一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大型的水輪發(fā)電機轉子支架的放置磁軛的鍵槽的加工和測量方法。一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，根據轉子支架和磁軛的安裝加工要求，利用吊裝裝置將門型的銑削設備放置在轉子支架外圍，直接在轉子支架上的主力筋上進行劃線加工。加工完成后，利用桁架上固定千分尺與測量塊直接對加工的鍵槽進行測量，測量后產生誤差隨時調整。本發(fā)明提供了一種應用在巨型水輪發(fā)電機上，需要在現場進行加工測量和調整的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法；解決了現有技術中存在的無法對巨型水輪發(fā)電機轉子支架進行加工和測量的技術問題。
【專利說明】
一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種加工和測量方法，尤其涉及一種大型的水輪發(fā)電機轉子支架的放置磁軛的鍵槽的加工和測量方法。
【背景技術】
[0002]水輪發(fā)電機一般都包括轉子、定子、主軸、安裝在轉子上的磁軛，磁軛上安裝有磁極，通過切割磁力線產生電能進行發(fā)電。磁軛一般采用實心磁軛和疊片式磁軛。實心磁軛一般用于高速小容量發(fā)電機，與轉軸整鍛或熱套在轉軸上，表面加工有鴿尾用于固定磁極。小尺寸發(fā)電機采用的實心磁軛，由于轉子不是非常重，不需要大型模具和大型沖片。而在大尺寸發(fā)電機中采用實心磁軛會使轉子非常重，并且鴿尾槽需要專用銑頭加工，工效低且銑頭易損壞，加工成本高，因此，大尺寸發(fā)電機通常采用疊片式磁軛。疊片式磁軛是將一組磁軛環(huán)重疊熱套在轉軸上的轉子支架上，外圓表面加工有T尾用于固定磁極。而對于巨型的水輪發(fā)電機，由于尺寸過于巨大，其中磁軛的安裝方式也很不同了，其采用的結構是在水輪發(fā)電機轉子支架的外圓周表面設有主筋，在主筋上加工鍵槽，在鍵槽內放置磁軛。而由于巨型水輪發(fā)電機的轉子支架體積也龐大，不便運輸;其安裝的要求又很高，就需要將轉子支架分體零件吊裝到現場后再進行焊接組裝加工，這種專用的加工方式和測量方法在目前都還沒有出現過。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供了一種應用在巨型水輪發(fā)電機上，需要在現場進行加工測量和調整的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法;解決了現有技術中存在的無法對巨型水輪發(fā)電機轉子支架進行加工和測量的技術問題。
[0004]本發(fā)明的上述技術問題是通過下述技術方案解決的:
[0005]—種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，
[0006]第一步，將水輪發(fā)電機的轉子支架放置在支墩上，對水輪發(fā)電機的轉子支架進行粗調，使水輪發(fā)電機轉子支架大致水平；
[0007]第二步，將測量桁架安裝到水輪發(fā)電機轉子支架的中心，并且將測量桁架水平和徑向方向進行調整，讓測量桁架與轉子支架的上表面平行，桁架旋轉中心與轉子支架中心同心;測量桁架能達到轉子支架的外圓周的主力筋的表面；
[0008]第三步，在測量桁架上安裝有劃針，利用劃針在水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋的上端面劃出鍵槽槽口形狀的線形；
[0009]第四步，吊裝放置門型銑削設備于轉子支架的外圓周表面的加工工位，粗調設備基礎水平之后精調銑削動力頭位置使刀桿滿足向心要求，控制數控刀架在水平面內的X/Y方向進行銑削鍵槽的加工，利用重錘鋼琴線方式確定豎直方向的Z向方向，然后利用數控刀架進行銑削鍵槽的加工；
[0010]第五步，加工完成后，對鍵槽進行測量，測量包括槽口形狀的測量、鍵槽高度測量、鍵槽的槽底半徑的測量和鍵槽的分布均勻度測量;其中槽口形狀使用標準量具進行測量，鍵槽垂直度、平行度的形位公差的測量利用重錘鋼琴線進行測量;鍵槽的槽底半徑利用測量桁架安裝千分尺配合測量夾具進行，鍵槽的分布均勻度通過對相鄰兩個鍵槽之間的距離進行測量；
[0011 ]第六步，測量結束后，如果存在偏差根據測量結果通過銑削設備進行微調。
[0012]根據轉子支架和磁軛的安裝加工要求，利用吊裝裝置將門型的銑削設備放置在轉子支架外圍，直接在轉子支架上的主力筋上進行劃線加工。加工完成后，利用桁架上固定千分尺與測量塊直接對加工的鍵槽進行測量，測量后產生誤差隨時調整。門型的銑削設備可以多臺同時進行操作，提高加工效率。門型的銑削設備包括可以在Z方向上上下運動的工作臺，工作臺通過固定在支架上的電機驅動。門型銑削設備的工作臺上設有X和Y方向的滑板，讓工作臺可以在X和Y向進行調整。通過門型銑削設備按照劃線進行加工。在現場直接加工然后測量，成本低，同時方便根據實際情況進行調整，提高磁軛鍵槽的加工精度。本發(fā)明中所描述的Χ、γ和Z方向是根據空間方向進行定義，并不是根據數控銑床的坐標系進行定義的。
