專利名稱：汽輪機葉片稱重裝置及基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機葉片稱重裝置及利用該稱重裝置進行汽輪機葉片排序的方法。
背景技術(shù)：
汽輪機是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機械功的一種旋轉(zhuǎn)式原動機，葉輪是汽輪機轉(zhuǎn)動部分中的重要部件。葉輪一個級別葉片安裝后的殘余不平衡量，是構(gòu)成級軸系振動的主要因素之一，是影響穩(wěn)定運行的安全隱患，必須予以重視。一個級別的所有葉片在制造質(zhì)量和設計質(zhì)量會存在一定的偏差，這是造成級安裝后有殘余不平衡量的主要因素。因此葉輪在裝配之前必須逐個稱量葉片的力矩，并優(yōu)化葉片的排列順序，以盡量降低裝配后的葉輪殘余不平衡量。目前，力矩稱量方式一般是采用兩臺電子秤來逐片稱量葉片的葉根重量及葉頂重量，用米尺來測量電子秤之間的距離，然后計算出每片葉片的力矩，再根據(jù)配對對稱的原理確定葉片安裝順序；采用電子秤和米尺的精度低，原始數(shù)據(jù)的精度有限，計算出來的力矩精度自然也有限；稱量后計算所得的力矩都是相對于某個測量點的相對力矩，無法保證同一葉輪的每片葉片和測量點的相對位置一致，從而會給排序過程引入誤差；即便是同一個葉片，反復測量也可能由于稱量位置的變化計算出不同的力矩結(jié)果?，F(xiàn)有的配對對稱法僅僅是根據(jù)矢量求和的原理，按照葉片力矩大小排序，依次相對安放，上述方法收斂性差，僅適用于葉片彼此力矩相差很小的情況，如果葉片彼此力矩相差稍大一些，該算法便較難將葉輪參與不平衡量控制在限定范圍內(nèi)。綜上，采用電子秤和米尺對汽輪機葉片稱重存在稱量精度低、無法保證同一葉輪的每片葉片和測量點的相對位置一致以及現(xiàn)有的汽輪機葉片排序方法收斂性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決采用現(xiàn)有的稱重裝置稱量精度低、無法保證同一葉輪的每片葉片和測量點的相對位置一致以及現(xiàn)有的汽輪機葉片排序方法收斂性差的問題，進而提供一種汽輪機葉片稱重裝置及基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的汽輪機葉片稱重裝置包括工作臺、托盤、托盤架、支撐架、限位擋板、 臺板、錐齒輪升降機、第一鋼板、第二鋼板、兩根導軌、兩個橋式稱重傳感器、兩個可調(diào)位緊定手柄、兩個限位塊和多個滑塊，所述臺板安裝在工作臺的上端面上，所述兩根導軌沿工作臺的長度方向平行設置在臺板的上端面上，所述第一鋼板的下端面通過滑塊安裝在兩根導軌上，所述第一鋼板上端面的中部設有凸臺，兩個橋式稱重傳感器中的一個傳感器水平設置且一端固裝在凸臺上，所述錐齒輪升降機固裝在所述傳感器另一端的上端面上，所述托盤架固裝在錐齒輪升降機的上端面上，所述托盤位于托盤架的上端面上，所述第二鋼板的下端面通過滑塊安裝在兩根導軌上，所述支撐架通過兩個橋式稱重傳感器中的余下的一個固裝在第二鋼板的上端面上，所述限位擋板固裝在臺板一端的上端面上，所述限位擋板與支撐架位于臺板的同一端上，每塊鋼板的下端面上固裝有一個限位塊，每個限位塊上安裝有一個可調(diào)位緊定手柄，每個限位塊通過對應的可調(diào)位緊定手柄鎖緊在導軌上，所述工作臺上沿工作臺的長度方向開有凹槽。本發(fā)明的基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法是按著以下步驟實現(xiàn)的步驟A、稱量葉片將所述汽輪機葉片稱重裝置的錐齒輪升降機和支撐架沿導軌滑動，使錐齒輪升降機與汽輪機葉頂?shù)奈恢脤?，支撐架與汽輪機葉根的位置對應，采用光柵尺測得汽輪機葉根與限位擋板之間的距離和汽輪機葉頂與限位擋板之間的距離，通過壓力傳感器讀取葉根重量和葉頂重量；步驟B、求得汽輪機葉輪圓心的理論力矩根據(jù)力學原理求得汽輪機葉片的重心到限位擋板的距離L = (N1 · L^N2 · L) / (N^N2) (1)汽輪機葉片相對于葉輪圓心的理論力矩大小M = (N^N2) ‘ (L+R) = m · r (2)其中附為葉根重量；N2為葉頂重量；L由公式(1)可求得；R為汽輪機葉輪半徑；步驟C、當考慮葉根到中心距離和葉片安裝角度時，求得汽輪機葉片相對于葉輪圓心的實際力矩
權(quán)利要求
