風(fēng)電塔筒法蘭平面度測(cè)量方法

鐘 鑫，李 媛

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

1 概述

在風(fēng)電行業(yè)塔筒制造過(guò)程中，法蘭平面度(含內(nèi)傾度)是一項(xiàng)非常重要的幾何指標(biāo)，它將直接影響兩法蘭之間的結(jié)合程度及塔筒預(yù)緊狀態(tài)。為確保整體制造質(zhì)量?jī)?yōu)良，現(xiàn)對(duì)法蘭平面度測(cè)量方法進(jìn)行研究，以期為同類法蘭平面度測(cè)量提供借鑒。

2 測(cè)量工具

本研究采用瑞典Damalini AB公司制造的Easy-laserTME910激光測(cè)平儀。

3 激光測(cè)平儀的使用說(shuō)明

3.1 電纜的連接

充電時(shí)需把顯示單元和激光接收器用電纜連起來(lái)，當(dāng)藍(lán)牙單元沒(méi)電時(shí)可使用電纜連接。

（1）探測(cè)器的側(cè)面兩個(gè)接口,沒(méi)有區(qū)別；

（2）電纜接頭是快速接頭,插時(shí)手抓在黑色橡膠部位,垂直插入接口,輕輕旋轉(zhuǎn),同時(shí)略壓,在某一位置,接頭會(huì)”啪”一聲自動(dòng)彈入；

（3）拔接頭時(shí),手抓白色金屬頭,直接垂直拔出即可,不要旋轉(zhuǎn)。

3.2 電纜的固定

當(dāng)測(cè)豎直的法蘭平面度時(shí),常需將2 m和5 m電纜串接使用,因重力原因和意外拉動(dòng)電纜,可能會(huì)導(dǎo)致電纜和探測(cè)器接口損壞，此時(shí),必須使用電纜固定器，將電纜繞兩道用螺釘固定在探桿上。

3.3 數(shù)據(jù)處理

（1）界面功能鍵見表1

表1 界面功能鍵

（2）平面度評(píng)判值見表2

表2 平面度評(píng)判值

（3）平面度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(最終以技術(shù)文件為準(zhǔn))見表3

表3 平面度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)都是指以外圈為基準(zhǔn)時(shí)最佳平面平移到最下面時(shí)的最大值。

（4）內(nèi)傾度的計(jì)算

內(nèi)傾度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)最終以技術(shù)文件為準(zhǔn)，內(nèi)傾度計(jì)算方法見圖1。

圖1 法蘭內(nèi)傾度

一般情況下，[?]=B/100，?滿足0＜Δ≤[?]。如法蘭寬度為150 mm,則Δ要在0＜Δ≤1.5 mm。

3.4 激光測(cè)平儀端口

激光測(cè)平儀端口見圖2。

圖2 激光測(cè)平儀端口說(shuō)明

3.5 功能按鍵與顯示

（1）導(dǎo)航鍵主要用于光標(biāo)移動(dòng)。選定的圖標(biāo)標(biāo)有黃色邊框。導(dǎo)航鍵還可以在子菜單中移動(dòng)按鍵光標(biāo)和修改數(shù)值。側(cè)面鍵說(shuō)明見圖3。

