吊起移开。

这样可以防止同步顶升机构、过渡法兰、应力棒组件的损坏。

作为优选，同步顶升机构包括两个及以上的液压缸，所述液压缸均连接润滑油站，所述润滑油站出口设有液压分配阀；步骤S01具体包括：操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀抽出液压缸中的润滑油，令液压缸回归到辅助支撑位置；步骤S05具体包括：操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀输入润滑油到液压缸中，令液压缸顶起水泵轮毂组件。

液压分配阀使得液压缸可以同步上升下降，便于支撑。

作为优选，所述调整台上设有若干个可调节螺栓；步骤S02具体包括：所述调整台通过调整可调节螺栓来使得水泵轮毂组件上的泵轴配制孔与第一过渡法兰上端相接。

通过调整可调节螺栓使得水泵轮毂组件上的泵轴配制孔与应力棒上端顺利相接，便于应力棒组件感应测量。

作为优选，步骤S05具体包括：操作站在去重标记添加在水泵轮毂组件上后，控制同步顶升机构支撑起水泵轮毂组件。

设置去重标记便于后期对水泵轮毂组件的去重，不用后期再去寻找需要去掉的重量和位置。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）利用吊装机构将水泵轮毂组件吊起，更使得水泵轮毂组件可以更方便得到达支撑基座也便于位置调整，更适用于大型的器件测量。

（2）所述同步顶升机构可以用于水泵轮毂组件的定位，便于水泵轮毂组件的放置，同时可以在检测完后对水泵轮毂组件进行支撑，同时具有防倾覆功能。

（3）检测时令水泵轮毂组件倒置，可降低支撑基座工作重心，提高稳定性。

（4）操作站接收应力棒组件在水泵轮毂组件进行放置配重块后的受力信号，是为了检测到水泵轮毂组件需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后进行进一步验证，防止检测误差的产生，提高了检测结果的准确性。

（5）水泵轮毂组件上的泵轴配制孔与第一过渡法兰上端相接更加便于放置水泵轮毂组件时的精准定位，也更便于质量偏心的测量。

（6）放置配重块测试后，在相应位置上所述水泵轮毂组件上会添加去重标记，从而便于后期对水泵轮毂组件的去重，后期再去寻找需要去掉的重量位置。

（7）所述可调节螺栓的调整使得调整台处在水平位置，令支撑基座可以更好的在凹凸不平的地面上工作。

附图说明

图1为本发明核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置的示意图。

图2为本发明核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置的水泵轮毂组件示意图。

图3为本发明核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测方法的流程图。

图中：1-水泵轮毂组件，11-叶片，12-轴孔，2-调整台，21-可调节螺栓，3-工装螺栓，4-支撑台，5-应力棒组件，6-第一过渡法兰，7-第二过渡法兰，8-液压缸，81-压力传感器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，包括吊装机构、支撑基座、操作站；所述支撑基座包括调整台2、支撑台4、应力棒组件5、第一过渡法兰6、第二过渡法兰7、同步顶升机构；所述支撑台4、同步顶升机构设置在调整台2上；所述应力棒组件5下端与第二过渡法兰连接7，上端与第一过渡法兰6连接；所述第二过渡法兰7设置在支撑台4上；所述第一过渡法兰6支撑倒装的水泵轮毂组件1，第一过渡法兰6上端与水泵轮毂的轴孔12相接；所述操作站控制吊装机构吊装水泵轮毂组件1放置支撑基座上；所述操作站接收应力棒组件5的形变信号，以对水泵轮毂组件1进行静平衡检测；所述操作站控制所述同步顶升机构在应力棒组件5受力平衡后支撑水泵轮毂组件1。

所述吊装机构用于将水泵轮毂组件1吊起，更使得水泵轮毂组件1可以更方便得到达支撑基座也便于位置调整，更适用于大型的器件测量。

所述调整台2用于调整支撑基座使其处于水平位置，便于在凹凸不平的地面上保证装置的稳定，调整台2上设有十六个可调节螺栓21，调整台2四个角个设有一个可调节螺栓21，这四个可调节螺栓21之间都均匀设有三个可调节螺栓21，这样的设置使得调整台2在调整时可调的精度更高，更容易保持水平。

所述支撑台4放置在调整台2的正中间位置，这样支撑台4承受的重量可以均匀传输到调整台2，提高了调整台2的承受力。所述支撑台4侧面呈梯形，这样设置是为了防止支撑台4在放置重物时产生形变二发生倾倒或者断裂的情况。

