一种十字游垂求心器

摘要

本发明属于求心器技术领域，一种十字游垂求心器，包括游托、游架和游块，游托的两条横边内侧面分别设有条状的第一凸出条，游架的两条横边外侧分别设有第一滑槽，游托的第一凸出条与游架的第一滑槽滑动连接；游架的两条纵边内侧面分别设有条状的第二凸出条，游块的两条纵边外侧面分别设有第二滑槽，游架的第二凸出条与游块的第二滑槽滑动连接；游块上设有重锤测量装置，重锤测量装置包括固定连接在游块上的支架，支架的中部设有绕线卷筒，绕线卷筒上缠绕有钢琴线，钢琴线下端悬挂有锤摆，游块的中心线处设有线孔，游块上方设有激光发射器，线孔的一侧设有竖直的激光通孔。本发明能够有效提高设备安装中心点的测量及调整精度，提高工作效率。

说明书

技术领域

本发明属于求心器技术领域，具体涉及一种十字游垂求心器。

背景技术

水轮发电机组中心测量是水电机组安装的关键工序，水轮发电机组安装中，水轮发电机组环形部件中心测定精度要求非常高，机电设备安装工程施工中需要将各个固定部件调整到一个旋转轴系的中心上，这就需要确定一基准件的中心点，然后在所述中心点上设置标志线，再将其它部件以这个放置在中心上的标志线来调整定位，从而达到同心度要求。机组中心的基准在转轮室，转轮室往上经过固定导叶座环、支持盖、重机架和定子。而机组中心测量需要在定子支架上架设测量架，在测量架的中心位置架设求心器，求心器高程与转轮室测量点有将近20m的距离，而传统的求心器测量中存下以下问题：其一，受到不同机架、支持盖等设备影响，从转轮室内部很难判断出求心器的安装位置与转轮室的测量位置、调整位置是否一致。其二，受到求心器的自身缺陷影响，在转轮室中心设定测量调整过程中，求心器中心调整偏移过程，百分表指针受检测点的影响容易脱针，造成调整值失控，无法判断调整量是否达到要求。其三，现有的求心器不能够实现固定部件测量面四个方向的一次测量，对于位移测量过程中的读数以及测点的对应，会产生较大的误差，而对于固定部件的表面位移，其变化的位移量一般为毫米级别，因此存在误差的数据，对于水轮发电机组安装和设备更新改造都将产生较大的偏差。

由于存在上述问题，使用以往的求心器测量、调整工艺比较复杂、工期比较长，严重影响检修进度。机组中心测量急需一款即能实现所测即所调，又能游走定位量化，误差小，使得所测得值与调整值一致的求心器。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种十字游垂求心器，能够有效提高设备安装中心点的测量及调整精度，提高工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种十字游垂求心器，包括游托、游架和游块，所述游托为一矩形框，所述游托的两条横边内侧面分别设有条状的第一凸出条，所述游架为一矩形框，其横截面小于游托内框，所述游架的两条横边外侧分别设有与所述第一凸出条相适配的第一滑槽，所述游托的第一凸出条与游架的第一滑槽滑动连接；所述游架的两条纵边内侧面分别设有条状的第二凸出条，所述游块呈矩形，其横截面小于游架内框，所述游块的两条纵边外侧面分别设有与所述第二凸出条相适配的第二滑槽，所述游架的第二凸出条与游块的第二滑槽滑动连接；所述游块上设有重锤测量装置，所述重锤测量装置包括固定连接在所述游块上的支架，所述支架的中部设有绕线卷筒，所述绕线卷筒上缠绕有钢琴线，所述钢琴线下端悬挂有锤摆，所述游块的中心线处设有竖直的线孔，所述游块上方设有激光发射器，所述线孔的一侧设有竖直的激光通孔。

通过采用上述方案，使用时，测量钢琴线与安装基准的相对位置，通过滑动游块或者游架以调整游块的位置，进而对钢琴线进行移动，使钢琴线移动至预定的安装基准中心位置，然后通过钢琴线来确定沿钢琴线轴线上其他设备的安装位置。

作为本发明的进一步改进，所述游托和游架的横边上分别设有横轴刻度线。

作为本发明的进一步改进，所述游架和游块的纵边上分别设有纵轴刻度线。

作为本发明的进一步改进，所述游托包括固定架，所述固定架的上端固定连接有托架，所述固定架顶部的四角均开设有固定孔，所述固定孔的内部螺纹连接有固定螺栓。

作为本发明的进一步改进，所述托架包括四块托板拼接而成，相邻的两块托板之间的拼接处设有横向拼接孔，所述横向拼接孔的内部螺纹连接有横向连接螺栓；所述游架包括四块架板拼接而成，相邻的两块架板之间的拼接处设有纵向拼接孔，所述纵向拼接孔的内部螺纹连接有纵向连接螺栓；

