CN114719161A - 一种高强螺栓轴力自动巡检装置及自动巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强螺栓轴力自动巡检装置,包括侧面主支架,所述侧面主支架安装有伸缩滑台,所述侧面主支架和伸缩滑台的底部设置有行走机构,所述侧面主支架的两侧安装有侧面导向轮组件,所述侧面主支架中部设置有上下运动机构,所述上下运动机构上设置有旋转运动机构,所述旋转运动机构安装有探头放置机构,所述探头放置机构包括螺栓中心瞄准装置、电磁超声探头定位放置装置和探头放置位移传感器,所述电磁超声探头定位放置装置设置有电磁超声应力传感器,所述侧面主支架还设置有机器控制系统和电磁超声螺栓轴力测量系统。可以在风电塔筒法兰上自动行走,并能将探头准确放置到法兰每一颗螺栓上测量螺栓的轴力。可适用不同规格螺栓的法兰。
Description
技术领域
本发明涉及高强螺栓轴力检测技术领域,具体地涉及一种高强螺栓轴力自动巡检装置及自动巡检方法,尤其适用于陆上、海上风电塔筒的高强螺栓轴力检测。
背景技术
高强螺栓在很多工业领域有大量的应用,比较典型的大批量应用领域包括风电风机塔筒和叶片的固定,高速铁路铁轨与轨枕的固定,以及公路桥梁部件的连接等等。
以风电风机为例,风机的支撑一般采用塔筒进行支撑,塔筒安装结构的稳定性影响着风机的使用寿命。风机使用了大量的高强螺栓,一台风机一般包含至少6个以上的法兰面,每个法兰面包含大约100根量级的高强螺栓。风机高强螺栓的轴力(轴向力)或者说拉力以及拉力分布与风机的安全和可靠性息息相关。风机的每个叶片与轮毂也大多用一个法兰面的高强螺栓连接。这样一台风机使用的高强螺栓数量在1000颗数量级。
现有的螺栓轴力测量方法中,超声波测量法通过螺栓在拧紧会被拉长的特性,通过未拧紧和拧紧状态下超声波在螺栓中的反射时间差测量轴力,由于超声波测量法可以避免摩擦力因素的影响,精度高、测量方便、使用便捷等优点,得到了广泛发展。但是传统的螺栓巡检一般为扭矩巡检,工作人员需要携带液压扳手等工具,对不同螺栓进行复拧操作,来判断螺栓是否松动,这种方式效率低下,不仅消耗较大人力成本,还带来较大的安全风险。
公告号CN 208872450 U公开了便于使用的风电机组螺栓轴力测量装置,包括外罩,外罩的内腔顶部设置有第一电动伸缩杆和控制中心,第一电动伸缩杆的底部设置有超声波探头,外罩的右侧壁设置有上支撑板和下支撑板,上支撑板的底部设置有固定在两组限位块之间的圆柱杆,圆柱杆套接有底部连接有第二电动伸缩杆的滑块,第二电动伸缩杆的底部设置有活塞,活塞的外壁设置有套筒,套筒的左侧壁设置有注射管,下支撑板的顶部右侧设置有基座,基座的左侧壁设置有第三电动伸缩杆,外罩的侧壁底部设置有贯穿外罩的螺纹杆。该装置只能对单个螺栓的轴力进行测量,当需要对多个螺栓进行测量时还是需要通过人力进行移动测量;此外,该装置需要提供耦合剂挤压机构来提供耦合剂,结构复杂。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明目的是:提供了一种高强螺栓轴力自动巡检装置及自动巡检方法,可以在风电塔筒法兰上自动行走,并能将电磁超声探头准确放置到法兰每一颗螺栓上测量螺栓的轴力。可适用不同大小的法兰,或不同规格螺栓的法兰。
本发明的技术方案是:
一种高强螺栓轴力自动巡检装置,包括侧面主支架,所述侧面主支架安装有伸缩滑台,所述侧面主支架和伸缩滑台的底部设置有行走机构,所述侧面主支架的两侧安装有侧面导向轮组件,所述侧面主支架中部设置有上下运动机构,所述上下运动机构上设置有旋转运动机构,所述旋转运动机构安装有探头放置机构,所述探头放置机构包括螺栓中心瞄准装置、电磁超声探头定位放置装置和探头放置位移传感器,所述电磁超声探头定位放置装置设置有电磁超声应力传感器,所述侧面主支架还设置有机器控制系统和电磁超声螺栓轴力测量系统。
