一種發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及發(fā)電機(jī)定子鐵芯制造成型過(guò)程中的垂直度變化監(jiān)測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)定子鐵芯是構(gòu)成發(fā)電機(jī)磁路并固定定子繞組的重要部件，為了減少鐵芯的磁滯和渦流損耗，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)定子鐵芯常常用磁導(dǎo)率高、損耗小的優(yōu)質(zhì)冷乳硅鋼片疊裝而成，發(fā)電機(jī)定子鐵芯的制造成型過(guò)程中，垂直度是實(shí)施質(zhì)量控制的重要參數(shù)之一，目前發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度的檢測(cè)方法主要是:在發(fā)電機(jī)定子鐵芯制造成型后，用鉛垂線固定在鐵芯頂部，然后由人工用直尺分段測(cè)量鉛垂線與定子外端面間的距離并記數(shù)，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)的電子表格工具如excel表格擬合出垂直度誤差。上述的檢測(cè)方法主要存在以下問(wèn)題:I)由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯外形尺寸大，采用人工檢測(cè)，工作量大，人工成本高、效率低、誤差大;2)由于定子鐵芯制造成型過(guò)程在高溫、振動(dòng)等惡劣條件下進(jìn)行，該方法無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定子鐵芯成型過(guò)程中的垂直度變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷；
[0004]具體技術(shù)方案如下:
[0005]—種發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，其中，包括:
[0006]激光發(fā)射單元，位于一發(fā)電機(jī)定子鐵芯的一側(cè)，設(shè)置于一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)用于調(diào)整所述激光發(fā)射單元的位置及發(fā)射方向；
[0007]復(fù)數(shù)個(gè)光電位置傳感器，沿所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯的高度方向的不同高度設(shè)置，所述光電位置傳感器的接收面向下朝向所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，每個(gè)所述光電位置傳感器距離所述定子鐵芯的直線距離不等，于所述激光發(fā)射單元移動(dòng)至不同位置時(shí)所述光電位置傳感器接收所述激光發(fā)射單元發(fā)出的激光信號(hào)以產(chǎn)生相應(yīng)的位置坐標(biāo)信息；
[0008]處理裝置，與復(fù)數(shù)個(gè)所述光電位置傳感器的信號(hào)輸出端連接，用于依據(jù)所述位置坐標(biāo)信息獲得發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度數(shù)據(jù)。
[0009]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯設(shè)有外壁，復(fù)數(shù)個(gè)所述光電位置傳感器的每一個(gè)分別通過(guò)一磁吸式安裝支架吸附于所述外壁。
[0010]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯的背部設(shè)有一定位筋槽，多個(gè)水平引出桿自所述定位筋槽的不同位置引出，沿所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯的不同高度上分布，每一個(gè)所述水平引出桿上設(shè)置一所述光電位置傳感器。
[0011]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括:
[0012]工作平臺(tái)，用于提供一水平臺(tái)面；
[0013]水平移動(dòng)導(dǎo)軌，設(shè)置于所述工作平臺(tái)上；
[0014]水平移動(dòng)滑臺(tái)，設(shè)置于所述水平移動(dòng)導(dǎo)軌上，以所述水平移動(dòng)導(dǎo)軌為方向?qū)颍谝或?qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下水平移動(dòng)；
[0015]轉(zhuǎn)接板，安裝于所述水平移動(dòng)滑臺(tái)上，用于安裝所述激光發(fā)射單元，所述轉(zhuǎn)接板于所述水平移動(dòng)滑臺(tái)的帶動(dòng)下靠近所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯或遠(yuǎn)離所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯運(yùn)動(dòng)。
[0016]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括:
