一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法技术方案

技术编号:20091366 阅读:55 留言:0更新日期:2019-01-15 10:36
本发明专利技术公开了一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,包括:步骤S10.测量汽缸冷态下转子与汽缸的径向相对位置;步骤S20.采用激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面;分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧;步骤S30.采用激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝;分别拟合所测汽、励端最外侧轴封洼窝,创建缸体中心线,拟合出各级隔板、轴封汽封块齿尖至缸体中心线的距离;步骤S40.采用激光跟踪测量系统,根据测得的转子与汽缸的相对位置,以步骤S20和步骤S30中的数据为基础,拟合出冷态下缸内实际隔板汽封、轴封汽封的径向间隙。实施本发明专利技术,提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法
本专利技术涉及汽轮机领域,尤其涉及一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法。
技术介绍
随着国家对清洁电力需求的不断增长,检修工期被要求越来越短。而汽轮机作为电厂设备中重要的组成部分,其检修工期也越来越经受着考验,其中,汽缸通流间隙的测量及调整是汽轮机汽缸检修项目中最为重要的组成部分,它的顺利实施不仅能保证机组的安全运行,而且能提高机组的运行效率。然而,该项工作在当前汽轮机检修中需花费很长工期,并且频繁地大件设备起吊给作业现场带来了巨大风险。因此,在保证检修质量的前提下,如何缩短通流间隙测量工期,降低作业风险是十分迫切的课题。现阶段,全国乃至全世界各大电厂一般采用以下两种方式进行间隙测量:1、压铅丝或裹胶布。该类方法为目前汽轮机检修中使用最普遍的一种方法。虽然它技术成熟,原材料成本低,但是其存在诸多不足之处:(1)测量过程必须经过多次起吊大件转子、内缸等设备,作业工作量大,风险高;(2)该方法精度低,根据现场测量经验来看,压铅丝只有0.20~0.30mm精度;(3)铅丝为重金属,大量的使用将会对环境带来较大的危害。2、隔板找正。该方法虽然工作简单、工艺成熟,但其只能得到隔板中心偏差,无法测得缸内的实际通流间隙,故使用范围小。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术采用压铅丝或裹胶布和隔板找正的方式进行间隙测量所带来的缺陷,提供一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,激光跟踪测量系统包括用户终端以及与之连接的激光跟踪仪和基准靶球座,所述方法包括以下步骤:步骤S10.测量汽缸冷态下转子与汽缸的径向相对位置;步骤S20.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面;分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧;所述转站就是为了将所述激光跟踪仪在不同位置下测量的物体空间坐标拟合在同一空间坐标系中的一种测量方式;步骤S30.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝;分别拟合所测汽、励端最外侧轴封洼窝,创建缸体中心线,且拟合出各级隔板、轴封汽封块齿尖至缸体中心线的距离;步骤S40.采用所述激光跟踪测量系统,根据测得的转子与汽缸的相对位置,以步骤S20和步骤S30中的数据为基础,拟合出冷态下缸内实际隔板汽封、轴封汽封的径向间隙。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S10进一步包括:汽缸解体前,即全实缸状态,测量汽缸冷态下,汽缸与转子的径向相对位置;汽缸解体,吊出上缸、上隔板至特定检修区域,测量该状态下,即半实缸状态,汽缸与转子的径向相对位置;吊出转子至检修区域;清理上缸、上隔板及转子。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S20中的:采用所述激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面,进一步包括:步骤S201.将所述激光跟踪仪移至转子检修区域,接通电源预热,并在测量空间内分散布置至少5个基准靶球座;同时,调整所述激光跟踪仪的初始架设位置,保证所述激光跟踪仪在转子一侧能测到一段轴封的前提下,尽可能多的测到隔板汽封块对应的转子轮毂面;步骤S202.