优选的技术方案中,所述行走机构包括行走轮和驱动行走轮,所述行走轮设置于所述侧面主支架的底部,所述驱动行走轮设置于所述伸缩滑台的底部。
优选的技术方案中,所述伸缩滑台包括伸缩滑槽和伸缩滑块,所述伸缩滑槽固定于侧面主支架,所述伸缩滑块与伸缩滑槽配合进行伸和缩,所述伸缩滑块远离侧面主支架的一端安装有驱动轮传动支架组件,所述驱动行走轮安装于所述驱动轮传动支架组件的底部。
优选的技术方案中,所述驱动轮传动支架组件靠近侧面主支架的一侧上部安装有行走驱动电机,所述驱动轮传动支架组件下部安装有驱动行走轮,所述驱动轮传动支架组件下部连接有传动支架,所述传动支架另一端安装有第一行走轮。
优选的技术方案中,所述驱动轮传动支架组件包括驱动轮传动第一支架和驱动轮传动第二支架,所述驱动轮传动第一支架靠近侧面主支架,并与所述伸缩滑块相连,所述行走驱动电机安装于驱动轮传动第一支架靠近侧面主支架一侧,所述驱动轮传动第一支架和驱动轮传动第二支架形成有安装空腔,所述安装空腔用于安装主动同步带轮、从动同步带轮和同步带,所述行走驱动电机输出轴穿过驱动轮传动第一支架的通孔与主动同步带轮相连,所述主动同步带轮通过同步带连接从动同步带轮,从动同步带轮通过从动同步带轮轴与驱动行走轮相连。
优选的技术方案中,所述侧面导向轮组件包括侧面导轮,所述侧面导轮的旋转平面与待测螺栓的法兰平面平行,通过侧面导向轮轴安装于侧面导向轮架,所述侧面导向轮架通过侧面导向轮安装销安装于侧面导向轮安装座上,所述侧面主支架在侧面导向轮组件安装位置设置有凹槽,所述侧面导向轮安装座和侧面导向轮架嵌入凹槽内。
优选的技术方案中,所述侧面导向轮架被侧面导向轮压缩弹簧作用紧贴在侧面主支架的凹槽,导向轮压缩弹簧另一端固定在侧面主支架上的侧面导向轮弹簧压块上。
优选的技术方案中,所述上下运动机构包括丝杆模块,所述丝杆模块连接丝杆驱动电机,所述丝杆模块的丝杆滑块上安装有旋转平台,所述旋转平台的旋转驱动端安装旋转平台驱动电机,所述旋转平台的旋转盘安装有转臂,所述转臂上安装有探头放置机构。
优选的技术方案中,所述电磁超声探头定位放置装置包括探头固定端,所述探头固定端的一端固定电磁超声应力传感器,另一端固定于转臂,所述探头固定端设置有用于放置压缩弹簧的空腔,空腔的最外端设置有与压缩弹簧连接的螺栓接触端。
本发明还公开了一种高强螺栓轴力自动测量方法,采用上述的高强螺栓轴力自动巡检装置进行测量,包括以下步骤:
S01:控制行走机构进行前后运动,通过侧面导向轮组件调整运动方向;若遇到不同规格的螺栓,通过调整伸缩滑台的伸缩滑块的位置,改变行走机构的轮距以适应不同规格的螺栓;
S02:在高强螺栓轴力自动巡检装置沿塔筒法兰运动时,螺栓中心瞄准装置实时捕捉激光光点在螺栓端面的位置,并不断控制旋转运动机构调整角度,使激光光点落在螺栓中心,此时控制行走驱动电机停止运行,控制旋转运动机构顺时针转动一定角度,使得电磁超声探头定位放置装置的中心与螺栓中心对齐;
S03:机器控制系统通过控制上下运动机构下移,带动电磁超声探头定位放置装置下移;当电磁超声探头定位放置装置与螺栓接触后,探头放置位移传感器出现位移信号,控制上下运动机构继续下移,直到探头放置位移传感器的位移无变化,控制上下运动机构停止运行;
S04:当电磁超声应力传感器接触螺栓后,电磁超声螺栓轴力测量系统开始测量螺栓轴力;
S05:测试完成后,机器控制系统控制上下运动机构向上运动,使电磁超声探头定位放置装置脱离螺栓,并达到设定高度,然后控制旋转运动机构逆时针转动;
S06:重复执行步骤S01-S05,对下一颗待测螺栓进行测量。
与现有技术相比,本发明的优点是:
1、只需将本发明装置放置在风电机组塔筒法兰上,调整装置的轮距,设置螺栓总颗数,装置即可携带电磁超声螺栓轴力测量系统实现整圈法兰螺栓的轴力测量。将节省很大部分的人力投入,特别适用于海上风电机组塔筒螺栓巡检。
