CN103742768B - 悬挂式设备自动调平装置 - Google Patents
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Abstract
一种悬挂式设备自动调平装置，包括有面板，在面板底面的长度方向或宽度方向的相对侧设置两块以上的第一滑块，所述的第一滑块在两对称布置的第一滑块导轨上移动，所述的第一滑块导轨安装在第一导轨固定架上，在第一导轨固定架的下表面的两端设置有两条与第一导轨固定架相垂直的滑块固定架，在滑块固定架的下表面设置有两块以上的第二滑块，所述的第二滑块在第二滑块导轨上移动，所述的第二滑块导轨安装在第二导轨固定架上。使用本发明的悬挂式设备自动调平装置，可大幅降低工作强度，节省人力物力，可提高工作效率88%。提高安装工艺质量，满足精确度要求，避免设备在调试或运行过程出现的故障或不可逆的损坏，为企业节约运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种设备调平装置，特别是一种悬挂式设备自动调平装置。
背景技术
悬挂式设备大多是电网主设备的操作机构，其安装工艺的优劣直接影响设备的健康运行。例如，隔离刀闸的机构箱安装位置不当，将使隔离开关主轴承受径向应力，当电机转动时，更会对主轴产生一扭力，长期运行后会引起主轴或其它较薄弱传动部件的的塑性变形。导致隔离开关的分、合闸操作不到位及主轴两端固定件磨损等不可逆的影响，危害设备安全运行。以泉州电业局例，自2006年至2010年每年新增隔离开关261.8组；运行中的隔离开关2000组计，刀闸最高运行寿命20年，年均技改更换数量为100组，因此每年约有361.8台的隔离开关需要安装，是一次检修工作的重要组成部分。机构箱作为隔离开关的动力源，其安装工艺优劣直接影响设备的健康运行。目前，隔离开关操作机构的安装方式多种多样，各施工队伍都没有一个规范，有在机构箱下垫木箱、液压叉车及各式增塞物固定；有用绳子将机构箱吊在隔离开关主轴上，再人为修正等。此等安装方法均无法精确满足机构箱在空间三个轴向位置的安装精度，且安全系数低、易损坏设备构件、安装工序繁琐、工作效率低下、浪费人力物力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种安装精度高、安全系数高的，安装工序简单，工作效率高，使用成本低的悬挂式设备自动调平装置。
一种悬挂式设备自动调平装置，包括有面板，在面板底面的长度方向或宽度方向的相对侧设置两块以上的第一滑块，所述的第一滑块在两对称布置的第一滑块导轨上移动，所述的第一滑块导轨安装在第一导轨固定架上，在第一导轨固定架的下表面的两端设置有两条与第一导轨固定架相垂直的滑块固定架，在滑块固定架的下表面设置有两块以上的第二滑块，所述的第二滑块在第二滑块导轨上移动，所述的第二滑块导轨安装在第二导轨固定架上，所述的第二导轨固定架安装于与其相垂直的两滑动丝杆座固定板上，在一侧的滑块固定架上表面的中部位置设置有第一滑动丝杆固定座，所述的第一滑动丝杆设置于滑动丝杆固定座中，所述的第一滑动丝杆中的第一丝杆副则设置于面板的底面，在滑块固定架的下表面设置有第二丝杆副，第二滑动丝杆固定座设置于滑动丝杆座固定板上的中部位置，第二滑动丝杆设置于第二滑动丝杆固定座中，所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有四个的支腿，每一支腿包括有电机固定盒、电机、滚珠丝杆副，筒状撑腿，所述的电机固定盒固定于滑动丝杆座固定板底面的端部，电机通过安装于电机固定盒内的电机固定架设置于电机固定盒内，滚珠丝杆副中的丝杆通过联轴器与电机主轴相连，在筒状撑腿内腔设置有丝杆副，滚珠丝杆副中的丝杆穿出电机盒伸入到筒状撑腿内的丝杆副中，所述的支腿还包括有一导杆，所述的导杆与筒状撑腿平行，导杆的上端通过固定于电机盒的固定架的连接于电机盒处跟随电机盒做上下运动，在筒状撑腿处还设置有导向板，导杆穿过该导向板，在每个支腿的底部设置有虚腿检测开关，在面板的底面的中心部位设置有双轴倾角传感器,所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有控制系统，所述的控制系统用于控制电机动作，并接收双轴倾角传感器、及虚腿检测开关的信号。
本发明的悬挂式设备自动调节装置，将面板通过上、下两层的的滑动丝杆装置及相应的滑块及滑道，实现面板向前向后以及向左向右的调整，同时，通过升降式的支腿实现高度方向的调整，同时通过在面板底部设置双轴倾角传感器，以及在支腿的底部设置虚腿检测开关，并将双轴倾角传感器及虚腿检测开关的信息传递给控制系统，然后由控制系统控制电机动作，实现水平度的调整。