使用所述用户终端进行所述激光跟踪仪的前视后视检查和校准,并采用所述激光跟踪仪的温度探头测量转子的初始温度;步骤S203.使用所述用户终端测量各所述基准靶球座的空间坐标,然后测量所述激光跟踪仪当前视野下的轴封及隔板对应的转子轮毂面,其测量范围包含转子圆周方向1/3以上区域;步骤S204.重复步骤S203,多次转站测量转子左右两侧所有轴封及隔板对应的转子轮毂面,且每次测量范围覆盖当前测量面圆周方向的1/3以上;转子数据测量结束,记录转子当前温度。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S20中的:分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧,进一步包括:步骤S205.使用所述用户终端将所述激光跟踪仪在各位置下的所有坐标拟合至同一坐标系中,并对所测数据进行温度补偿;然后,分别以圆柱为特征体拟合汽、励端轴封及隔板对应的转子轮毂面,再对圆柱中的坐标进行降噪处理,并建立各圆柱的关键点;直线连接汽、励端轴封圆柱最外侧底面圆的圆心为转子中心线;随后,以其中一端点为原点,转子中心线为X轴,YZ面为水平面,建立空间坐标系;计算出各圆柱直径及中心点相对于转子中心线的垂弧。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S30中的:采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝,进一步包括:步骤S301.回装各级隔板及轴封上下左右四块汽封块;回装隔板下半、隔板上半、汽缸上半等静止部件,即回装至全空缸状态;架设所述激光跟踪仪至汽端或励端轴承处,调整所述激光跟踪仪的架设高度及位置,保证激光光束能尽可能多的测得缸内隔板汽封齿、轴封汽封齿以及轴封汽、励端洼窝等部位;预热所述激光跟踪仪,使用所述用户终端进行所述激光跟踪仪的前视后视检查和校准,同时在缸内布置5个以上的所述基准靶球座;步骤S302.记录缸体初始温度,测量所述基准靶球座空间坐标;测量缸内各级隔板及轴封上下左右四块汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝;步骤S303.转站所述激光跟踪仪至另一端轴承处,调整所述激光跟踪仪的高度及位置,保证激光束能测量所述步骤S302中未测到的部位;随后,测量所述基准靶球座及步骤S302中未测到的部位,并记录缸体温度。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S30中的:分别拟合所测汽、励端最外侧轴封洼窝,创建缸体中心线,且拟合出各级隔板、轴封汽封块齿尖至缸体中心线的距离,进一步包括:步骤S304.使用所述用户终端将所述激光跟踪仪在各位置下的所有坐标拟合到同一坐标系中,并对所测数据进行温度补偿;以圆柱为特征体分别拟合汽、励端最外侧轴封洼窝,并对圆柱中的坐标进行降噪处理;创建两圆柱关键点,直线连接两端圆柱中心点作为缸体中心线;然后,标出各级隔板及轴封汽封块齿尖坐标至缸体中心线的垂直距离。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S40进一步包括:步骤S401.采用所述激光跟踪测量系统,根据所述步骤S10中测得的全实缸状态下的转子与汽缸的实际相对位置,以所述步骤S20和所述步骤S30中的数据为基础,拟合出全实缸冷态下缸内实际隔板汽封、轴封汽封的径向间隙。优选地,在本专利技术所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法中,所述步骤S30中的:采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝,进一步包括:步骤S305.汽缸回装至半空缸状态,即上缸、上隔板、转子吊出,下隔板回装的状态,并回装下隔板及轴封左右下三方向的三块汽封块;架设所述激光跟踪仪至汽端或励端轴承处,调整所述激光跟踪仪的架设高度及位置,预热所述激光跟踪仪,保证激光束能尽可能多的测到缸内隔板汽封齿、轴封汽封齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,激光跟踪测量系统包括用户终端以及与之连接的激光跟踪仪和基准靶球座,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤S10.测量汽缸冷态下转子与汽缸的径向相对位置;步骤S20.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面;分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧;步骤S30.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝;分别拟合所测汽、励端最外侧轴封洼窝,创建缸体中心线,且拟合出各级隔板、轴封汽封块齿尖至缸体中心线的距离;步骤S40.采用所述激光跟踪测量系统,根据测得的转子与汽缸的相对位置,以步骤S20和步骤S30中的数据为基础,拟合出冷态下缸内实际隔板汽封、轴封汽封的径向间隙。