2、本发明通过调节轮距和电磁超声探头定位放置装置的高度位置,可适应多种规格的法兰、螺栓规格、及螺栓露出法兰高度,检测过程无需耦合剂,具有结构简单,自动化程度高的特点。
3、该巡检装置的左侧主支架上分布着多个侧面导向轮,以及侧面压紧磁铁。侧面压紧磁铁可以使左侧主支架通过侧面导向轮紧贴塔筒内壁。当右前轮带动装置向前运行时,会产生一个指向塔筒内壁的力矩,使装置的左侧主支架通过侧面导向轮作用于塔筒内壁。最终使装置沿塔筒内壁一周行走。驱动轮传动支架组件底部位于驱动行走轮和第一行走轮之间安装有传动支架压紧磁铁,用于增大驱动行走轮和第一行走轮与塔筒法兰的压力。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明高强螺栓轴力自动巡检装置的正面结构示意图;
图2是本发明高强螺栓轴力自动巡检装置的工作状态左视图;
图3是本发明高强螺栓轴力自动巡检装置的工作状态俯视图;
图4是本发明高强螺栓轴力自动巡检装置的工作状态立体结构图;
图5是本发明丝杆模块的局部示意图;
图6是本发明侧面导向轮组件的局部剖面图;
图7是本发明伸缩滑台与驱动轮传动支架组件的局部剖面图;
图8是本发明转臂-电磁超声探头定位放置装置的局部半剖面图;
图9是本发明电气控制连线图;
图10是本发明高强螺栓轴力自动测量方法的流程图。
其中,1、侧面主支架,2、丝杆驱动电机,3、侧面压紧磁铁,4、侧面导向轮组件,5、丝杆模块,6、锂电池包,7、伸缩滑台,8、行走驱动电机,9、驱动轮传动支架组件,10、驱动行走轮,11、传动支架压紧磁铁,12、第一行走轮,13、电磁超声螺栓轴力测量系统,14、电磁超声探头定位放置装置,15、转臂,16、旋转平台,17、旋转平台驱动电机,18、机器控制系统,19、第二、三行走轮,20、探头放置位移传感器,21、激光瞄准器,22、摄像头,2301、螺栓,2401、塔筒法兰,2402、塔筒内壁,25、电磁超声应力传感器,26、温度传感器,91、传动支架,501、驱动丝杆,502、丝杆滑块,1601、旋转驱动端,1602、旋转盘,401、侧面导轮,402、导向轮轴,403、侧面导向轮架,404、侧面导向轮安装销,405、侧面导向轮安装座,406、侧面导向轮弹簧压块,407、导向轮压缩弹簧,701、伸缩滑槽,702、伸缩滑块,901、驱动轮传动第一支架,902、驱动轮传动第二支架,903、主动同步带轮,904、同步带,905、从动同步带轮,906、从动同步带轮轴轴承,907、从动同步带轮轴,908、从动同步带轮轴轴套,1401、探头固定端,1402、压缩弹簧,1403、螺栓接触端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-4所示,一种高强螺栓轴力自动巡检装置,包括侧面主支架1,侧面主支架1安装有伸缩滑台7,侧面主支架1和伸缩滑台7的底部设置有行走机构,侧面主支架1的两侧安装有侧面导向轮组件4,侧面主支架1中部设置有上下运动机构,上下运动机构上设置有旋转运动机构,旋转运动机构安装有探头放置机构,探头放置机构包括螺栓中心瞄准装置、电磁超声探头定位放置装置14和探头放置位移传感器20,电磁超声探头定位放置装置14设置有电磁超声应力传感器25,侧面主支架1还设置有机器控制系统18和电磁超声螺栓轴力测量系统13。该巡检装置可以沿风电塔筒法兰一圈行走,并能将电磁超声探头准确放置到法兰每一颗螺栓上的装置。还可以适应一定范围的法兰大小、螺栓规格、及螺栓露出法兰高度。
本装置可通过提前设置螺栓总数量,实现单个塔筒法兰的所有螺栓的自动轴力测量,拍照记录工作。
一较佳的实施例,如图5所示,上下运动机构包括丝杆模块5,丝杆模块5连接丝杆驱动电机2,丝杆模块5的丝杆滑块502上安装有旋转运动机构,旋转运动机构包括安装于丝杆滑块502上的旋转平台16,旋转平台16的旋转驱动端1601安装旋转平台驱动电机17,旋转平台16的旋转盘1602安装有转臂15,转臂15上安装有探头放置机构。