圖3 側(cè)面鍵

（2）OK鍵

有兩個(gè)等效的OK 鍵，按OK鍵進(jìn)入選定的程序。

（3）功能鍵

功能鍵的圖標(biāo)在不同界面會(huì)不同。

（4）子菜單

標(biāo)有箭頭的功能鍵下包含子菜單，長(zhǎng)按該按鍵就能顯示子菜單。

（5）截屏

能夠截取當(dāng)前顯示的屏幕，可以將截屏保存到U盤、發(fā)送E-mail或粘貼到報(bào)告中。

（6）選取截屏

長(zhǎng)按“向上”導(dǎo)航鍵5 s以上選取截屏，截屏以jpg格式保存，以當(dāng)時(shí)日期和時(shí)間命名。

（7）復(fù)制截屏到U盤

1）將U盤插到顯示單元

（8）狀態(tài)欄

狀態(tài)欄主要顯示當(dāng)前時(shí)間，警示圖標(biāo)和藍(lán)牙連接等。狀態(tài)欄圖標(biāo)見表4。

表4 狀態(tài)欄圖標(biāo)說(shuō)明

（9）LED信號(hào)燈

1）右邊信號(hào)燈

黃色 閃爍：顯示單元正在充電

2）左邊信號(hào)燈

不同顏色代表不同功能，見表5。

表5 信號(hào)燈功能

（10）顯示單元重啟

長(zhǎng)按開關(guān)鍵直到右邊LED燈變黃色，左邊LED燈變綠色并閃爍。

（11）電池狀態(tài)

（12）計(jì)算器

2）通過(guò)數(shù)字鍵盤和功能鍵來(lái)輸入；

3）按OK鍵出結(jié)果。

（13）測(cè)量文件處理

1）保存測(cè)量數(shù)據(jù)

2）打開數(shù)據(jù)

圖4 數(shù)據(jù)列表界面

（14）復(fù)制到U盤

可以把顯示單元的數(shù)據(jù)導(dǎo)到U盤。

1）插入U(xiǎn)盤；

4）在U盤中自動(dòng)生成文件夾，文件夾路徑為：

F:XXarchive.

（15）生成PDF報(bào)告

2）命名并按OK鍵，PDF格式的報(bào)告就生成并保存在數(shù)據(jù)列表中；

3）將其復(fù)制到U盤上再傳到電腦上。

（16）傳數(shù)據(jù)到電腦

1）打開顯示單元；

2）通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接電腦；

3）連好后，顯示單元顯示成U盤。

（17）設(shè)置

1）濾波

2）顯示精度和單位設(shè)置

3）接收器旋轉(zhuǎn)

4）日期和時(shí)間設(shè)置

5）語(yǔ)言設(shè)置

6）用戶設(shè)置

7）背景燈設(shè)置

8）自動(dòng)關(guān)機(jī)設(shè)置

9）版本信息介紹

10）系統(tǒng)升級(jí)

顯示單元可以升級(jí)成最新版本

注意!在進(jìn)行升級(jí)前要把電池充滿電。

①進(jìn)入網(wǎng)站www.damalini.com/download.

②將需升級(jí)的文件下載到U盤

④選擇升級(jí)文件按 OK

⑤升級(jí)完成后顯示單元會(huì)自動(dòng)重啟

⑥在升級(jí)過(guò)程中，不能取下U盤

11）藍(lán)牙

注意!藍(lán)牙單元由接收器供電。為了節(jié)約電量，在不測(cè)量時(shí)請(qǐng)把藍(lán)牙單元取下

12）連接到藍(lán)牙單元

①將藍(lán)牙單元接到激光接收器

③菜單顯示可連接的Easy-Laser 藍(lán)牙單元

④搜索藍(lán)牙

⑤找到藍(lán)牙單元

⑥選擇要連接的單元把Auto-connect 設(shè)成Yes，在測(cè)量時(shí)將會(huì)自動(dòng)連接藍(lán)牙

⑦按OK 保存，退出藍(lán)牙設(shè)置

⑧進(jìn)入測(cè)量程序，顯示單元將自動(dòng)連接藍(lán)牙

在搜索藍(lán)牙信號(hào)時(shí),左邊LED顯示藍(lán)色閃爍，當(dāng)連接上后停止閃爍。

狀態(tài)欄上會(huì)顯示已連接的藍(lán)牙單元個(gè)數(shù)。

（18）系統(tǒng)的電源

顯示單元的使用環(huán)境溫度為 -10～+50 ℃，使用時(shí)溫度為0～+40 ℃，可以通過(guò)以下方式為顯示單元供電。

1）充電電池

內(nèi)置鋰充電電池，當(dāng)使用電源充電時(shí)，仍然可以繼續(xù)工作。

2）USB數(shù)據(jù)線連接

顯示單元可以通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與電腦連接來(lái)供電和為內(nèi)置電池充電。