在第一、第二滑动丝杆上设置有用于调节用的手轮。
在导杆的下部设置有限位开关感应板，在导向板的下表面的导杆附近设置有限位开关。
通过在导向板的下表面设置限位开关，并在导杆上设置限位开关感应板，这样就可防止支腿在调整时应调的过高而向上脱出的情况。
在导向板与固定架之间还设置有用于连接两者的螺纹连接件。
在两者之间设置螺纹连接件可已进一步加强该支腿的稳定性。
导杆处于导向板与固定架之间的上部位置处设置有感应板，在导向板与固定架之间的螺纹连接件上设置有限位开关。
通过在导向板与固定架之间设置限位开关与感应板，就可防止面板下降过低的情况发生。
所述的电机为步进电机。
所述的控制系统包含有单片机、显示屏、虚腿检测开关、限位开关、步进电机驱动器，步进电机、双轴倾角传感器及显示屏，虚腿检测开关，限位开关及双轴倾角传感器将采集到的信号传递给单片机，单片机与显示屏相连，单片机与步进电机驱动器相连通过步进电机驱动器驱动步进电机动作。
所述的步进电机驱动器为双轴步进电机驱动器，一个步进电机驱动器驱动两个支腿内步进电机动作。
所述的单片机控制步进电机动作的方法为，以面板最高支撑点不动，其余的三个支撑点向其对齐的追逐调平方式进行调整。
所述的支腿具体调整方法为，采用单向升高支腿的调平方法，即不确定平台的最高点，按X方向和Y方向的顺序依次调平的方法，调平的时候只调节各个方向中较低的一边，具体为先调节X方向水平，判断双轴倾角传感器的水平传感器测得的倾角α的大小，如果α<0，则可知X轴正向低于负向，固定A、D两点不动，升高B、C两点，即让BC以AD为轴作逆时针方向转动，从而使倾角α的数值逐渐减小，直到满足精度要求，即X方向达到水平，反之固定BC不动，让AD绕BC顺时针旋转从而使倾角α的数值满足精度要求，然后再调节Y方向水平，方法与X方向相同，其中ABCD为面板的四个角。
所述的调平方法为X方向与Y方向循环重复多次调整。
采用上述调平方法，在调平过程中即使有干扰或由于耦合情况出现平台的最高点发生变化，一样可以通过单方向仿次调节来达到调平的目的。单向升高支腿调平的策略，实际上是追逐法调平的改进，这种调平方法严格遵循调平过程中支腿只升不降的原则，保证了调平的稳定性与精度，同时可有效排除调平过程中的耦合性与干扰。该方法避免了多点调节时由于各支腿位移、速度各不相同，从而相互制约，具体控制算法难以实现的缺点，同时也不用找最高点，减少了系统运行时间及编程工作量。
控制系统的工作流程为，首先进行四个虚腿检测，如检测未完成，继续检测，如检测完成，进行Z轴高度设定，如到达个位置，继续进X轴校准，如没有继续进行Z轴设定，如X轴校准满足精度，则继续进行Y轴校准，如X轴没有校准，则继续进行X轴校准，如Y轴校准满足精度，工作完成，Z轴复位。
在滑块与导轨之间安装有滚轮。
在第一、第二滑动丝杆上设置有用于调节用的手轮。
综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：
使用本发明的悬挂式设备自动调平装置，可大幅降低工作强度，节省人力物力，可提高工作效率88%。提高安装工艺质量，满足精确度要求，避免设备在调试或运行过程出现的故障或不可逆的损坏，为企业节约运行成本。本装置适用性强，属悬挂式安装并对水平和方向有精度要求的均可使用，应用前景较广。
附图说明
图1为本发明悬挂式设备自动调平装置的正视图。
图2是图1的揭去面板的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是本发明装置的立体图。
图5是本发明装置的电气原理框图。
图6是本发明装置的电路示意图。
图7是本发明装置的单向升高支腿的调平流程图。
图8是本发明装置的控制系统的控制流程图。
图9是X方向与Y方向调平原理图。
标号说明 1面板2支腿3电机固定盒4步进电机5滚珠丝杆副6筒状撑腿7滑动丝杆座固定板8导杆9导向板10手轮11虚腿检测开关12限位开关感应板13限位开关141第一滑块142第一滑块导轨143第一导轨固定架144滑块固定架15第一滑动丝杆固定座151第一滑动丝杆161第二滑块162第二滑块导轨163第二导轨固定架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1