螺栓中心瞄准装置包括激光瞄准器21和摄像头22。每颗螺栓在测量过程,都可通过摄像头22进行端面拍照,进行图像存档。
机器控制系统18包括各种机器状态传感器(如倾角陀螺仪、限位开关、位移传感器、板载温度传感器26等)、处理器、电源控制电路等组成。当装置遇到障碍或异常使装置状态异常时,可控制装置停止运行,防止设备损坏,并发出警告。另外摄像头22也接入机器控制系统18,所有电机接入机器控制系统18。机器控制系统18可以提前设置法兰螺栓的数量,使装置可以自动完成设置数量的螺栓测量。或者由电磁超声螺栓轴力测量系统13通知机器控制系统18是否移动到下一颗螺栓进行测量。
电磁超声螺栓轴力测量系统13与探头放置机构匹配,并与机器控制系统18进行通讯。
一较佳的实施例,行走机构包括行走轮和驱动行走轮,行走轮设置于侧面主支架1的底部,驱动行走轮设置于伸缩滑台7的底部。为了保证结构的稳定性,侧面主支架1的底部一前一后设置有两个行走轮,即第二、三行走轮19。
另一实施例中,驱动轮传动支架组件9这一侧的轮式驱动(即驱动行走轮10和第一行走轮12)改为履带驱动。也可以将两侧的轮子都改为履带。
下面以轮子行走为例进行说明,履带行走可以进行适应性的改进。
较佳的,为了保证行走的稳定性,侧面主支架1上还安装有侧面压紧磁铁3,侧面压紧磁铁3用于使侧面主支架1产生指向塔筒内壁2402的力。
一较佳的实施例,如图7所示,伸缩滑台7可以是燕尾滑台,包括伸缩滑槽701和伸缩滑块702,伸缩滑槽701固定于侧面主支架1,伸缩滑块702与伸缩滑槽701配合进行伸出或者缩回,伸缩滑块702远离侧面主支架1的一端安装有驱动轮传动支架组件9,驱动行走轮10安装于驱动轮传动支架组件9的底部。
一较佳的实施例,驱动轮传动支架组件9靠近侧面主支架1的一侧上部安装有行走驱动电机8,驱动轮传动支架组件9下部安装有驱动行走轮10,驱动轮传动支架组件9下部连接有传动支架91,传动支架91另一端安装有第一行走轮12。
具体的,驱动行走轮10和第一行走轮12分别与安装在侧面主支架1底部的第二、三行走轮19轴对齐。传动支架91下方设置有至少一个传动支架压紧磁铁11,用于增大驱动行走轮10和第一行走轮12与塔筒法兰2401的压力,保证行走的稳定性。
一较佳的实施例,如图7所示,驱动轮传动支架组件9包括驱动轮传动第一支架901、驱动轮传动第二支架902、主动同步带轮903、从动同步带轮905、同步带904、从动同步带轮轴907、从动同步带轮轴轴承906、从动同步带轮轴轴套908。驱动轮传动第一支架901靠近侧面主支架1,并与伸缩滑块702相连,行走驱动电机8安装于驱动轮传动第一支架901靠近侧面主支架1一侧,驱动轮传动第一支架901和驱动轮传动第二支架902形成有安装空腔,安装空腔用于安装主动同步带轮903、从动同步带轮905和同步带904,行走驱动电机8输出轴穿过驱动轮传动第一支架901的通孔与主动同步带轮903相连,主动同步带轮903通过同步带904连接从动同步带轮905,从动同步带轮905通过从动同步带轮轴907与驱动行走轮10相连。驱动行走轮10通过从动同步带轮轴轴承906和从动同步带轮轴轴套908安装于从动同步带轮轴907上。
一较佳的实施例,如图6所示,侧面导向轮组件4安装在侧面主支架1的左右两侧,包括1个或多个侧面导轮401,侧面导轮401的旋转平面与待测螺栓的塔筒法兰2401平面平行,通过侧面导向轮轴402安装于侧面导向轮架403,侧面导向轮架403通过侧面导向轮安装销404安装于侧面导向轮安装座405上,侧面主支架1在侧面导向轮组件4安装位置处设置有凹槽,侧面导向轮安装座405和侧面导向轮架403嵌入凹槽内。
一较佳的实施例,为了增加侧面导轮401与塔筒内壁2402的连接紧密性。侧面导向轮架403被侧面导向轮压缩弹簧407作用紧贴在侧面主支架1的凹槽,带动侧面导轮401压向塔筒内壁2402,导向轮压缩弹簧407另一端作用于固定在侧面主支架1上的侧面导向轮弹簧压块406上,侧面导向轮弹簧压块406可以固定在侧面主支架1。
