[发明专利]一种水斗式水轮机喷嘴夹角测量装置

说明书

本发明公开一种水斗式水轮机喷嘴夹角测量装置，由轮盘、轴向测量块、喷嘴连杆构成。用塞尺测量喷嘴连杆外圆面与径向测量块间的间隙，通过计算公式求得两喷嘴间夹角。采用本发明所述的测量装置，可以准确测量出两喷嘴间的夹角，降低操作难度，提高测量的精度、重复性和可靠性。

技术领域

本发明涉及水斗式水轮机领域，尤其涉及一种水斗式水轮机喷嘴夹角测量装置。

背景技术

水斗式水轮机是利用水的高速射流能量推动转轮旋转做功发电，准确的射流位置是机组高效运行的可靠保证，在多喷嘴机组中喷嘴夹角偏离设计值时，射流位置偏差将直接导致水斗式水轮机的径向力不平衡，造成机组的振动和噪声，影响机组效率和使用寿命。而水斗式水轮机的喷嘴处于相对独立的空间位置，很难准确的测量出两个喷嘴间的夹角，故无法保证射流能够均匀的喷射到转轮上。通常的测量方法，如采用米尺等通用测量工具，这种方法测量误差大、重复性低，无法保证测量的准确性和可靠性。近些年也使用专用测量工具，对水斗式水轮机转轮和喷嘴相对位置进行测量，但该测量方法也仅可测量出转轮和喷嘴的轴向距离和径向距离，却无法测量喷嘴间的夹角。所以，迫切需要一种针对水斗式水轮机喷嘴夹角的测量方法，以弥补测量尺寸的缺失。

如图1所示为六喷嘴水斗式水轮机工作原理图，高速射流从喷嘴中射出，冲击到转轮上推动转轮旋转做功发电，相邻两喷嘴间的夹角理论设计值为60°，在此夹角下工作，转轮所受的径向力最小，效率最高。当喷嘴夹角偏离设计角度时，转轮的径向力增大、效率降低，长时间运行在此条件下，将加速轴承的磨损产生振动和噪声，缩短机组使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种水斗式水轮机喷嘴夹角测量装置。本发明的技术方案具体描述如下：

由第一喷嘴连杆、第一径向测量块、第一螺栓、轮盘、第二螺栓、第三螺栓、第二喷嘴连杆、第二径向测量块、第四螺栓、第五螺栓组成；所述轮盘通过第二螺栓与轴承固定连接，第一径向测量块通过第一螺栓与轮盘固定连接，第二径向测量块通过第四螺栓与轮盘固定连接，第一喷嘴连杆通过第三螺栓与第一喷嘴固定连接，第二喷嘴连杆通过第五螺栓与第二喷嘴固定连接。轮盘的转动中心孔与轴承外圆面同轴，轮盘的旋转中心线与第一径向测量块的外端面平行，轮盘的旋转中心线与第二径向测量块的外端面平行，轮盘旋转中心到第一径向测量块外端面的垂线与轮盘旋转中心到第二径向测量块外端面的垂线间夹角为60°，轮盘上第一径向测量块对应的豁口尺寸与第二径向测量块对应的豁口尺寸完全一致，相位相差60°，第一径向测量块与第二径向测量块尺寸完全一致；所述第一喷嘴连杆的中心线与第一喷嘴的中心线共线；所述第二喷嘴连杆的中心线与第二喷嘴的中心线共线，第一喷嘴连杆和第二喷嘴连杆的尺寸完全一致；轮盘旋转中心线到第一径向测量块的外端面距离与第一喷嘴连杆外圆面半径之和小于射流中心到水斗旋转中心的理论设计距离，即L+rR；式中，

L表示轮盘旋转中心线到第一径向测量块的外端面距离，单位毫米；

r表示第一喷嘴连杆外圆面半径，单位毫米；

R表示射流中心到水斗旋转中心的理论设计距离，单位毫米。

技术效果

1.实现空间中两个喷嘴夹角的测量，将空间中相对独立的两个部件联合在一起考虑。

2.保证测量结果的精度：使用塞尺测量径向间隙，并利用公式计算两喷嘴间的夹角，测量精度远大于U型管和直尺，使测量结果更加准确可靠。

3.消除人为因素对测量结果的影响：本测量装置中的喷嘴连杆与喷嘴间存在定位基准，轮盘与轴承间存在定位基准，有效的保证喷嘴连杆与喷嘴、轮盘与轴承的同轴度；测试人员将喷嘴连杆与轴套安装完毕后，即可测量喷嘴连杆与径向测量块的间隙，避免不同测试人员因操作熟练程度不同造成的测量结果的偏差。

附图说明

图1为水斗式水轮机工作原理图。

图2为本发明结构的剖视图。