而第一过渡法兰6支撑水泵轮毂组件1并将其重量传递至应力棒组件5。所述应力棒组件5包括应力棒、应力棒上的应力片。应力片感受到水泵轮毂组件1的不平衡后会产生变化，操作站接收到形变信号后可可以测出应力棒的受力大小和方向，从而可以感应到消除不平衡所需的质量和相应的位置，精确定位去重位置。所述第一过渡法兰6上端设有圆锥结构，所述圆锥结构与水泵轮毂的轴孔12相配合。这样的设置可以使得水泵轮毂组件1轴心和支撑基座轴心更好的重合，便于在放置水泵轮毂组件1时精准定位。所述第二过渡法兰7将应力棒与支撑台4连接，便于应力棒的固定。

所述同步顶升机构可以用于水泵轮毂组件1的定位，便于水泵轮毂组件1的放置，同时可以在检测完后对水泵轮毂组件1进行支撑，同时具有防倾覆功能。

所述同步顶升机构包括四个液压缸8，所述液压缸8均连接润滑油站，所述润滑油站出口设有液压分配阀。所述液压分配阀便于远程操控，使得液压缸8都可以更好得同步伸缩，也可以及时监测到液压缸8的伸缩情况。液压缸8数量为四个使得若某一液压缸8发生故障时，其余液压缸8仍能完成升降工作，保证了安全性。

所述四个液压缸8上设置有压力传感器81，使得液压缸8支撑水泵轮毂组件1时，可以及时感应所承载的重量是否超过液压缸8的预设的可以最大承受压力，有效防止液压缸8的损坏。

核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测方法，方法包括：

步骤S01，操作站控制吊装机构吊起叶片11角度调整均匀的水泵轮毂组件1并反转，令水泵轮毂组件1倒置，同时操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀抽出液压缸8中的润滑油，令液压缸8回归到辅助支撑位置。水泵轮毂组件1的叶片11角度调整是用轮毂组件开度调整工具固定轮毂组件并转动至固定开度位置，及固定的转动的角度，再用铜质楔形块固定轮毂组件的开度。令水泵轮毂组件1倒置，可降低支撑基座工作重心，提高稳定性。

步骤S02，操作站控制吊装机构将倒置的水泵轮毂组件1放置在第一过渡法兰6上，吊装过程中通过调整台2使得水泵轮毂的轴孔12和第一过渡法兰6上端相接，进入步骤S03；

所述同步顶升机构上设置有压力传感器81，步骤S02还包括：同步顶升机构上的压力传感器81接收到超过预设的压力时，发出警报到操作站，操作站控制吊装机构将水泵轮毂组件1吊起移开。以此防止同步顶升机构、第一过渡法兰6、应力棒组件5的损坏。

所述调整台2通过调整可调节螺栓21来使得水泵轮毂组件1上的泵轴配制孔与应力棒组件5上端相接，使得水泵轮毂组件1轴心和支撑基座轴心重合。水泵轮毂组件1上的轴孔12与应力棒上端相接更加便于放置水泵轮毂组件1时的精准定位，也更便于质量偏心的测量。通过调整可调节螺栓21使得水泵轮毂组件1上的泵轴配制孔与应力棒上端顺利相接，便于应力棒组件5感应测量。

步骤S03，操作站在第一过渡法兰6上的工装螺栓3拧紧后接收到应力棒组件5的受力信号后传输给操作站，操作站接分析出的需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后，发出测试提醒信号；

步骤S04，操作站接收应力棒组件5在水泵轮毂组件1进行放置配重块后的受力信号后，分析出没有需要去除的重量，则进入步骤S05，否则回到步骤S02。

操作站接收应力棒组件5在水泵轮毂组件1进行放置配重块后的受力信号并传输给操作站，是为了检测到水泵轮毂组件1需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后进行进一步验证，防止检测误差的产生，提高了检测结果的准确性。

步骤S05，操作站在去重标记添加在水泵轮毂组件1上后，控制同步顶升机构支撑起水泵轮毂组件1。在第一过渡法兰6上的工装螺栓3松脱后，控制吊装机构吊起水泵轮毂组件1放置到置物架上。

添加去重标记，便于后期对水泵轮毂组件1的去重，后期再去寻找需要去掉的重量位置。添加去重标记可以是配重块上的质量数据通过印染在水泵轮毂组件1上留下标记，或者是在没有需要去除重量后工作人员在相应放置配重块的位置进行标记。