一种悬挂式设备自动调平装置，包括有面板1，在面板底面的长度方向的相对侧设置两块以上的第一滑块141，所述的第一滑块在两对称布置的第一滑块导轨142上移动，所述的第一滑块导轨安装在第一导轨固定架143上，在第一导轨固定架的下表面的两端设置有两条与第一导轨固定架相垂直的滑块固定架144，在滑块固定架的下表面设置有两块以上的第二滑块161，所述的第二滑块在第二滑块导轨162上移动，所述的第二滑块导轨安装在第二导轨固定架163上，所述的第二导轨固定架安装于与其相垂直的两滑动丝杆座固定板上，在一侧的滑块固定架上表面的中部位置设置有第一滑动丝杆固定座15，所述的第一滑动丝杆151设置于滑动丝杆固定座中，所述的第一滑动丝杆中的第一丝杆副则设置于面板的底面，在滑块固定架的下表面设置有第二丝杆副，第二滑动丝杆固定座设置于滑动丝杆座固定板上的中部位置，第二滑动丝杆设置于第二滑动丝杆固定座中，所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有四个的支腿2，每一支腿包括有电机固定盒3、步进电机4、滚珠丝杆副5，筒状撑腿6，所述的电机固定盒固定于滑动丝杆座固定板7底面的端部，电机通过安装于电机固定盒内的电机固定架设置于电机固定盒内，滚珠丝杆副中的丝杆通过联轴器与电机主轴相连，在筒状撑腿内腔设置有丝杆副，滚珠丝杆副中的丝杆穿出电机盒伸入到筒状撑腿内的丝杆副中，所述的支腿还包括有一导杆8，所述的导杆与筒状撑腿平行，导杆的上端通过固定于电机盒的固定架的连接于电机盒处跟随电机盒做上下运动，在筒状撑腿处还设置有导向板，导杆穿过该导向板9，在每个支腿的底部设置有虚腿检测开关11，在面板的底面的中心部位设置有双轴倾角传感器,所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有控制系统，所述的控制系统用于控制电机动作，并接收双轴倾角传感器、限位开关及虚腿检测开关的信号。在导杆的下部设置有限位开关感应板12，在导向板的下表面的导杆附近设置有限位开关13。在导向板与固定架之间还设置有用于连接两者的螺纹连接件。导杆处于导向板与固定架之间的上部位置处设置有感应板，在导向板与固定架之间的螺纹连接件上设置有限位开关。所述的控制系统包含有单片机、显示屏、虚腿检测开关、限位开关、步进电机驱动器，步进电机、双轴倾角传感器及显示屏，虚腿检测开关，限位开关及双轴倾角传感器将采集到的信号传递给单片机，单片机与显示屏相连，单片机与步进电机驱动器相连通过步进电机驱动器驱动步进电机动作。所述的步进电机驱动器为双轴步进电机驱动器，一个步进电机驱动器驱动两个支腿内步进电机动作。所述的单片机控制步进电机动作的方法为，以面板最高支撑点不动，其余的三个支撑点向其对齐的追逐调平方式进行调整。所述的支腿具体调整方法为，采用单向升高支腿的调平方法，即不确定平台的最高点，按X方向和Y方向的顺序依次调平的方法，调平的时候只调节各个方向中较低的一边，具体为先调节X方向水平，判断双轴倾角传感器的水平传感器测得的倾角α的大小，如果α<0，则可知X轴正向低于负向，固定A、D两点不动，升高B、C两点，即让BC以AD为轴作逆时针方向转动，从而使倾角α的数值逐渐减小，直到满足精度要求，即X方向达到水平，反之固定BC不动，让AD绕BC顺时针旋转从而使倾角α的数值满足精度要求，然后再调节Y方向水平，方法与X方向相同，其中ABCD为面板的四个角。
所述的调平方法为X方向与Y方向循环重复多次调整。控制系统的流程图，首先进行四个虚腿检测，如检测未完成，继续检测，如检测完成，进行Z轴高度设定，如到达个位置，继续进X轴校准，如没有继续进行Z轴设定，如X轴校准满足精度，则继续进行Y轴校准，如X轴没有校准，则继续进行X轴校准，如Y轴校准满足精度，工作完成，Z轴复位。
在滑块与导轨之间安装有滚轮.在第一、第二滑动丝杆上设置有用于调节用的手轮10。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (10)