3）干電池

當(dāng)內(nèi)置電池報(bào)警時(shí)，可以裝進(jìn)二號(hào)干電池繼續(xù)測(cè)量。

4）接收器

接收器由顯示單元通過(guò)電纜連接來(lái)充電。

5）藍(lán)牙單元

藍(lán)牙單元是由接收器提供電源，當(dāng)接收器沒(méi)電時(shí)，可以使用電纜來(lái)連接。

4 測(cè)量方法

4.1 發(fā)射器的安裝

將發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)頭置于底盤中心；用六角扳手將兩顆固定螺絲依次分3次預(yù)緊（注意：不能一次預(yù)緊）。

4.2 發(fā)射器的架設(shè)

1）將塔筒的縱焊縫轉(zhuǎn)動(dòng)到6點(diǎn)鐘位置；

2）將發(fā)射器置于4點(diǎn)半左右位置，支點(diǎn)朝外,兩個(gè)調(diào)整旋鈕朝內(nèi)（圖5）。

圖5 激光發(fā)射器的架設(shè)示意圖

4.3 測(cè)量密度的確定

所謂測(cè)量密度,就是在法蘭上測(cè)量多少點(diǎn)。 測(cè)量密度過(guò)高,增加無(wú)謂的工作量；測(cè)量密度過(guò)低,不能完全反映法蘭的平面度變化量及變化趨勢(shì),甚至?xí)⒓夥妩c(diǎn)漏掉，所以,合理的測(cè)量密度是非常重要的（表6）。

表6 測(cè)量密度

4.4 測(cè)量點(diǎn)的編號(hào)

（1）從焊縫處開始,順時(shí)針依次編號(hào)；

（2）若同時(shí)測(cè)內(nèi)傾度,則先內(nèi)后外編號(hào)。

4.5 激光面的粗調(diào)

目的是提供一個(gè)和被測(cè)法蘭近似平行的激光面。

采用三點(diǎn)法,將三點(diǎn)處的激光都調(diào)整到靶中央環(huán)；詳見圖6。

圖6 三點(diǎn)的確定示意圖

（1）1點(diǎn)是近點(diǎn),盡量靠近激光發(fā)射器支點(diǎn)；

（2）2點(diǎn)是A旋鈕和支點(diǎn)的延長(zhǎng)線與法蘭外側(cè)的交點(diǎn)；

（3）3點(diǎn)是旋鈕B和支點(diǎn)的延長(zhǎng)線與法蘭外側(cè)的交點(diǎn)；

（4）先將E5激光探測(cè)器放置于1點(diǎn)；

（5）將E5在探桿上下移動(dòng),使激光落在PSD中央，固定兩螺釘,使E5不能在探桿上滑動(dòng)；

（6）把兩個(gè)標(biāo)靶放在1點(diǎn)，使激光完全通過(guò)中間縫隙；

（7）將標(biāo)靶放置于2點(diǎn),調(diào)整B旋鈕,使激光落在中間縫隙；

（8）將標(biāo)靶放置于3點(diǎn),調(diào)整A旋鈕,使激光落在中間縫隙。

4.6 激光面的精調(diào)(頂部法蘭需要激光精調(diào)，其他法蘭不需要)