1.一種汽輪機葉片稱重裝置，其特征在于所述稱重裝置包括工作臺(1)、托盤(8)、托盤架(9)、支撐架(11)、限位擋板(12)、臺板(14)、錐齒輪升降機(7)、第一鋼板(23)、第二鋼板(25)、兩根導軌(3)、兩個橋式稱重傳感器(10)、兩個可調(diào)位緊定手柄(21)、兩個限位塊0 和多個滑塊(M)，所述臺板(14)安裝在工作臺(1)的上端面上，所述兩根導軌(3) 沿工作臺(1)的長度方向平行設置在臺板(14)的上端面上，所述第一鋼板的下端面通過滑塊04)安裝在兩根導軌(3)上，所述第一鋼板03)上端面的中部設有凸臺(23-1)， 兩個橋式稱重傳感器(10)中的一個傳感器水平設置且一端固裝在凸臺03-1)上，所述錐齒輪升降機(7)固裝在所述傳感器另一端的上端面上，所述托盤架(9)固裝在錐齒輪升降機(7)的上端面上，所述托盤(8)位于托盤架(9)的上端面上，所述第二鋼板0 的下端面通過滑塊04)安裝在兩根導軌C3)上，所述支撐架(11)通過兩個橋式稱重傳感器(10)中的余下的一個固裝在第二鋼板0 的上端面上，所述限位擋板(1 固裝在臺板(14) 一端的上端面上，所述限位擋板(1 與支撐架(11)位于臺板(14)的同一端上，每塊鋼板03) 的下端面上固裝有一個限位塊(22)，每個限位塊0 上安裝有一個可調(diào)位緊定手柄(21)， 每個限位塊0 通過對應的可調(diào)位緊定手柄鎖緊在導軌C3)上，所述工作臺(1)上沿工作臺的長度方向開有凹槽(1-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機葉片稱重裝置，其特征在于所述錐齒輪升降機(7) 包括內(nèi)波紋手輪(16)、軸承(19)、軸承座(20)、渦輪(25)、蝸桿(沈)、傳動軸(27)、傘齒輪 (28)和殼體09)構(gòu)成，所述軸承座00)固裝在殼體09)上，所述軸承安裝在軸承座00) 上，所述渦輪0 和傘齒輪08)均位于殼體09)內(nèi)，所述渦輪0 安裝在殼體09)底部中心處的上端面上，所述蝸桿06)的上端由下至上依次穿過殼體09)的底端面、渦輪05) 和殼體09)的上端面與托盤架(9)固接，所述傳動軸(XT)通過軸承(19)安裝在殼體09) 上，所述傳動軸(XT)的一端穿過殼體09)的側(cè)壁與傘齒輪08)固接為一體，所述傘齒輪 (28)與渦輪0 相嚙合，所述內(nèi)波紋手輪(16)安裝在傳動軸(XT)的另一端上，所述蝸桿 (26)的下端穿過凹槽(1-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機葉片稱重裝置，其特征在于所述錐齒輪升降機(7) 還包括軸承蓋(18)，所述軸承蓋固裝在軸承座00)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽輪機葉片稱重裝置，其特征在于所述稱重裝置還包括固定鎖緊手柄(30)，所述固定鎖緊手柄(30)安裝在托盤架(9)上。
5.一種利用權(quán)利要求1 4中任一權(quán)利要求所述的汽輪機葉片稱重裝置的基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法，其特征在于基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法的步驟如下步驟A、稱量葉片將所述汽輪機葉片稱重裝置的錐齒輪升降機(7)和支撐架(11)沿導軌⑶滑動，使錐齒輪升降機(7)與汽輪機葉頂?shù)奈恢脤渭?11)與汽輪機葉根的位置對應，采用光柵尺測得汽輪機葉根與限位擋板(1 之間的距離(Li)和汽輪機葉頂與限位擋板(12)之間的距離(L2)通過壓力傳感器讀取葉根重量(Ni)和葉頂重量(N2)； 步驟B、求得汽輪機葉輪圓心的理論力矩 根據(jù)力學原理求得汽輪機葉片的重心到限位擋板12的距離L L = (N1 · L1+^ · LV(NJN2) (1) 汽輪機葉片相對于葉輪圓心的理論力矩大小 M = (N^N2) · (L+R) = m · r (2)其中m為葉根重量；N2為葉頂重量；L由公式(1)可求得；R為汽輪機葉輪半徑； 步驟C、當考慮葉根到中心距離和葉片安裝角度時，求得汽輪機葉片相對于葉輪圓心的實際力矩
全文摘要
汽輪機葉片稱重裝置及基于蟻群算法的汽輪機葉片排序方法，具體涉及一種汽輪機葉片稱重裝置及排序方法。本發(fā)明為解決采用現(xiàn)有的稱重裝置稱量精度低、無法保證同一葉輪的每片葉片和測量點的相對位置一致以及現(xiàn)有的汽輪機葉片排序方法收斂性差的問題。兩個橋式稱重傳感器中的一個傳感器水平設置且一端固裝在凸臺上，所述錐齒輪升降機固裝在所述傳感器另一端的上端面上；步驟A、稱量葉片；步驟B、求得汽輪機葉輪圓心的理論力矩；步驟C、求得汽輪機葉片相對于葉輪圓心的實際力矩；步驟D、求解汽輪機葉片排序方式最優(yōu)解；步驟E、采用蟻群算法進行葉片優(yōu)化排序。本發(fā)明用于汽輪機葉片的稱重和汽輪機葉片排序。
文檔編號G01G19/00GK102393239SQ20111024704
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者李丹丹 申請人:李丹丹