最后，根据测试结果、轮毂上的标记，完成去重操作。

在静平衡检测开始后，用轮毂组件开度调整工具固定轮毂组件并转动至固定开度位置，及固定的转动的角度，再用铜质楔形块固定轮毂组件的开度。操作站控制吊装机构吊起叶片11角度调整均匀的水泵轮毂组件1并反转，令水泵轮毂组件1倒置，同时操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀抽出液压缸8中的润滑油，令四个液压缸8回归到辅助支撑位置。然后，操作站控制吊装机构将倒置的水泵轮毂组件1放置在第一过渡法兰6上，吊装过程中通过调整台2使得水泵轮毂的轴孔12和第一过渡法兰6上端相接，使得水泵轮毂组件1轴心和支撑基座轴心重合，并将所以工装螺栓3拧紧，其中如果压力感应器发出警报则再将水泵轮毂组件1吊起。应力棒组件5感受到压力后将受力信号发送到操作站。操作站接分析出的需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后，发出测试提醒信号，进行验证测试。水泵轮毂组件1根据分析得出的需要去除的重量和所述重量处在的相位角度来放置配重块，放置完成后，应力棒组件5将当前的受力信号发送给操作站，操作站如果分析出没有需要去除的重量的信息，就进行去重标记，否则重新开始检测水泵轮毂组件1的重量偏心。去重标记完成后，液压缸8顶起水泵轮毂组件1，在全部工装螺栓3松脱后，控制吊装机构吊起水泵轮毂组件1放置到置物架上。最后，根据测试结果、轮毂上的标记，完成去重操作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于：包括吊装机构、支撑基座、操作站；所述支撑基座包括调整台、支撑台、应力棒组件、第一过渡法兰、第二过渡法兰、同步顶升机构；所述支撑台、同步顶升机构设置在调整台上；所述应力棒组件下端与第二过渡法兰连接，上端与第一过渡法兰连接；所述第二过渡法兰设置在支撑台上；所述第一过渡法兰支撑倒装的水泵轮毂组件，第一过渡法兰上端与水泵轮毂的轴孔相接；所述操作站控制吊装机构吊装水泵轮毂组件放置支撑基座上；所述操作站接收应力棒组件的形变信号，以对水泵轮毂组件进行静平衡检测；所述操作站控制所述同步顶升机构在应力棒组件受力平衡后支撑水泵轮毂组件。

2.根据权利要求1所述的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于，所述同步顶升机构上设置有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于，所述同步顶升机构包括两个及以上的液压缸，所述液压缸均连接润滑油站，所述润滑油站出口设有液压分配阀。

4.根据权利要求1所述的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于，所述第一过渡法兰上端设有圆锥结构，所述圆锥结构与水泵轮毂的轴孔相配合。

5.根据权利要求1所述的一种核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于，所述调整台上设有若干个可调节螺栓。

6.核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测方法，采用如权利要求1所述的核电厂大型叶片可调水泵轮毂组件静平衡检测装置，其特征在于，方法包括：

步骤S01，操作站控制吊装机构吊起叶片角度调整均匀的水泵轮毂组件并反转，令水泵轮毂组件倒置，同时操作站控制同步顶升机构回归到辅助支撑位置；

步骤S02，操作站控制吊装机构将倒置的水泵轮毂组件放置在第一过渡法兰上，吊装过程中通过调整台使得水泵轮毂的轴孔和第一过渡法兰上端相接，进入步骤S03；

步骤S03，操作站在第一过渡法兰上的工装螺栓拧紧后接收到应力棒组件的受力信号后传输给操作站，操作站接分析出的需要去除的重量和所述重量处在的相位角度后，发出测试提醒信号；

步骤S04，操作站接收应力棒组件在水泵轮毂组件进行放置配重块后的受力信号后，分析出没有需要去除的重量，则进入步骤S05，否则回到步骤S02；

步骤S05，操作站控制同步顶升机构支撑起水泵轮毂组件，在第一过渡法兰上的工装螺栓松脱后，控制吊装机构吊起水泵轮毂组件放置到置物架上。

7.根据权利要求6所述的一种核电厂大型水泵轮毂组件静平衡检测方法，其特征在于，所述同步顶升机构上设置有压力传感器，步骤S02还包括：同步顶升机构上的压力传感器接收到超过预设的压力时，发出警报到操作站，操作站控制吊装机构将水泵轮毂组件吊起移开。

8.根据权利要求6所述的一种核电厂大型水泵轮毂组件静平衡检测方法，其特征在于，同步顶升机构包括两个及以上的液压缸，所述液压缸均连接润滑油站，所述润滑油站出口设有液压分配阀；步骤S01具体包括：操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀抽出液压缸中的润滑油，令液压缸回归到辅助支撑位置；步骤S05具体包括：操作站控制润滑油站经过液压分配阀后均匀输入润滑油到液压缸中，令液压缸顶起水泵轮毂组件。

9.根据权利要求6所述的一种核电厂大型水泵轮毂组件静平衡检测方法，其特征在于，所述调整台上设有若干个可调节螺栓；步骤S02具体包括：所述调整台通过调整可调节螺栓来使得水泵轮毂组件上的泵轴配制孔与第一过渡法兰上端相接。

10.根据权利要求6所述的一种核电厂大型水泵轮毂组件静平衡检测方法，其特征在于，步骤S05具体包括：操作站在去重标记添加在水泵轮毂组件上后，控制同步顶升机构支撑起水泵轮毂组件。

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