一種新型活塞行程指針結構

厲洪祥 陸江躍

摘 ?要：該文介紹了一種新型活塞指針結構，該種結構不同于以往的指針呈整體結構，并焊接在活塞桿上;該種活塞桿為分瓣結構，包括上指針桿、下指針桿兩個主要部分。上指針桿連指針;下指針桿裝有緊定螺釘、前備帽、后備帽及彈簧墊、緊固背帽。下指針桿下端部為螺桿，擰入活塞桿上的螺孔內(nèi)，通過調(diào)整下指針桿螺桿深度，來調(diào)整活塞行程指針的高度，即高于行程指示架的程度。該種結構的指針，結構簡單，維護方便，且不會磨損行程刻度板。

關鍵詞：活塞指針桿 ?分瓣結構 ?磨損行程刻度板

中圖分類號：TD63 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）06（b）-0042-02

某電廠接力器的結構為活塞式，接力器的行程和導葉開度相對應;為了能夠明確導葉的實際開度，在接力器上裝有行程盤，通過機械指針指示接力器行程。在長時間的運行過程中，已經(jīng)多次發(fā)生了接力器行程指針與行程盤發(fā)生磨損甚至斷裂的缺陷。而這種缺陷的發(fā)生在機組運行過程中無法進行消缺處理，需要將機組退出備用后，排掉接力器的油壓，方可進行消缺。這樣難以保證消缺的及時性，嚴重影響了機組的穩(wěn)定運行，也增加了運行成本。因此，該文提出一種新的指針結構，結構簡單，維護方便，且不會發(fā)生指針桿磨損的情況。

1 ?原因分析

某電廠原活塞行程指針是一個整體的結構，下端與活塞桿相連接，這種結構指針位置相對活塞桿固定不動，行程指針伴隨著活塞桿的動作而動作，從而表示出接力器的實際開度位置。

接力器活塞上導管通過短拉桿及短拉桿銷子與調(diào)速環(huán)大耳朵連接在一起。當主配壓閥活塞偏離中間位置時，壓力油進入接力器某一腔，推動活塞產(chǎn)生位移，同時另一腔接通排油，活塞位移通過推拉桿，帶動控制環(huán)、拐臂、活動導葉一起轉動，達到開關導葉的目的。由于調(diào)速環(huán)在轉動過程實際位置不發(fā)生變化，僅進行轉動，在短拉桿的反向作用下，接力器導管及活塞的運行軌跡是一個曲線，因此在運行過程中活塞將受到一個徑向力，在這個力的作用下，將會使得活塞在接力器運行過程中發(fā)生一定角度的轉動。

由于指針的下半部分與活塞桿連接在一起，此時指針也隨著活塞一起轉動。當轉動達到一定角度時，指針桿將會與行程刻度板相接觸。這個時候，在活塞進行往復動作時，會發(fā)生指針桿磨行程刻度板現(xiàn)象，長期如此指針桿會發(fā)生變形等狀況，無法現(xiàn)地觀察活塞的行程。

2 ?新型指針結構及原理

2.1 新型指針的結構

通過分析可以看出，活塞指針會與行程刻度板磨損的主要原因是指針桿是一個整體結構，當指針隨活塞桿轉動達到一定角度后，指針桿與行程刻度板有一個相互擠壓的作用力，最終造成磨損。因此該文提出一種分瓣的指針結構，如圖1所示，該種結構分為上指針桿和下指針桿，上指針桿與指針連接，下指針桿通過下部螺桿結構擰入活塞桿內(nèi)。上、下指針桿通過緊定螺釘連接在一起，緊定螺釘為全螺紋，下指針桿有與緊定螺釘匹配的螺孔，上指針有通孔，擰入下指針桿背帽將上、下指針桿固定住;下指針桿與兩背帽之間有彈簧墊。

2.2 新結構指針需解決問題

該文所提到的新型指針結構的目的是，當活塞發(fā)生轉動時，上指針桿接觸到行程刻度板后，受到行程刻度板作用在上指針桿的反作用力，向反方向轉動。因此，上指針桿與下指針桿連接部分均為近似扁圓柱結構，兩部分相互搭疊在一起，上指針桿與下指針桿接觸面滾花加工，緊定螺釘穿過上指針桿通孔，擰入下指針桿螺孔內(nèi)，使得上、下指針桿連接在一起，兩端均擰入背帽，起到固定作用和調(diào)整作用。

