杨 威
(辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003)
在全国水文勘测技能大赛仪器拆装组比赛中,使用的是LS25-3A旋桨式流速仪,操作主要按国标《转子式流速仪》和LS25-3A旋桨式流速仪说明书的基本要求执行,要求选手必须在动手操作的同时采用口述辅助的方式进行快速有序地拆装,特别对一些细节动作要领进行口述补充,即“手口相辅”的办法[1]。但上述流速仪标准和说明书中没有完整清晰的操作步骤,更没有“手口相辅”的相关说明,且说明书中部件名称指向不清晰,选手在操作过程中拆装步骤和叙述不一致造成失分,文章对流速仪拆装具体步骤和叙述进行详细说明,为今后拆装竞赛和实际维护提供了参照。考虑到流速仪使用和维护是两个概念,因此流速仪安装到铅鱼上的步骤省略,文章只对流速仪本身拆装过程进行描述。
流速仪开箱要检查流速仪、零配件、检定证书、说明书是否齐全,流速仪桨叶编号与检定证书上流速仪编号是否一致。
拆零步骤涉及的部件名称如图1和图2所示。
图1 LS25-3A流速仪主体部件
图2 LS25-3A流速仪旋桨轴支部件
拆零过程中要用到两个搪瓷(或不锈钢)托盘(分别称为托盘1和托盘2)、废油桶一个、钟表起子(螺丝刀)一个、干净毛巾一条,具体步骤如下:
拆卸仪器主体部件,取出流速仪,用干净毛巾擦拭流速仪外表,依次擦拭桨叶两个曲面和身架,旋下桨叶,检查桨叶孔进水进砂情况,桨叶垂直放置在托盘1内;桨套向上旋下身架,身架孔内废油倒入托盘2,检查进水进砂情况,将身架平放在托盘1内,将废油倒入废油桶后擦拭干净托盘2。观察轴座外表水砂情况,用毛巾擦拭末端,依次旋下定位帽、取下补偿垫圈和防水垫圈,检查防水垫圈有无破损,放入托盘1;用钟表起子松开两个锥端紧定螺丝(注意松开两三圈即可,不必拆下)取下轴座放入托盘1;用毛巾擦拭旋桨轴末端和螺丝套表面,旋下螺丝套,检查螺丝套内有无进水进砂,螺纹有无破损,将螺丝套放入托盘1;桨套向下缓慢取出旋桨轴支部件,桨套内废油倒入托盘2,检查有无进水进砂情况,将废油倒入废油桶后擦拭干净托盘2。
拆卸旋桨轴支部件,松开并紧螺钉,一次取下并紧螺钉、弹簧垫圈、轴承圈、前球轴承、外隔套、内隔套、后球轴承,连同旋桨轴放入托盘1。
操作要点:旋下身架和取出旋桨轴支部件时,要注意握持仪器的方向,避免身架内和桨套内仪表油洒落无法检查油质[2];流速仪零件要摆放整齐,除身架外,其他主要部件要垂直放置,避免零件滚动散乱;检查油质,目视进水情况,用手指碾磨仪表油手感进砂情况。
零配件清洗过程要用到120#或200#溶剂汽油若干、汽油盒三个、镊子一把、小毛刷一个、试管刷两个(一个适于桨套、外隔套等内孔,一个适于内隔套内孔)、蜂鸣器一个,按照由内到外的顺序清洗,每个零配件依次通过三个汽油盒清洗后放在托盘2沥干汽油备用,具体步骤如下:
(1)清洗两个球轴承,捏住球轴承外圈沿着轴线方向甩干废油和水分,放入汽油中浸泡半小时以上,清洗时用温水和肥皂洗净双手,捏住球轴承内圈,在汽油中快速拨动外圈,正反方向各转5圈以上,放在耳边快速拨动外圈听有无刮擦声判断球轴承好坏[3]。
(2)依次检查内隔套、外隔套两个端面有无破损,在汽油中用毛刷清洗外表、用试管刷清洗内壁,沿轴向晃动涮洗。
(3)用镊子依次夹取轴承圈、弹簧垫圈、并紧螺钉在汽油中涮洗。
(4)用毛刷清洗旋桨轴外表,捏住旋桨轴中部在汽油盒中拨动齿轮(齿轮在水平状态,如图2所示)洗净泥砂,观察接触丝有无破损或电腐蚀,判断是否更换接触丝,将蜂鸣器两根导线分别连接旋桨轴和导电杆,拨动齿轮检查接触丝导通情况。
(5)依次将桨套、螺丝套、轴座、定位帽放入汽油盒中,用毛刷清洗外表、用试管刷清洗孔内和内螺纹,沿轴向晃动涮洗。
(6)用镊子依次夹取防水垫圈、补偿垫圈在汽油盒中涮洗。
(7)依次将身架、桨叶放入汽油盒中,用毛刷清洗外表,用试管刷清洗内孔,沿轴向晃动涮洗[4]。
