本發(fā)明涉及水輪機(jī)葉輪，具體涉及一種抽蓄葉輪立式靜平衡工藝。

背景技術(shù)：

1、在抽蓄水輪發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)制造過(guò)程中有一核心零件葉輪，在機(jī)組不斷切換旋轉(zhuǎn)方向的過(guò)程中，每時(shí)每刻承受著高壓水的沖擊，在其完成生產(chǎn)出廠前需進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)。抽蓄葉輪由上冠、下環(huán)、葉片三種零件組焊為一體，加工后進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)并采用取重的方式使葉輪的不平衡量達(dá)到設(shè)計(jì)允許值

2、中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn104101463a公開(kāi)了旋轉(zhuǎn)體靜平衡測(cè)量方法，包括以下步驟：(1)、布置測(cè)量裝置；(2)、將旋轉(zhuǎn)體放置到托盤(pán)上，定位芯軸支撐旋轉(zhuǎn)體并定位于旋轉(zhuǎn)體的中心孔；(3)、操控升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)定位芯軸緩慢上升；(4)、操控升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)定位芯軸緩慢下降，旋轉(zhuǎn)體隨著定位芯軸落下并由托盤(pán)支撐，此時(shí)旋轉(zhuǎn)體在圓面各部分重量由不同的稱重傳感器測(cè)出，并通過(guò)控制器的計(jì)算分析，旋轉(zhuǎn)體不平衡量和不平衡方位通過(guò)顯示屏采用數(shù)字或圖形顯示出來(lái)。

3、中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn116502361a公開(kāi)了一種鑄造帶冠葉盤(pán)靜平衡的處理方法及系統(tǒng)，根據(jù)零件的基礎(chǔ)參數(shù)構(gòu)建計(jì)算零件不平衡量的模型，并根據(jù)構(gòu)建的模型對(duì)零件進(jìn)行不同糾偏量對(duì)靜平衡產(chǎn)生不平衡量的預(yù)先計(jì)算，然后獲取零件不同不平衡量與糾偏量之間的變化關(guān)系，便于后期的測(cè)量待加工零件的初始不平衡量，根據(jù)初始不平衡量獲取糾偏量，然后對(duì)零件繼續(xù)糾偏加工，隨后再次進(jìn)行測(cè)量，直至零件的不平衡量滿足預(yù)設(shè)的要求。

4、該現(xiàn)有技術(shù)具有以下不足：現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)控制器計(jì)算分析旋轉(zhuǎn)體不平衡量和不平衡方位，需要購(gòu)買(mǎi)控制器，增加生產(chǎn)成本；而采用其他靜平衡的處理方法，需要的步驟又復(fù)雜，對(duì)技術(shù)人員的要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了提供一種低成本快速精確的效驗(yàn)和修正葉輪的不平衡量的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，包括以下步驟：

2、步驟1、安裝定位法蘭和葉輪，以畫(huà)葉輪中心為原點(diǎn)畫(huà)±x和±y，葉輪由3個(gè)測(cè)力計(jì)支撐，3個(gè)測(cè)力計(jì)的支撐夾角α為120°，測(cè)力計(jì)一位于+x軸線上，測(cè)力計(jì)二位于第二象限，測(cè)力計(jì)三位于第三象限；

3、步驟2、獲取3個(gè)測(cè)力計(jì)參數(shù)依次為a、b和c；

4、步驟3、計(jì)算不平衡量：

5、x軸上的不平衡量：x＝a－(b+c)×sin30°；

6、y軸上的不平衡量：y＝(b－c)×cos30°；

7、根據(jù)在x軸、y軸上的不平衡量計(jì)算出總不平衡量g為：

8、步驟4、確定方位：其與y軸的夾角為arctan(x÷y)；

9、步驟5、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不平衡量的去除。

10、優(yōu)選的，步驟5中，采取偏車(chē)的方法去重：

11、總不平衡重量g超出要求值5kg時(shí)，將葉輪的中心與機(jī)床中線偏離一定距離l，然后進(jìn)行車(chē)削，車(chē)削時(shí)的偏車(chē)量計(jì)算公式如下：