【技术特征摘要】
1.一种激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,激光跟踪测量系统包括用户终端以及与之连接的激光跟踪仪和基准靶球座,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤S10.测量汽缸冷态下转子与汽缸的径向相对位置;步骤S20.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面;分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧;步骤S30.采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝;分别拟合所测汽、励端最外侧轴封洼窝,创建缸体中心线,且拟合出各级隔板、轴封汽封块齿尖至缸体中心线的距离;步骤S40.采用所述激光跟踪测量系统,根据测得的转子与汽缸的相对位置,以步骤S20和步骤S30中的数据为基础,拟合出冷态下缸内实际隔板汽封、轴封汽封的径向间隙。2.根据权利要求1所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,其特征在于,所述步骤S10进一步包括:汽缸解体前,即全实缸状态,测量汽缸冷态下,汽缸与转子的径向相对位置;汽缸解体,吊出上缸、上隔板至特定检修区域,测量该状态下,即半实缸状态,汽缸与转子的径向相对位置;吊出转子至检修区域;清理上缸、上隔板及转子。3.根据权利要求2所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,其特征在于,所述步骤S20中的:采用所述激光跟踪测量系统,转站测量轴封及隔板对应的转子轮毂面,进一步包括:步骤S201.将所述激光跟踪仪移至转子检修区域,接通电源预热,并在测量空间内分散布置至少5个基准靶球座;同时,调整所述激光跟踪仪的初始架设位置,保证所述激光跟踪仪在转子一侧能测到一段轴封的前提下,尽可能多的测到隔板汽封块对应的转子轮毂面;步骤S202.使用所述用户终端进行所述激光跟踪仪的前视后视检查和校准,并采用所述激光跟踪仪的温度探头测量转子的初始温度;步骤S203.使用所述用户终端测量各所述基准靶球座的空间坐标,然后测量所述激光跟踪仪当前视野下的轴封及隔板对应的转子轮毂面,其测量范围包含转子圆周方向1/3以上区域;步骤S204.重复步骤S203,多次转站测量转子左右两侧所有轴封及隔板对应的转子轮毂面,且每次测量范围覆盖当前测量面圆周方向的1/3以上;转子数据测量结束,记录转子当前温度。4.根据权利要求3所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,其特征在于,所述步骤S20中的:分别拟合出所测转子轮毂面的直径及转子垂弧,进一步包括:步骤S205.使用所述用户终端将所述激光跟踪仪在各位置下的所有坐标拟合至同一坐标系中,并对所测数据进行温度补偿;然后,分别以圆柱为特征体拟合汽、励端轴封及隔板对应的转子轮毂面,再对圆柱中的坐标进行降噪处理,并建立各圆柱的关键点;直线连接汽、励端轴封圆柱最外侧底面圆的圆心为转子中心线;随后,以其中一端点为原点,转子中心线为X轴,YZ面为水平面,建立空间坐标系;计算出各圆柱直径及中心点相对于转子中心线的垂弧。5.根据权利要求4所述的激光跟踪测量系统测量汽轮机径向通流间隙的方法,其特征在于,所述步骤S30中的:采用所述激光跟踪测量系统,转站测量缸内各级隔板、轴封汽封块齿尖坐标以及汽、励端最外侧轴封洼窝,进一步包括:步骤S301.回装各级隔板及轴封上下左右四块汽封块;回装隔板下半、隔板上半、汽缸上半等静止部件,即回装至全空缸状态;架设所述激光跟踪仪至汽端或励端轴承处,调整所述激光跟踪仪的架设高度及位置,保证激光光束能尽可能多的测得缸内隔板汽封齿、轴封汽封齿以及轴封汽、励端洼窝等部位;预热所述激光跟踪仪,使用所述用户终端进行所述激光跟踪仪的前视后视检查和校准,同时在缸内...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑华兵黄祥君原帅关运生何志德段宪东李生璐蔡勇军罗林刘思伟蔡宝金何洪义苏志刚贾凯利张平张亚辉杨秀武阮冰张晓飞郑志平吴琼
申请(专利权)人:中广核核电运营有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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