厲洪祥 陸江躍

摘 ?要：該文介紹了一種新型活塞指針結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)不同于以往的指針呈整體結(jié)構(gòu)，并焊接在活塞桿上;該種活塞桿為分瓣結(jié)構(gòu)，包括上指針桿、下指針桿兩個(gè)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(jié)構(gòu)的指針，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，且不會磨損行程刻度板。

關(guān)鍵詞：活塞指針桿 ?分瓣結(jié)構(gòu) ?磨損行程刻度板

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

某電廠接力器的結(jié)構(gòu)為活塞式，接力器的行程和導(dǎo)葉開度相對應(yīng);為了能夠明確導(dǎo)葉的實(shí)際開度，在接力器上裝有行程盤，通過機(jī)械指針指示接力器行程。在長時(shí)間的運(yùn)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(jī)組運(yùn)行過程中無法進(jìn)行消缺處理，需要將機(jī)組退出備用后，排掉接力器的油壓，方可進(jìn)行消缺。這樣難以保證消缺的及時(shí)性，嚴(yán)重影響了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，也增加了運(yùn)行成本。因此，該文提出一種新的指針結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)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(gè)整體的結(jié)構(gòu)，下端與活塞桿相連接，這種結(jié)構(gòu)指針位置相對活塞桿固定不動(dòng)，行程指針伴隨著活塞桿的動(dòng)作而動(dòng)作，從而表示出接力器的實(shí)際開度位置。

接力器活塞上導(dǎo)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(dāng)主配壓閥活塞偏離中間位置時(shí)，壓力油進(jìn)入接力器某一腔，推動(dòng)活塞產(chǎn)生位移，同時(shí)另一腔接通排油，活塞位移通過推拉桿，帶動(dòng)控制環(huán)、拐臂、活動(dòng)導(dǎo)葉一起轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到開關(guān)導(dǎo)葉的目的。由于調(diào)速環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程實(shí)際位置不發(fā)生變化，僅進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在短拉桿的反向作用下，接力器導(dǎo)管及活塞的運(yùn)行軌跡是一個(gè)曲線，因此在運(yùn)行過程中活塞將受到一個(gè)徑向力，在這個(gè)力的作用下，將會使得活塞在接力器運(yùn)行過程中發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。

由于指針的下半部分與活塞桿連接在一起，此時(shí)指針也隨著活塞一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定角度時(shí)，指針桿將會與行程刻度板相接觸。這個(gè)時(shí)候，在活塞進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作時(shí)，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(jié)構(gòu)及原理

2.1 新型指針的結(jié)構(gòu)

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(gè)整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)指針隨活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定角度后，指針桿與行程刻度板有一個(gè)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(jié)構(gòu)，如圖1所示，該種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)指針需解決問題

該文所提到的新型指針結(jié)構(gòu)的目的是，當(dāng)活塞發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(zhuǎn)動(dòng)。因此，上指針桿與下指針桿連接部分均為近似扁圓柱結(jié)構(gòu)，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(dá)到我們預(yù)期的目標(biāo)，主要要解決以下幾個(gè)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?yàn)榛钊粫l(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng);而當(dāng)活塞發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，上指針桿與下指針桿相互間可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）上指針桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)后，指針桿整體位置不會發(fā)生。（3）當(dāng)上指針桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，與轉(zhuǎn)動(dòng)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(yīng)調(diào)節(jié)指針的高度。

2.3 針對上述這3個(gè)問題，我們分析原因并采取相應(yīng)的措施

2.3.1 運(yùn)行時(shí)確定指針會不會偏轉(zhuǎn)

當(dāng)活塞偏轉(zhuǎn)時(shí)，上指針桿相對下指針桿可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)：該文所提到的指針結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)動(dòng)，我們在安裝時(shí)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(zhuǎn)。當(dāng)活塞偏轉(zhuǎn)時(shí)，上指針桿可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)某個(gè)位置，由于接觸面為滾花又有彈簧墊的預(yù)緊力。由于該廠的接力器安裝在水車室，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生很大的振動(dòng)。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(dòng)的環(huán)境下背帽會發(fā)生松動(dòng)，這樣在運(yùn)行時(shí)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(gè)緊固背帽，起到固定上指針桿背帽的作用，確保其在振動(dòng)的環(huán)境下不發(fā)生松動(dòng)。

2.3.2 緊定螺釘位置偏移

當(dāng)上指針桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，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(yàn)在加工小拐臂時(shí)，小拐臂下部寬度大上部寬度的1/2，這樣上指針桿偏轉(zhuǎn)時(shí)，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(dāng)上指針桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不難處理，指針也會隨之偏轉(zhuǎn)。與上指針桿偏轉(zhuǎn)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(dāng)指針磨損行程刻度板時(shí)，將背帽擰松，放開螺桿提升指針高度，從而解決這個(gè)問題。

3 ?應(yīng)用及效果

該電廠結(jié)合設(shè)備檢修，將接力器行程指針進(jìn)行了更新，更換為新型分瓣式行程指針。在更換后，進(jìn)行跟蹤檢查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)活塞發(fā)生一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上指針可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jié)語

通過上述幾個(gè)措施，確保了活塞偏轉(zhuǎn)時(shí)指針桿的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。該種結(jié)構(gòu)的指針，在工業(yè)上，各種設(shè)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(guān)或活塞機(jī)械自鎖裝置。反映活塞行程、機(jī)械浮子信號器深度及吊機(jī)平衡梁傾斜度，備有機(jī)械指針結(jié)構(gòu)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(shí)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(hù)，尤其能夠用在油缸氣缸中的活塞會轉(zhuǎn)動(dòng)的工業(yè)環(huán)境中。

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