“CayYere”法测量工件水平
“CayYere”法测量工件水平
乔新义
1 简述
三峡电站机组部件法兰面直径较大，利用传统的水平测 量方法不能正确、全面地反映部件法兰面的实际安装水平分 布情况。ALSTOM利用“Cayere"方法测量法兰面水平，并根 据所测得的数据，计算各相邻测点之间的高差，绘制各测量点 高差分布曲线及拟和正弦曲线，从而确定法兰面实际水平。
2 法兰面水平测量方法
此测量方法要求1＃测量点与n＃测量点在同一个分布圆上，而且测点闭合。
首先，根据要测量部件的法兰面直径，确定测量圆分布直径。将测量圆分成72等份，各等份长度等于所使用框式水平仪长度，并将测点顺时针编号。测量时，将水平仪气泡的一端用胶带蒙住，只读取另一端数据变化值。以1#测点为起点，逐步测量各相邻点之间的高差，最后测量1#测点和n#测点之间的相对高差。记录各点水平仪气泡变化格数。
由于水平仪存在固有误差，因此对同一个测点要换向测量两次，分别计作αn,bn。假设在各点测得数据分别为α1，b1，α2,b2……αn,bn。水平仪长度为L，精度为／μ。将l#点作为测量基准点，其相对于水平面的高差h1＝0，2号点相对于l号点的高差记作h2，n号点相对于(n一1)号点高差为hn，所测量各点相对于1#点的绝对高差为ΔH。
各测点的相对高差h分别为：
；
；
……
；
1#点相对于n号点的高差
。
各测量点相对于l#点的绝对高差为ΔH为：
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与h1差值过大，说明测量误差过大，应考虑对测量数据进行修正或重新测量。测量误差按均匀累积计算，并在计算各点高程差时将误差从每个测量点中扣除。最终所获得的一组数据应是闭合的，而且在理论上其展开曲线应是正弦曲线。但在实际操作中，由于加工、测量、温度等各方面的影响，部分数据会偏离正弦曲线。可对数据进行正弦拟和计‘算，从而得到正确的正弦曲线方程。
若设经过修正后所得到的一组数据分别为：A1，A2，A3，……，An。正弦曲线为y＝Asin(θn+φ)+C。则有：
取某一圈测量数据的水平最大值在X轴、Y轴上的分量：
偏心角
安装部件计算水平度应为2A。但考虑到工件加工时所存在的平面度误差，安装部件的实际水平，应考虑部件加工高点与计算水平所出现的叠加现象。
3 法兰水平计算示例
如表l所示为实测大轴法兰水平数据，所测量法兰面直径为3 000mm，水平仪长度为300mm，水平仪精度为0.02mm／M，根据所测数据进行分析计算，并绘制测点及法兰水平分布曲线图1，可得到法兰水平为0.04mm。拟和正弦曲线方程为y＝0.02sin(φ十202.2)—0.004。
表l 大轴法兰水平测量数据
测点
a
b
测点
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 总结
“Cayere"法测量法兰面水平具有测量准确，能反映法兰面的真实水平状况和加工面局部不平的优点，而传统测量方法在法兰面加工局部不平时，因测点过少而容易导致测量结果失真。同时，用计算机进行曲线拟和后可以判断测量数据是否真实可信，并对法兰面加工的高、低点进行定位，在调整轴线折弯时可以提供参考。因此“Cayere”法测量法兰面水平是先进、科学的测量方法，其在三峡工程的成功应用为大型水轮发电机组的安装提供了借鉴。
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