[0013]作為優(yōu)選，所述的第三步內在測量桁架的水平方向固定有千分尺，在測量桁架的端部固定有劃針，劃針與千分尺垂直，利用千分尺確定劃針到水輪發(fā)電機轉子支架的中心的距離，然后利用劃針在水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋的上端面劃出槽口形狀的線形。利用千分尺確定到中心的距離，以保證每個槽口距離中心的位置相同。利用固定在桁架上的劃針進行劃線，方便操作。
[0014]作為優(yōu)選，所述的第五步內的鍵槽的槽底半徑的測量夾具為一山形量塊，山形量塊包括一個凸起的波峰，波峰抵接在鍵槽的槽口內，山形量塊安裝后高出水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋的上端面，然后利用固定在桁架上的千分尺測量山形量塊的波峰到水輪發(fā)電機轉子支架中心的距離，確保每個鍵槽的槽底到中心的距離相等。所述的山形量塊波峰的高度大于鍵槽的槽深，山形量塊的波峰的橫截面為梯形。由于加工的鍵槽為矩形，山形量塊的波峰具有一個平面，由于波峰的高度大于鍵槽的深度，因此波峰的平面能無縫的抵接在鍵槽的槽底，山形量塊的其余部分不與鍵槽相接觸，從而保證了測量的精度。山形量塊是一個長方體，其橫截面成“山”形。在鍵槽的開槽方向上，山形量塊的其中一部分在鍵槽內，另外一部分露出在鍵槽外高出轉子支架的上表面，從而讓千分尺能抵接在山形量塊的波峰上，實現對鍵槽的槽深的測量。
[0015]作為優(yōu)選，所述的第五步內的鍵槽的分布均勻度測量，是將相鄰兩個鍵槽內固定山形量塊，在山形量塊與槽底之間放置測量柱，利用千分尺測量相鄰兩個鍵槽內的測量柱之間的距離，保證相鄰兩個鍵槽之間的弧度相同。所述的每個山形量塊與槽底之間放置兩個等直徑的測量柱，兩個測量柱之間有高度差。設置兩個高低不同的測量柱，可以方便進行連續(xù)測量，一個高的測量柱與一個矮的測量柱為一組，測量兩者之間的距離，從而確定兩個鍵槽之間的距離。
[0016]因此，本發(fā)明的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法具備下述優(yōu)點:在現場對轉子支架的鍵槽進行直接的加工，方便操作;加工后直接測量，根據測量結果可以進行微調，保證加工精度。專用的加工設備，可以適應不同的現場條件，提高加工效率。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工的劃線示意圖。
[0018]圖2是圖1內A處的放大示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量的示意圖。
[0020]圖4是圖3的B處的放大剖視示意圖。
[0021]圖5是圖3內的山形量塊放大的示意圖。
[0022]圖6是圖3內的加工設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過實施例，并結合附圖，對發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0024]實施例:
[0025]如圖1和3所示，一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，
[0026]第一步，將水輪發(fā)電機的轉子支架2放置在支墩3上，對轉子支架2進行粗調，使水輪發(fā)電機轉子支架大致水平；
[0027]第二步，將測量桁架I安裝到水輪發(fā)電機轉子支架2的中心，測量桁架I通過軸承等安裝到水輪發(fā)電機轉子支架的中心，無需動力驅動設備，需要旋轉時，通過人工推動;將測量桁架I水平和徑向方向進行調整，讓測量桁架I與轉子支架2的上表面平行，調整后的測量桁架能I達到轉子支架的外圓周表面的主力筋19;
[0028]第三步，在測量桁架上安裝有劃針5，劃針5與測量桁架垂直，以水輪發(fā)電機轉子支架2的中心為圓心，利用千分尺4測量中心到轉子支架2外緣的主力筋19距離，然后利用劃針在水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋19的上端面劃出鍵槽槽口 6形狀的線形，鍵槽的槽口形狀為矩形(如圖2所示)；
[0029]第四步，吊裝放置門型銑削設備7于轉子支架2的外圓周表面的加工工位，門型銑削設備7包括進行粗調的設備基礎16、支架18、安裝在支架18上的工作臺17等。粗調通過設備基礎上固定的螺栓進行調整，在支架上固定有電機12，電機12帶動絲桿13使得工作臺17在Z方向上進行上下運動，工作臺17的底部安裝有兩層滑臺15，通過安裝的滑臺15可以在X和Y方向進行調整，在工作臺上安裝有銑削頭14;