目的是提供一個(gè)和被測(cè)法蘭近似平行的激光面。

采用三點(diǎn)法,將三點(diǎn)處的探測(cè)器讀數(shù)控制在0～0.2的范圍內(nèi)：

（2）將E5放置于2點(diǎn),調(diào)整B旋鈕,使讀數(shù)在0～0.2的范圍內(nèi)；

（3）將E5放置于3點(diǎn),調(diào)整A旋鈕,使讀數(shù)在0～0.2的范圍內(nèi)；

（4）重復(fù)以上步驟確保三點(diǎn)讀數(shù)都在0～0.2的范圍內(nèi)。

4.7 激光發(fā)射器的調(diào)整旋鈕

粗調(diào)旋鈕,粗調(diào)時(shí)用：

（1）鎖緊旋鈕,只鎖粗調(diào)旋鈕,不鎖微調(diào)旋鈕；

（2）檢查微調(diào)旋鈕,將微調(diào)旋鈕旋至正常位置,距離粗調(diào)旋鈕2.5 mm處；

（3）松開鎖緊旋鈕；

（4）調(diào)整粗調(diào)旋鈕,目測(cè)將激光調(diào)至靶中心縫隙；

（5）固定鎖緊旋鈕。

微調(diào)旋鈕,精調(diào)時(shí)用

（1）檢查鎖緊旋鈕,確認(rèn)已經(jīng)鎖緊；

（2）用主機(jī)監(jiān)視,調(diào)整微調(diào)旋鈕,達(dá)到所需要的數(shù)據(jù)；

（3）注意不能超過(guò)最大行程5.5 mm,否則有可能導(dǎo)致調(diào)整細(xì)牙的損壞。

4.8 激光探測(cè)器的架設(shè)

1)探測(cè)器在探桿上要鎖緊

2)探測(cè)器的重心要落在磁吸座上,不能落在磁吸座之外。

4.9 測(cè)量過(guò)程

輸入測(cè)量環(huán)數(shù)按OK；

輸入測(cè)量單環(huán)的測(cè)量點(diǎn)數(shù)，按OK；

輸入各環(huán)直徑，按OK；

選擇1號(hào)點(diǎn)測(cè)量位置。

1）按OK進(jìn)入測(cè)量程序（圖7），把接收器按提示放在法蘭上測(cè)量。

圖7 測(cè)量界面示意圖

圖8 結(jié)果顯示子菜單示意圖

5）測(cè)量數(shù)據(jù)的查驗(yàn)與報(bào)告的生成

將數(shù)據(jù)傳到電腦。用USB數(shù)據(jù)線將顯示單元和電腦連接，此時(shí)顯示單元將顯示成U盤，在G:DamaliniARCHIVE目錄下把PDF文件復(fù)制到電腦，或通過(guò)U盤將數(shù)據(jù)拷到電腦。

4.10 Easylink安裝

（1）操 作 系 統(tǒng):DOS,Window 98,NT,2000,XP，WIN7，WIN10；

（2）最小內(nèi)存32 M；

（3）點(diǎn)擊Easylink軟件軟件；

（4）選擇安裝路徑；

（5）選擇程序文件名；

（6）開始安裝；

（7）安裝結(jié)束后,桌面上會(huì)出現(xiàn)Easy-link軟件圖標(biāo)；

（8）將安裝補(bǔ)丁well.EXE替代安裝目錄C:Program FilesWell下的well.EXE文件；

（9）首次使用,要進(jìn)行注冊(cè)。

將數(shù)據(jù)傳到Easylink。用USB數(shù)據(jù)線將顯示單元和電腦連接，打開Easylink，數(shù)據(jù)將自動(dòng)上傳。

4.11 在Easylink上數(shù)據(jù)處理

（1）在軟件上選擇需處理數(shù)據(jù)；

（2）雙擊鼠標(biāo)左鍵打開數(shù)據(jù)；

（3）點(diǎn)左側(cè)按鈕欄“＋”，以最佳平面為基準(zhǔn)，把最佳平面平移至最低點(diǎn)，把“I”點(diǎn)去，以“O”（外圈）為參考；

（4）外圈數(shù)值的最大值為法蘭平面度；

（5）點(diǎn)左上角“Edit”按鈕出現(xiàn)下拉菜單選“Copy value list”，將數(shù)據(jù)復(fù)制；

（6）新建excel表格，粘貼所復(fù)制數(shù)據(jù)，在excel中將需計(jì)算內(nèi)傾度的表格的格式轉(zhuǎn)換成數(shù)值格式，小數(shù)位數(shù)設(shè)為2位；

（7）輸入內(nèi)傾度計(jì)算公式；

（8）復(fù)制公式，得出其他點(diǎn)的內(nèi)傾度。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新能源市場(chǎng)發(fā)展迅速，越來(lái)越多的風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)計(jì)建造，本文通過(guò)詳細(xì)的介紹激光測(cè)平儀的使用，對(duì)儀器構(gòu)造、使用說(shuō)明、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告生成進(jìn)行總結(jié)，以期為同類型法蘭平面度測(cè)量提供借鑒。