作为本发明的进一步改进，所述绕线卷筒的一侧设有旋转把手。

作为本发明的进一步改进，所述卷筒的一侧设有止针装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在游托的两条横边内侧分别设置相互平行的第一滑槽，在游架的两条纵边内侧设置相互平行的第二滑槽，使得游块可以通过游架纵向定向滑动，而游架又通过游托横向滑动，从而实现了游块十字游走定心的目的。通过在游块上开设激光通孔，利用激光发射器向激光通孔内发射激光，以垂直中心线通过激光线延伸至设备中心测量点上，由此测量点为基准将设备中心圆周测量点均布分成四个测量点，四个测点方位与游块游走的方向一致，从而实现所测即所调。通过分别在游托、游架、游块上设置标尺和游尺，从而实现游块游走定位量化，所测得值与调整值一致。本发明能够快速实现对设备安装中心点的测量及调整。

本发明能够有效提高测量数据的准确性和可靠性，以游块的中部为原点，通过游托、游架和游块的结合能够同时测量十字方向的四个方向位移，提高单人操作的效率和可操作性，求心器的测量过程中，充分利用重力的物理特性，设置钢琴线和锤摆，保持钢琴线始终保持在竖直方向，最终达到被测物体的测量面的中心点与钢琴线始终保持在同一条直线上，使得测量数据精确性和可靠性达到要求的精度。

本发明通过在游托和游架的横边上设有横轴刻度线、在游架和游块的纵边上设有纵轴刻度线，针对每一个方向的偏移调节，只需要移动游架或者游块即可实现对游块的偏移量调节并能直接读取该偏移量，具有集成度高，可直接读取调节偏移量、调节方便的特点。

附图说明

图1是本发明一种十字游垂求心器的结构示意图；

图2是本发明游托的结构示意图；

图3是本发明游架的结构示意图；

图4是本发明游块的结构示意图；

其中，附图中标记为：1、游托；101固定架；102、托架；103、固定孔；2、游架；3、游块；4、第一凸出条；5、第一滑槽；6、第二凸出条；7、第二滑槽；8、支架；9、绕线卷筒；10、钢琴线；11、锤摆；12、线孔；13、激光通孔；14、横轴刻度线；15、纵轴刻度线；16、横向拼接孔；17、纵向拼接孔；18、旋转把手；19、止针装置；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，本发明的具体实施例只是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本发明保护范围的一种限制。

请参阅图1-图4，一种十字游垂求心器，包括游托1、游架2和游块3，所述游托1为一矩形框，所述游托1的两条横边内侧面分别设有条状的第一凸出条4，所述游架2为一矩形框，其横截面小于游托1内框，所述游架2的两条横边外侧分别设有与所述第一凸出条4相适配的第一滑槽5，所述游托1的第一凸出条4与游架2的第一滑槽5滑动连接；所述游架2的两条纵边内侧面分别设有条状的第二凸出条5，所述游块3呈矩形，其横截面小于游架2内框，所述游块3的两条纵边外侧面分别设有与所述第二凸出条5相适配的第二滑槽7，所述游架2的第二凸出条5与游块3的第二滑槽7滑动连接；；所述游块3上设有重锤测量装置，所述重锤测量装置包括固定连接在所述游块3上的支架8，所述支架8的中部设有绕线卷筒9，所述绕线卷筒9的一侧设有旋转把手18；绕线卷筒9的直径不小于60mm，避免钢琴线10在缠绕时发生塑性变形，所述绕线卷筒9上缠绕有钢琴线10，所述钢琴线10下端悬挂有锤摆11，所述游块3的中心线处设有竖直的线孔12，所述游块3上方设有激光发射器(图中未示出)，所述线孔12的一侧偏20mm开直径为1mm的设有竖直的激光通孔13，在通孔两侧开2mm半径的倒角，防止钢琴线10通过时损伤。激光通孔13与线孔之间的连线平行于游架2上的刻度线，激光通孔13与游托1的竖直方向一致。激光通孔13与线孔之间的连线垂直于游托1上的刻度线。

本发明通过在游架2的两条横边外侧分别设有与所述第一凸出条4相适配的第一滑槽5，在游块3的两条纵边外侧面分别设有与所述第二凸出条5相适配的第二滑槽7，使得游块3可以通过游架2纵向定向滑动，而游架2又通过游托1横向滑动，从而实现了游块3十字游走定心的目的。通过在游块3上开设激光通孔13，利用激光发射器向激光通孔13内发射激光，以垂直中心线通过激光线延伸至设备中心测量点上，由此测量点为基准将设备中心圆周测量点均布分成四个测量点，四个测点方位与游块3游走的方向一致，从而实现所测即所调。

所述游托1和游架2的横边上分别设有横轴刻度线14且横轴刻度线14的零点位于所述游托1或游架2的横边中点位置；在游托1的横边上刻上标尺，标尺的单位为：毫米，标尺起止点零点设置在横边的中点，以该零点向第一滑槽5两侧标注标尺。