[0030]粗調設備基礎水平之后精調銑削動力頭位置使刀桿滿足向心要求，控制數控刀架在X/Y方向進行銑削鍵槽的加工，利用重錘鋼琴線方式確定Z向方向，然后利用數控刀架進行銑削鍵槽的加工(如圖6所示)；
[0031 ]第五步，加工完成后，對鍵槽進行測量，測量包括槽口形狀的測量、鍵槽平面平行度、垂直度等的測量、鍵槽的槽底半徑的測量和鍵槽的分布均勻度測量；
[0032]其中槽口形狀使用標準量具進行測量，鍵槽高度測量利用重錘鋼琴線進行測量；如圖4所示，鍵槽的槽底半徑利用測量桁架安裝千分尺4配合測量夾具進行，測量夾具包括一個山形模塊(如圖5所示)，山形模塊通過夾緊框10壓緊在鍵槽內。山形模塊8為一長條形模塊，山形模塊的橫截面呈“山”字形，山形模塊包括一個波峰11，波峰11的橫截面為梯形，波峰的頂面抵接在鍵槽的槽底，然后利用千分尺測量山形模塊的頂面距離水輪發(fā)電機支架中心的距離，從而確定鍵槽的槽底半徑。鍵槽的分布均勻度通過對相鄰兩個鍵槽之間的距離進行測量，具體的是將高低不同的兩個等直徑的測量柱9通過山形量塊固定在鍵槽內，然后在相鄰的兩個高的測量柱之間放置千分尺測量兩個測量柱之間的距離，通過測量弦長，判斷兩鍵槽位置尺寸及分度是否在要求范圍內。通過分別測量兩個高測量柱和兩個低測量柱來測量相鄰鍵槽中心的弦長。上述的千分尺都是采用接桿式內徑千分尺。
[0033]第六步，測量完成后如果尺寸有偏差，利用門型銑削設備繼續(xù)進行加工調整。
【主權項】
1.一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于: 第一步，將水輪發(fā)電機的轉子支架放置在支墩上，對水輪發(fā)電機的轉子支架進行粗調，使水輪發(fā)電機轉子支架大致水平； 第二步，將測量桁架安裝到水輪發(fā)電機轉子支架的中心，并且將測量桁架水平和徑向方向進行調整，讓測量桁架與轉子支架的上表面平行，桁架旋轉中心與轉子支架中心同心，測量桁架能達到轉子支架的外圓周的主力筋的表面； 第三步，在測量桁架上安裝有劃針，利用劃針在水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋的上端面劃出鍵槽槽口形狀的線形； 第四步，吊裝放置門型銑削設備于轉子支架的外圓周表面的加工工位，粗調設備基礎水平之后精調銑削動力頭位置使刀桿滿足向心要求，控制數控刀架在水平面內的X/Y方向進行銑削鍵槽的加工，利用重錘鋼琴線方式確定豎直方向的Z向方向，然后利用數控刀架進行銑削鍵槽的加工； 第五步，加工完成后，對鍵槽進行測量，測量包括槽口形狀的測量、鍵槽高度測量、鍵槽的槽底半徑的測量和鍵槽的分布均勻度測量;其中槽口形狀使用標準量具進行測量，鍵槽垂直度、平行度的形位公差的測量利用重錘鋼琴線進行測量;鍵槽的槽底半徑利用測量桁架安裝千分尺配合測量夾具進行，鍵槽的分布均勻度通過對相鄰兩個鍵槽之間的距離進行測量； 第六步，測量結束后，如果存在偏差根據測量結果通過銑削設備進行微調。2.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于:所述的第三步內在測量桁架的水平方向固定有千分尺，在測量桁架的端部固定有劃針，劃針與千分尺垂直，利用千分尺確定劃針到水輪發(fā)電機轉子支架的中心的距離，然后利用劃針在水輪發(fā)電機轉子支架的主力筋的上端面劃出槽口形狀的線形。3.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于:所述的第五步內的鍵槽的槽底半徑的測量夾具為一山形量塊，山形量塊包括一個凸起的波峰，波峰抵接在鍵槽的槽口內，山形量塊安裝后高出水輪發(fā)電機轉子支架的上端面，然后利用固定在桁架上的千分尺測量山形量塊的波峰到水輪發(fā)電機轉子支架中心的距離，確保每個鍵槽的槽底到中心的距離相等。4.根據權利要求3所述的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于:所述的山形量塊波峰的高度大于鍵槽的槽深，山形量塊的波峰的橫截面為梯形。5.根據權利要求1至4任意一項所述的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于:所述的第五步內的鍵槽的分布均勻度測量，是將相鄰兩個鍵槽內固定山形量塊，在山形量塊與槽底之間放置測量柱，利用千分尺測量相鄰兩個鍵槽內的測量柱之間的距離，保證相鄰兩個鍵槽之間的弧度相同。6.根據權利要求5所述的一種水輪發(fā)電機轉子支架的鍵槽加工測量方法，其特征在于:所述的每個山形量塊與槽底之間放置兩個等直徑的測量柱，兩個測量柱之間有高度差。
【文檔編號】B23C3/30GK105880699SQ201610205327
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】高亞鋒, 曾小明, 鄒江豐, 徐文峰
【申請人】杭州福朗機電科技有限公司