“CayYere”法測(cè)量工件水平

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

“CayYere”法測(cè)量工件水平 

    喬新義

1  簡(jiǎn)述 

    三峽電站機(jī)組部件法蘭面直徑較大，利用傳統(tǒng)的水平測(cè) 量方法不能正確、全面地反映部件法蘭面的實(shí)際安裝水平分 布情況。ALSTOM利用“Cayere"方法測(cè)量法蘭面水平，并根 據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算各相鄰測(cè)點(diǎn)之間的高差，繪制各測(cè)量點(diǎn) 高差分布曲線及擬和正弦曲線，從而確定法蘭面實(shí)際水平。 

2  法蘭面水平測(cè)量方法 

    此測(cè)量方法要求1＃測(cè)量點(diǎn)與n＃測(cè)量點(diǎn)在同一個(gè)分布圓上，而且測(cè)點(diǎn)閉合。 

    首先，根據(jù)要測(cè)量部件的法蘭面直徑，確定測(cè)量圓分布直徑。將測(cè)量圓分成72等份，各等份長(zhǎng)度等于所使用框式水平儀長(zhǎng)度，并將測(cè)點(diǎn)順時(shí)針編號(hào)。測(cè)量時(shí)，將水平儀氣泡的一端用膠帶蒙住，只讀取另一端數(shù)據(jù)變化值。以1#測(cè)點(diǎn)為起點(diǎn)，逐步測(cè)量各相鄰點(diǎn)之間的高差，最后測(cè)量1#測(cè)點(diǎn)和n#測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)高差。記錄各點(diǎn)水平儀氣泡變化格數(shù)。 

    由于水平儀存在固有誤差，因此對(duì)同一個(gè)測(cè)點(diǎn)要換向測(cè)量?jī)纱?，分別計(jì)作αn,bn。假設(shè)在各點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)分別為α1，b1，α2,b2……αn,bn。水平儀長(zhǎng)度為L(zhǎng)，精度為／μ。將l#點(diǎn)作為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，其相對(duì)于水平面的高差h1＝0，2號(hào)點(diǎn)相對(duì)于l號(hào)點(diǎn)的高差記作h2，n號(hào)點(diǎn)相對(duì)于(n一1)號(hào)點(diǎn)高差為hn，所測(cè)量各點(diǎn)相對(duì)于1#點(diǎn)的絕對(duì)高差為ΔH。 

各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高差h分別為： 

； 

； 

　　……   

； 

　　1#點(diǎn)相對(duì)于n號(hào)點(diǎn)的高差 

。 

　　各測(cè)量點(diǎn)相對(duì)于l#點(diǎn)的絕對(duì)高差為ΔH為： 

  ΔH1＝h1 
　　ΔH2＝ΔH1+h2＝h1+h2 
　　ΔH2＝ΔH2+h3＝h1+h2+h3 
　　ΔH3＝ΔHn-1+hn＝h1+h2+h3……+hn 
　　ΔHn＝ΔHn+h1-n＝h1+h2+h3……+hn+h1-n 

　　如果ΔH1-n與h1差值過大，說明測(cè)量誤差過大，應(yīng)考慮對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正或重新測(cè)量。測(cè)量誤差按均勻累積計(jì)算，并在計(jì)算各點(diǎn)高程差時(shí)將誤差從每個(gè)測(cè)量點(diǎn)中扣除。最終所獲得的一組數(shù)據(jù)應(yīng)是閉合的，而且在理論上其展開曲線應(yīng)是正弦曲線。但在實(shí)際操作中，由于加工、測(cè)量、溫度等各方面的影響，部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)偏離正弦曲線。可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正弦擬和計(jì)‘算，從而得到正確的正弦曲線方程。 

    若設(shè)經(jīng)過修正后所得到的一組數(shù)據(jù)分別為：A1，A2，A3，……，An。正弦曲線為y＝Asin(θn+φ)+C。則有： 

    取某一圈測(cè)量數(shù)據(jù)的水平最大值在X軸、Y軸上的分量： 

      

   　   

　　偏心角

　 

　　安裝部件計(jì)算水平度應(yīng)為2A。但考慮到工件加工時(shí)所存在的平面度誤差，安裝部件的實(shí)際水平，應(yīng)考慮部件加工高點(diǎn)與計(jì)算水平所出現(xiàn)的疊加現(xiàn)象。 

3  法蘭水平計(jì)算示例 

    如表l所示為實(shí)測(cè)大軸法蘭水平數(shù)據(jù)，所測(cè)量法蘭面直徑為3 000mm，水平儀長(zhǎng)度為300mm，水平儀精度為0.02mm／M，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，并繪制測(cè)點(diǎn)及法蘭水平分布曲線圖1，可得到法蘭水平為0.04mm。擬和正弦曲線方程為y＝0.02sin(φ十202.2)—0.004。   

表l  大軸法蘭水平測(cè)量數(shù)據(jù)   

測(cè)點(diǎn)

a

b

測(cè)點(diǎn)

a

b

1

5.0

5.8

17

7.2

3.9

2

5.2

6.0

18

6.7

3.7

3

5.0

6.0

19

6.0

3.5

4

4.6

6.3

20

5.5

5.0

5

4.0

6.8

21

6.2

4.0

6

3.6

6.5

22

4.5

6.0

7

4.8

5.9

23

7.6

5.4

8

5.9

4.0

24

3.6

6.2

9

5.6

2.8

25

5.3

5.3

10

6.0

8.5

26

2.1

8.0

11

7.0

2.0

27

3.9

7.0

12

6.4

4.5

28

5.9

5.0

13

5.9

3.6

29

5.7

5.3

14

5.2

4.4

30

7.0

5.4

15

5.4

4.4

31

4.7

5.7

16

2.9

6.0

32

6.1

4.2

                   

3  總結(jié) 

    “Cayere"法測(cè)量法蘭面水平具有測(cè)量準(zhǔn)確，能反映法蘭面的真實(shí)水平狀況和加工面局部不平的優(yōu)點(diǎn)，而傳統(tǒng)測(cè)量方法在法蘭面加工局部不平時(shí)，因測(cè)點(diǎn)過少而容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。同時(shí)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行曲線擬和后可以判斷測(cè)量數(shù)據(jù)是否真實(shí)可信，并對(duì)法蘭面加工的高、低點(diǎn)進(jìn)行定位，在調(diào)整軸線折彎時(shí)可以提供參考。因此“Cayere”法測(cè)量法蘭面水平是先進(jìn)、科學(xué)的測(cè)量方法，其在三峽工程的成功應(yīng)用為大型水輪發(fā)電機(jī)組的安裝提供了借鑒。