1.一种悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：包括有面板，在面板底面的长度方向或宽度方向的相对侧设置两块以上的第一滑块，所述的第一滑块在两对称布置的第一滑块导轨上移动，所述的第一滑块导轨安装在第一导轨固定架上，在第一导轨固定架的下表面的两端设置有两条与第一导轨固定架相垂直的滑块固定架，在滑块固定架的下表面设置有两块以上的第二滑块，所述的第二滑块在第二滑块导轨上移动，所述的第二滑块导轨安装在第二导轨固定架上，所述的第二导轨固定架安装于与其相垂直的两滑动丝杆座固定板上，在一侧的滑块固定架上表面的中部位置设置有第一滑动丝杆固定座，第一滑动丝杆设置于滑动丝杆固定座中，所述的第一滑动丝杆中的第一丝杆副则设置于面板的底面，在滑块固定架的下表面设置有第二丝杆副，第二滑动丝杆固定座设置于滑动丝杆座固定板上的中部位置，第二滑动丝杆设置于第二滑动丝杆固定座中，所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有四个的支腿，每一支腿包括有电机固定盒、电机、滚珠丝杆副，筒状撑腿，所述的电机固定盒固定于滑动丝杆座固定板底面的端部，电机通过安装于电机固定盒内的电机固定架设置于电机固定盒内，滚珠丝杆副中的丝杆通过联轴器与电机主轴相连，在筒状撑腿内腔设置有丝杆副，滚珠丝杆副中的丝杆穿出电机固定盒伸入到筒状撑腿内的丝杆副中，所述的支腿还包括有一导杆，所述的导杆与筒状撑腿平行，导杆的上端通过固定于电机固定盒的固定架的连接于电机固定盒处跟随电机固定盒做上下运动，在筒状撑腿处还设置有导向板，导杆穿过该导向板，在每个支腿的底部设置有虚腿检测开关，在面板的底面的中心部位设置有双轴倾角传感器,所述的悬挂式设备自动调平装置还包括有控制系统，所述的控制系统用于控制电机动作，并接收双轴倾角传感器、及虚腿检测开关的信号。
2.根据权利要求1所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：在导杆的下部设置有限位开关感应板，在导向板的下表面的导杆附近设置有限位开关。
3.根据权利要求2所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：在导向板与固定架之间还设置有用于连接两者的螺纹连接件。
4.根据权利要求3所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：导杆处于导向板与固定架之间的上部位置处设置有感应板，在导向板与固定架之间的螺纹连接件上设置有限位开关。
5.根据权利要求1至4任何一项所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：所述的电机为步进电机，所述的控制系统包含有单片机、显示屏、虚腿检测开关、限位开关、步进电机驱动器，步进电机、双轴倾角传感器及显示屏，虚腿检测开关，限位开关及双轴倾角传感器将采集到的信号传递给单片机，单片机与显示屏相连，单片机与步进电机驱动器相连通过步进电机驱动器驱动步进电机动作。
6.根据权利要求5所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：所述的步进电机驱动器为双轴步进电机驱动器，一个步进电机驱动器驱动两个支腿内步进电机动作。
7.根据权利要求6所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：所述的单片机控制步进电机动作的方法为，以面板最高支撑点不动，其余的三个支撑点向其对齐的追逐调平方式进行调整。
8.根据权利要求7所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：所述的支腿具体调整方法为，采用单向升高支腿的调平方法，即不确定平台的最高点，按X方向和Y方向的顺序依次调平的方法，调平的时候只调节各个方向中较低的一边，具体为先调节X方向水平，判断双轴倾角传感器的水平传感器测得的倾角α的大小，如果α<0，则可知X轴正向低于负向，固定A、D两点不动，升高B、C两点，即让BC以AD为轴作逆时针方向转动，从而使倾角α的数值逐渐减小，直到满足精度要求，即X方向达到水平，反之固定BC不动，让AD绕BC顺时针旋转从而使倾角α的数值满足精度要求，然后再调节Y方向水平，方法与X方向相同，其中ABCD为面板的四个角，X方向与Y方向为循环多次调整。
9.根据权利要求1所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：控制系统的工作流程为，首先进行四个虚腿检测，如检测未完成，继续检测，如检测完成，进行Z轴高度设定，如到达个位置，继续进X轴校准，如没有继续进行Z轴设定，如X轴校准满足精度，则继续进行Y轴校准，如X轴没有校准，则继续进行X轴校准，如Y轴校准满足精度，工作完成，Z轴复位。
10.根据权利要求1所述的所述的悬挂式设备自动调平装置，其特征在于：在滑块与导轨之间安装有滚轮。
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