為了使該指針可以達到我們預期的目標，主要要解決以下幾個方面問題：（1）指針始終在正常位置，上指針桿可以上指針桿背帽備死，因為活塞不會發(fā)生轉動;而當活塞發(fā)生偏轉時，上指針桿與下指針桿相互間可以靈活轉動。（2）上指針桿發(fā)生轉動后，指針桿整體位置不會發(fā)生。（3）當上指針桿發(fā)生偏轉后，與轉動方向同向的指針位置會降低，有可能會磨損到行程刻度板，在這種情況下，應調(diào)節(jié)指針的高度。

2.3 針對上述這3個問題，我們分析原因并采取相應的措施

2.3.1 運行時確定指針會不會偏轉

當活塞偏轉時，上指針桿相對下指針桿可靈活轉動：該文所提到的指針結構，上下指針桿通過緊定螺釘連接，兩端又有背帽固定，為了使上指針桿可以轉動，我們在安裝時下指針桿與緊定螺釘背帽擰緊，而緊定螺釘另一端，上指針桿背帽不能與上指針桿背死，并在上指針桿與背帽之間加有彈簧墊。這樣，在上指針桿與行程刻度板接觸后，彈簧墊沒有被壓死，上指針桿在行程刻度板反向力的作用下會相對下指針桿發(fā)生偏轉。當活塞偏轉時，上指針桿可以靈活轉動某個位置，由于接觸面為滾花又有彈簧墊的預緊力。由于該廠的接力器安裝在水車室，當機組運行時會產(chǎn)生很大的振動。根據(jù)要求，該指針的上指針桿背帽不是背死彈簧墊的，因此在振動的環(huán)境下背帽會發(fā)生松動，這樣在運行時上指針桿會脫離下指針桿現(xiàn)象。因此，我們在上指針桿背帽后再擰緊一個緊固背帽，起到固定上指針桿背帽的作用，確保其在振動的環(huán)境下不發(fā)生松動。

2.3.2 緊定螺釘位置偏移

當上指針桿發(fā)生偏轉時，有可能緊定螺釘會偏移出小拐臂有效面積。因此，根據(jù)經(jīng)驗在加工小拐臂時，小拐臂下部寬度大上部寬度的1/2，這樣上指針桿偏轉時，緊定螺釘不會偏移出小拐臂有效面積。

2.3.3 指針桿高程可調(diào)

當上指針桿轉動時，不難處理，指針也會隨之偏轉。與上指針桿偏轉方向同向的指針高度會降低，甚至磨損到行程刻度板。因此，我們將下指針桿與活塞桿連接方式才用螺桿連接，螺桿上擰入背帽，擰緊背帽從而固定指針桿高度。當指針磨損行程刻度板時，將背帽擰松，放開螺桿提升指針高度，從而解決這個問題。

3 ?應用及效果

該電廠結合設備檢修，將接力器行程指針進行了更新，更換為新型分瓣式行程指針。在更換后，進行跟蹤檢查發(fā)現(xiàn)，當活塞發(fā)生一定角度轉動時，上指針可靈活轉動，從而避免了指針磨損行程盤及指針斷裂缺陷的發(fā)生。

4 ?結語

通過上述幾個措施，確保了活塞偏轉時指針桿的靈活轉動。該種結構的指針，在工業(yè)上，各種設備上均可以可靠地適用。其不僅適用于水電廠接力器活塞行程指針，還適用于工業(yè)中油缸氣缸中的活塞限位開關或活塞機械自鎖裝置。反映活塞行程、機械浮子信號器深度及吊機平衡梁傾斜度，備有機械指針結構的都適用我們所描述的這種調(diào)整活塞行程指針的裝置，實現(xiàn)指針和對正拐臂調(diào)節(jié)方便，并且能非常便捷地維護，尤其能夠用在油缸氣缸中的活塞會轉動的工業(yè)環(huán)境中。

參考文獻

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