12、

13、l：偏心距離，單位mm

14、r：取重位置半徑，單位mm

15、rw：實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)不平衡位置的半徑，單位mm

16、g：不平衡重量，單位kg

17、h：車(chē)削深度，單位mm

18、ρ：產(chǎn)品材料密度，單位g/cm3。

19、優(yōu)選的，步驟5中，采用鉆孔去重：

20、當(dāng)不平衡重量超出要求值5kg時(shí)采用鉆孔取重

21、確定鉆孔數(shù)量n＝(4·rw·g)/[π·φ2·r·(h-h1)·ρ·10-6]

22、n：鉆孔數(shù)量，單位個(gè)

23、r：取重位置半徑，單位mm

24、rw：實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)不平衡位置的半徑，單位mm

25、g：不平衡重量，單位kg

26、φ：鉆孔的直徑，單位mm

27、h：鉆孔深度，單位mm

28、h1：封焊鋼板厚度，單位mm

29、ρ：產(chǎn)品材料密度，單位g/cm3。

30、優(yōu)選的，步驟6、去除不平衡量后再次進(jìn)行靜平衡的校驗(yàn)，直至不平衡量滿足設(shè)計(jì)要求值。

31、優(yōu)選的，步驟1.1，定位法蘭與產(chǎn)品定位采用過(guò)渡配合，保證定位法蘭與產(chǎn)品的同軸度，進(jìn)而保證支撐點(diǎn)分度圓與產(chǎn)品的同軸度；

32、步驟1.2，定位法蘭上的支撐墊塊盲孔深度一致，從而保證三個(gè)測(cè)力計(jì)支撐點(diǎn)形成的平面處于水平面位置。

33、優(yōu)選的，步驟1.3，設(shè)計(jì)定位法蘭時(shí)需設(shè)計(jì)兩個(gè)頂絲孔，用于靜平衡試驗(yàn)完成后定位法蘭的拆卸。

34、優(yōu)選的，步驟1.4，墊塊需進(jìn)行熱處理硬度達(dá)到hrc58-65，保證試驗(yàn)過(guò)程中不變形。

35、本發(fā)明具有以下有益效果：

36、本申請(qǐng)能能夠快速準(zhǔn)確地校驗(yàn)出產(chǎn)品的不平衡量及方位，不需要購(gòu)買(mǎi)控制器直接技術(shù)算獲得修正參數(shù)，整個(gè)計(jì)算步驟簡(jiǎn)單，大大提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟5中，采取偏車(chē)的方法去重：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟5中，采用鉆孔去重：

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟6、去除不平衡量后再次進(jìn)行靜平衡的校驗(yàn)，直至不平衡量滿足設(shè)計(jì)要求值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟1.1，定位法蘭與產(chǎn)品定位采用過(guò)渡配合；步驟1.2，定位法蘭上的支撐墊塊盲孔深度一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟1.3，設(shè)計(jì)定位法蘭時(shí)需設(shè)計(jì)兩個(gè)頂絲孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，其特征在于：步驟1.4，墊塊需進(jìn)行熱處理硬度達(dá)到hrc58-65。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水輪機(jī)葉輪技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種抽蓄葉輪立式靜平衡工藝，步驟1、安裝定位法蘭和葉輪，以畫(huà)葉輪中心為原點(diǎn)畫(huà)±X和±Y，葉輪由3個(gè)測(cè)力計(jì)支撐，3個(gè)測(cè)力計(jì)的支撐夾角α為120°，測(cè)力計(jì)一位于+X軸線上，測(cè)力計(jì)二位于第二象限，測(cè)力計(jì)三位于第三象限；步驟2、獲取3個(gè)測(cè)力計(jì)參數(shù)依次為A、B和C；步驟3、計(jì)算不平衡量：X軸上的不平衡量：X＝A－(B+C)×sin30°；Y軸上的不平衡量：Y＝(B－C)×cos30°；根據(jù)在X軸、Y軸上的不平衡量計(jì)算出總不平衡量G為：步驟4、確定方位：其與Y軸的夾角為arctan(X÷Y)；步驟5、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不平衡量的去除。

技術(shù)研發(fā)人員：秦故東,孫皓,吳光銀,甘磊,鄧潤(rùn)華,秦波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶水輪機(jī)廠有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9