[0017]工作平臺(tái)，用于提供一水平臺(tái)面；
[0018]水平移動(dòng)導(dǎo)軌，設(shè)置于所述工作平臺(tái)上；
[0019]水平移動(dòng)滑臺(tái)，設(shè)置于所述水平移動(dòng)導(dǎo)軌上，以所述水平移動(dòng)導(dǎo)軌為方向?qū)?，在一?qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下水平移動(dòng)；
[0020]二維旋轉(zhuǎn)調(diào)平平臺(tái)，固定安裝于所述水平移動(dòng)滑臺(tái)上，所述二維旋轉(zhuǎn)調(diào)平平臺(tái)于一控制器的控制下沿X方向和/或Y方向旋轉(zhuǎn)；
[0021]轉(zhuǎn)接板，安裝于所述二維旋轉(zhuǎn)調(diào)平平臺(tái)上，于所述二維旋轉(zhuǎn)調(diào)平平臺(tái)的作用下調(diào)整所述轉(zhuǎn)接板處于設(shè)定水平度范圍內(nèi)；
[0022]激光發(fā)射單元安裝座，與所述轉(zhuǎn)接板剛性連接，所述激光發(fā)射單元安裝于所述激光發(fā)射單元安裝座上。
[0023]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，所述工作平臺(tái)的底部設(shè)置至少四個(gè)調(diào)平墊鐵，所述調(diào)平墊鐵用于調(diào)節(jié)所述工作平臺(tái)的水平度。
[0024]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，還包括二維電子水平儀，固定設(shè)置于所述轉(zhuǎn)接板上，用于測(cè)量所述轉(zhuǎn)接板的水平度，并將所述水平度發(fā)送給所述控制器。
[0025]還提供，一種發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)方法，其中，用于上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，于所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯成型過(guò)程中實(shí)施監(jiān)測(cè)，包括以下步驟:
[0026]步驟s1:調(diào)整所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以使得所述激光發(fā)射單元發(fā)射的激光光點(diǎn)垂直向上發(fā)出；
[0027]步驟s2:水平移動(dòng)所述激光發(fā)射單元至預(yù)定的位置點(diǎn)以分別對(duì)準(zhǔn)各個(gè)所述光電位置傳感器；
[0028]步驟s3:重復(fù)執(zhí)行所述步驟s2以獲得每個(gè)所述光電位置傳感器采集的多個(gè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)值；
[0029]步驟s4:依據(jù)每個(gè)所述光電位置傳感器獲取的多個(gè)所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)值計(jì)算發(fā)電機(jī)電子鐵芯的垂直度誤差。
[0030]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)方法，所述步驟Si之前，于熱壓成型過(guò)程中，自所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯的不同高度各引出一水平引出桿，每一個(gè)水平引出桿的自由端上設(shè)置一所述光電位置傳感器，所述光電位置傳感器的接收面向下朝向所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，每個(gè)所述光電位置傳感器距離所述定子鐵芯的直線距離不等。
[0031]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)方法，所述步驟Si的具體步驟包括:
[0032]步驟sll:移動(dòng)所述激光發(fā)射單元至各個(gè)預(yù)定的位置點(diǎn)，于各個(gè)所述預(yù)定的位置點(diǎn)調(diào)整所述激光發(fā)射單元的水平度在預(yù)定精度范圍內(nèi)；
[0033]步驟sl2:判斷每一個(gè)所述預(yù)定的位置點(diǎn)處所述激光發(fā)射單元的激光光點(diǎn)是否在所述光電位置傳感器的中心區(qū)范圍內(nèi)，如果是，執(zhí)行步驟s2;如果不是，分別執(zhí)行步驟sl3
[0034]步驟sl3:調(diào)整所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，重復(fù)步驟sl2。
[0035]有益效果:以上技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)定子鐵芯制造成型過(guò)程中的自動(dòng)實(shí)時(shí)的垂直度檢測(cè)，相比人工檢測(cè)方式，其穩(wěn)定性高、精度高、效率高、節(jié)約了人工成本、有助于提升定子鐵芯制造質(zhì)量的管控。
【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0041]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0042]參照?qǐng)D1，一種發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，其中，包括:
[0043]激光發(fā)射單元21，位于一發(fā)電機(jī)定子鐵芯11的一側(cè)，設(shè)置于一運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2上，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2用于調(diào)整激光發(fā)射單元21的位置及發(fā)射方向；
[0044]復(fù)數(shù)個(gè)光電位置傳感器31&、3113、31(:、31(1，沿發(fā)電機(jī)定子鐵芯11的高度方向的不同高度設(shè)置，光電位置傳感器31a、31b、31c、31d的接收面向下朝向運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2，每個(gè)光電位置傳感器距離發(fā)電機(jī)定子鐵芯的直線距離不等，于激光發(fā)射單元21移動(dòng)至不同位置點(diǎn)時(shí)光電位置傳感器接收激光發(fā)射單元21發(fā)出的激光信號(hào)以產(chǎn)生相應(yīng)的位置坐標(biāo)信息；
[0045]處理裝置，與復(fù)數(shù)個(gè)光電位置傳感器31a、31b、31c、31d的信號(hào)輸出端連接，用于依據(jù)多個(gè)位置坐標(biāo)信息獲得發(fā)電機(jī)定子鐵芯11垂直度數(shù)據(jù)。
[0046]定子鐵芯如果存在垂直度偏差，會(huì)形成一種磁振動(dòng)，增大機(jī)組的振動(dòng)，如果機(jī)組長(zhǎng)期在這種狀態(tài)下運(yùn)行或振動(dòng)進(jìn)一步增大，將給機(jī)組機(jī)構(gòu)造成無(wú)法預(yù)知的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致重大事故或損壞;本發(fā)明通過(guò)設(shè)置激光發(fā)射單元作為垂直基準(zhǔn)，與光電位置傳感器相結(jié)合，以對(duì)發(fā)電機(jī)定子鐵芯制造成型過(guò)程中的垂直度誤差變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，取代了傳統(tǒng)的鉛垂線，使得檢測(cè)等待時(shí)間更短、穩(wěn)定性更高。
[0047]光電位置傳感器31a、31b、31c、31d與處理裝置之間可通過(guò)USB數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如可直接將光電位置傳感器31a、31b、31c、31d采集到的每一個(gè)坐標(biāo)值傳輸至計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)完成垂直度誤差曲線的擬合;并進(jìn)一步給出相應(yīng)的定子鐵芯調(diào)整方案，供定子鐵芯裝配工人參考。
[0048]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，發(fā)電機(jī)定子鐵芯11設(shè)有外壁12，復(fù)數(shù)個(gè)光電位置傳感器的每一個(gè)可分別通過(guò)一磁吸式安裝支架吸附于外壁12。如每一個(gè)磁吸式安裝支架的一端安裝光電位置傳感器，另一端可通過(guò)磁鐵的作用吸附于發(fā)電機(jī)定子鐵芯11的外壁上。多個(gè)尺寸不一的磁吸式安裝支架貫穿保溫罩，從發(fā)電機(jī)的底部階梯式向上隔固定的距離安裝至頂部。
[0049]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，發(fā)電機(jī)定子鐵芯11的背部設(shè)有一定位筋槽，自定位筋槽的不同位置可引出多個(gè)水平引出桿，沿發(fā)電機(jī)定子鐵芯11的不同高度上分布，每一個(gè)水平引出桿上設(shè)置一光電位置傳感器。如水平引出桿的固定端與定位筋槽固定連接，水平引出桿的自由端上設(shè)置光電位置傳感器。
[0050]由于定子鐵芯制造成型過(guò)程在高溫、振動(dòng)等惡劣條件下進(jìn)行，本發(fā)明光電位置傳感器通過(guò)磁吸式安裝支架或水平引出桿，適用于發(fā)電機(jī)定子鐵芯冷熱壓過(guò)程中的垂直度誤差實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0051]上述的光電位置傳感器可采用PSD(Posit1n Sensitive Device，位置靈敏探測(cè)器)檢測(cè)器，其具有高靈敏度、高分辨率、響應(yīng)速度快和配置電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在位置坐標(biāo)的精確測(cè)量上。
[0052]上述的發(fā)電機(jī)定子鐵芯垂直度在線監(jiān)測(cè)裝置，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2可以包括:
[0053]工作平臺(tái)23，用于提供一水平臺(tái)面；
[0054]水平移動(dòng)導(dǎo)軌24，設(shè)置于工作平臺(tái)23上；
[0055]水平移動(dòng)滑臺(tái)25，設(shè)置于水平移動(dòng)導(dǎo)軌24上，以水平移動(dòng)導(dǎo)軌24為方向?qū)颍?