操作要点:每次清洗一个零配件,分别在三个汽油盒中各清洗一次,放入托盘2中备用,注意清洗完毕后托盘2中零配件摆放位置与清洗前托盘1位置相同,不得错乱;清洗球轴承时不得使用毛刷和试管刷(防止刷毛掉落卡住弹子),耳手配合检查球轴承在第一次清洗后进行,检查一次即可,最后一次清洗球轴承后要用镊子夹取球轴承在汽油盒中涮洗,特别要注意两个球轴承前后位置不能颠倒[5];清洗旋桨轴时不得用毛刷刷洗齿轮和接触丝部分(防止刷毛掉落卡住齿轮,防止改变接触丝形状),蜂鸣器检查接触丝导通情况,在第一次清洗后进行一次即可;所有零配件清洗完毕要盖好汽油盒盖。
装配过程要用到8#仪表油,按照拆卸的逆序进行装配,具体步骤如下:
手持旋桨轴中部,用镊子依次夹取后球轴承、内隔套、外隔套、前球轴承、轴承圈套在旋桨轴上,轴承圈带凹槽一面向上(旋紧并紧螺钉后外观看不到弹簧垫圈),如图3所示。
图3 LS25-3A流速仪旋桨轴支部件局部放大图
将弹簧垫圈放入轴承圈凹槽,旋紧并紧螺钉;在桨套内注入内腔高度1/3的仪表油,将旋桨轴支部件缓慢放入桨套,旋紧螺丝套;将防水垫圈、补偿垫圈依次装到轴座上,旋紧定位帽;将轴座套在旋桨轴支部件上靠紧桨套方向(桨套与轴座之间装配间隙应为0.3~0.4mm),旋紧锥端紧定螺丝;身架孔内注入内腔高度1/4的仪表油,将轴座与身架旋紧,盖好油瓶盖,旋紧桨叶;轻轻拨动桨叶观察是否旋转灵活。
操作要点:安装两个球轴承、内外隔套、轴承圈要用镊子,手持旋桨轴要避开接触丝和齿轮位置,尽量减少手上污物沾染到旋桨轴前端(零配件清洗到最后手上较脏),注意轴承圈方向,不得装反[6];桨套注油过程中,旋桨轴支部件应拿在手中,不得随意放在托盘内或桌面上,避免沾染到灰尘污物等;安装轴座前,一定要先组装防水垫圈、补偿垫圈和定位帽,补偿垫圈和定位帽的作用是控制轴座与桨套之间间隙,仪器出厂前或检定后,补偿垫圈的数量是确定的,一般为1~2个,装配时不得随意改变补偿垫圈数量,当旋紧定位帽后,轴座与桨套间隙才能与拆卸前保持一致;旋紧身架时注意松紧适当,确保与防水垫圈紧密贴合,又不至于将防水垫圈挤凸出。
(1)检查流速仪灵敏度,将流速仪持平,向桨叶迎水面轻轻吹气,观察桨叶转动状态,如果桨叶起转灵活,转动过程中无卡顿,停止徐缓,说明流速仪灵敏度良好。
(2)检查运动精度,快速拨动桨叶20圈以上,手感流速仪无较大振动、无刮擦声音,说明流速仪运动精度良好。
(3)检查流速仪间隙,桨套与轴座间隙应为0.3~0.4mm。
(4)检查流速仪信号,将蜂鸣器两根导线分别连接流速仪接线柱和身架(或防松螺钉),转动桨叶观察信号情况,流速仪信号从开始到结束,桨叶旋转应在2~3圈范围内,且蜂鸣器声音不间断,说明流速仪信号状态良好。
操作要点:灵敏度检查向桨叶迎水面吹气要轻,吹一下即可,要吹桨叶尖角而不是吹桨叶正中[8],不得从其他方向向桨叶吹气,不得连续吹气;运动精度检查要旋转20圈以上,即一个工作周期[9];信号检查要注意信号开始后转动桨叶要缓慢,边转边读出桨叶转动圈数直到信号结束[10]。
流速仪装箱步骤如下:流速仪头部架空放置在桌面上,打开仪器箱,取出尾翼、旋转轴、油瓶、镊子、内四方扳手等,用毛巾清理干净仪器箱内部;擦拭流速仪外表放入仪器箱,依次擦拭取出的其他部件放回仪器箱原位;对照仪器号码和装箱单等文件,无误后盖上箱盖扣上锁扣;整理操作台面。
操作要点:架空流速仪头部,支点要在轴座和身架上,不得在桨套和桨叶上;流速仪装箱要将流速仪编号朝外放置,便于核对编号;盖上箱盖如阻力较大,应重新调整摆放流速仪部件,避免压坏部件。
流速仪拆装过程是否符合操作规程,在一定程度上决定了流速仪检定公式是否偏离,只有严格按照操作规程才可以确保流速仪正常使用,文章通过对LS25-3A旋桨式流速仪维护步骤的详细说明,指出了操作要点,明确了各部件名称,为水文勘测工及其他相关维护人员提供了参考,对其他旋桨式流速仪的维护工作提供借鉴。