一种滑动式三向膨胀指示器设计思路

荣建明，郝小波

（华西能源工业股份有限公司，四川 自贡 643001）

1 膨胀指示器在锅炉设备中的作用

（1）记录电站锅炉设备在运行时膨胀产生的位移值。

（2）根据位移值判定设备膨胀是否正常，以确定设备运行安全与否。

2 膨胀指示器分类

按平面和空间可以分为二维指示器和三维指示器；按可结构型式可以分为固定式和滑动式。

3 滑动式三向膨胀指示器结构说明

如图1，滑动式三向膨胀指示器包括指针、指针头、指针尾、指针套管、连接件、指示牌、紧固件及外部连接件等。采用紧固件将连接件和套管组装成整体，通过外部连接件固定在锅炉被测量部件上，外部连接件安装时，可视现场实际情况选择在水平或垂直方向固定在被测部件上，具有一定的灵活性，同时，应保证套管垂直布置；将指针穿过套管，上端拧紧指针尾防止指针滑落，下端拧上指针头，指针与套管之间留有适当的间隙，指针能在套筒内上下方向自由滑动；指示牌采用外部连接件水平固定在锅炉钢架上，指针在重力作用下始终保持与刻度盘表面接触，套管保证指针始终处于垂直状态，指示牌的安装应保证指针在刻度盘上能水平方向自由滑动；调整好指针和指示牌相对位置，将指针头位置调整至指示牌X 和Y 方向0 位处；调整套管和指针相对位置，使套管上表面与指针的O 刻度处重合。

图1

如图2，指示部分由指针、指针头、指针尾组成，指针两端与指针头和指针尾之间采用螺纹连接，更换方便；指针、指针头、指针尾全部采用不锈钢材质，以减少指针与套管之间的摩擦，同时，可耐腐蚀，经久耐用；指针头头部为球形结构，指针头与刻度盘之间为点面接触，减少指针头与刻度盘之间的摩擦；指针尾与套管配合可防止指针脱落；指针上刻有刻度值，中间为0 点，上下方向刻度值和指针长短可根据被测量设备=方向的膨胀位移量合理选取。

图2

图3

图4

如图3、4，指示牌采用不锈钢材质，表面光滑，以减少指针在刻度盘上滑动时产生的摩擦，同时，可耐腐蚀，经久耐用。刻度盘上雕刻好刻度值，刻度线深度0.01 ～0.5mm，刻度值和刻度盘的大小可根据被测量设备X 和Y 方向的膨胀位移量合理设计。

4 工作原理

当被测元件膨胀发生位移时，指针套管在连接件的作用下一起随被测部件发生位移。当被测部件发生=方向的位移时，套管与指针之间高度方向的相对位置发生改变，由指针上的刻度可直接读取=方向的位移值，根据O 点相对位置可判断是向上或向下位移；当被测部件发生X 或Y 方向的位移时，套管带动指针在刻度盘上滑动，指针与刻度盘之间在水平方向的相对位置发生改变，在刻度盘上可直接读取X 和Y方向的位移，通过XYZ 三个方向的位移数据，可以判断被测设备的三向膨胀状态。