在本发明的一个实施例中，在所述游托1的两条横边上方刻制标尺，标尺的零点为横边的中心点，单位为1mm，往游托左右两侧刻制标尺。另外在游架2的横边上刻游尺，游尺的零点为游架横边的中点，游尺每个刻度为0.98mm即以49mm总长平均50等份，往游架2横边左右两侧刻制游尺。游架2横边在游托的第一凸出条5上游动时，相应的游尺与标尺也有相对的位置变差，以游尺刻度与标尺刻度在同一刻度位置读出刻度，读法与游标卡尺一致。不同点在于游标零点在游尺左侧，读左侧游标所在读数，游标零点在游尺右侧，读右侧游标所在读数。

所述游架2和游块3的纵边上分别设有纵轴刻度线15且纵轴刻度线15的零点位于所述游架2或者游块2的纵边中点位置。

在本发明的一个实施例中在游架2的两条纵边上方刻制标尺，标尺的零点为游架2纵边的中心点，单位为1mm，往游架左右两侧刻制标尺。在游块的纵边上刻游尺，游尺的零点为游块纵边的中点，游尺每个刻度为0.98mm即以49mm总长平均50等份，往游块纵边左右两侧刻制游尺。游块第二滑槽在游架第二凸出条上游动时，相应的游尺与标尺也有相对的位置变差，以游尺刻度与标尺刻度在同一刻度位置读出刻度，读法与游标卡尺一致。

如图2所示，所述游托1包括固定架101，所述固定架101的上端固定连接有托架102，所述固定架101顶部的四角均开设有固定孔103，所述固定孔103的内部螺纹连接有固定螺栓。固定架101与托架102构成游托1的基本框架，固定架101与托架102的连接可以通过螺丝连接，也可以通过焊接连接，也可以是预制的一体成型连接。

所述托架102包括四块托板拼接而成，相邻的两块托板之间的拼接处设有横向拼接孔16，所述横向拼接孔16的内部螺纹连接有横向连接螺栓；所述游架2包括四块架板拼接而成，相邻的两块架板之间的拼接处设有纵向拼接孔17，所述纵向拼接孔17的内部螺纹连接有纵向连接螺栓；

作为本发明的进一步改进，所述绕线卷筒9的一侧设有止针装置19。所述绕线卷筒9的一侧设置顺止齿轮，与止针装置19配套使用，顺止齿轮与绕线卷筒9通过镶嵌热套连接，止针装置19设置在顺止齿轮一侧的绕线卷筒9支架8内侧，止针在工作状态时可以制动绕线卷筒9顺止齿轮，在非工作状态时，绕线卷筒9可以自由转动。所述止针装置19包括拉力弹簧和设置在拉力弹簧上的止针，止针安装在顺止齿轮所在一侧的卷筒支架8上，止针一端有轴孔，止针通过轴销安装连接到卷筒支架8上，止针可以通过轴销旋转，在止针一端设置一个凸起开口扣子，在相对应的游块3上设置一个凸起开口扣子，两个开口扣子通过拉力弹簧连接。拨动止针可以调整止针的工作状态和非工作状态。在止针的非工作态一侧的卷筒支架8上设置一个凸起卡子，限制止针退出工作状态位置。

水轮发电机组的固定导叶座环、支持盖、重机架和定子等的中心是以转轮室中心为基准的，安装时要求保证所有构件同心度在一定的范围。下面以水轮发电机组的机组中心测量调整为例，对本实施例求心器的使用方法进行说明：

首先，在机组中心测量架上安装十字游垂求心器并利用支脚调整十字游垂求心器水平，十字游垂求心器的激光通孔13应正对应上游方向标记为正Y方向；

然后，松开止针装置19，转动旋转把手18，绕线卷筒9旋转放下钢琴线10，继而通过钢琴线10放下锤摆11，由于锤摆11将钢琴线10拉直，当钢琴线10下降至转轮室内所需高度时，拨动止针装置19防止绕线卷筒9继续转动，为了防止锤摆11晃动，将锤摆11放置在油桶机油内以增加阻尼，用钢琴线10拉两条转轮室中心基础环的直径线，将锤摆11的中心调整至两条直径的中点上；

通过游块3上的激光通孔13投入激光，通过钢琴线10向激光线投影至转轮室中心基础环上，标记出转轮室的+Y方位，以+Y方位为起点将基础环平均4等分做好+X、-X、-Y标记；利用测尺测量完成对+Y、+X、-X、-Y四个方位的测量并计算出钢琴线10偏移机组中心的数值，利用十字游垂求心器游块3、游架2的游走调整钢琴线10的位移偏差，使钢琴线10与机组中心线重合，复测+Y、+X、-X、-Y四个方位，计算钢琴线10偏移是否在允许值内(钢琴线10偏移不大于0.05mm)；钢琴线10中心调整合格后，测量转轮室，定子圆度完成机组中心测量。

本发明的十字游垂求心器满足机组中心测量的工作需要，满足机组中心测量工艺所测即所调，游走值与调整值一致。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。