一较佳的实施例,如图8所示,电磁超声探头定位放置装置14包括探头固定端1401,探头固定端1401的一端固定电磁超声应力传感器25,另一端固定于转臂15,探头固定端1401设置有用于放置压缩弹簧1402的空腔,空腔的最外端设置有与压缩弹簧1402连接的螺栓接触端1403。
从俯视图观察,如图3所示,电磁超声探头定位放置装置14的中心与旋转平台16的旋转中心的距离,和激光瞄准器21的中心与旋转平台16的旋转中心的距离相等,并且所夹角度为a角。
如图9所示,锂电池包6与机器控制系统18和电磁超声螺栓轴力测量系统13电性连接,丝杆驱动电机2、行走驱动电机8、旋转平台驱动电机17、激光瞄准器21与机器控制系统18的输出端电性连接,摄像头22、探头放置位移传感器20与机器控制系统18的输入端电性连接,电磁超声螺栓轴力测量系统13与机器控制系统18双向通讯,电磁超声应力传感器25与温度传感器26与电磁超声螺栓轴力测量系统13电性连接。
本装置可以通过调整伸缩滑台7的伸缩滑块702的位置,改变驱动行走轮10、第一行走轮12与第二、三行走轮19的轮距,从而使不同规格螺栓可以从驱动行走轮10、第一行走轮12与第二、三行走轮19之间的空间通过。
如图10所示,本发明还公开了一种高强螺栓轴力自动测量方法,采用上述的高强螺栓轴力自动巡检装置进行测量,包括以下步骤:
S01:控制行走机构进行前后运动,通过侧面导向轮组件调整运动方向;若遇到不同规格的螺栓,通过调整伸缩滑台的伸缩滑块的位置,改变行走机构的轮距以适应不同规格的螺栓;
S02:在高强螺栓轴力自动巡检装置沿塔筒法兰运动时,螺栓中心瞄准装置实时捕捉激光光点在螺栓端面的位置,并不断控制旋转运动机构调整角度,使激光光点落在螺栓中心,此时控制行走驱动电机停止运行,控制旋转运动机构顺时针转动一定角度,使得电磁超声探头定位放置装置的中心与螺栓中心对齐;
S03:机器控制系统通过控制上下运动机构下移,带动电磁超声探头定位放置装置下移,接近螺栓;当电磁超声探头定位放置装置与螺栓接触后,探头放置位移传感器出现位移信号,控制上下运动机构继续下移,一直到探头放置位移传感器的位移无变化,控制上下运动机构停止运行;
S04:电磁超声应力传感器接触螺栓后,电磁超声螺栓轴力测量系统开始测量螺栓轴力;
S05:测试完成后,机器控制系统控制上下运动机构向上运动,使电磁超声探头定位放置装置脱离螺栓,并达到设定高度,然后控制旋转运动机构逆时针转动;
S06:重复执行步骤S01-S05,对下一颗待测螺栓进行测量。
具体的,本装置可通过控制丝杆驱动电机2驱动丝杆501旋转,带动丝杆滑块502上下运动,从而带动安装在丝杆滑块502上的旋转平台16,及附属在旋转平台16上的旋转平台驱动电机17、转臂15,安装在转臂15上的电磁超声探头定位放置装置14、探头放置位移传感器20、激光瞄准器21、摄像头22上下运动,从而使装置通过螺栓2301时能避开不同露出高度的螺栓。
通过控制行走驱动电机8,带动驱动行走轮10转动,从而带动整个装置沿塔筒法兰2401运动。装置沿塔筒法兰2401运动时,装置的方向调整通过侧面导向轮组件4的侧面导轮401与塔筒内壁2402相互作用实现。
通过控制旋转平台驱动电机17,控制安装在旋转平台16上的转臂15的角度,从而控制安装在转臂15上的电磁超声探头定位放置装置14与激光瞄准器21的位置。
本装置在沿塔筒法兰2401运动时,摄像头22实时捕捉激光瞄准器21的光点在螺栓2301端面的位置,并不断控制旋转平台驱动电机17调整转臂15角度,使激光瞄准器21的光点落在螺栓2301中心,此时控制行走驱动电机8停止运行,控制旋转平台驱动电机17使转臂15顺时针俯视转动a角,使得电磁超声探头定位放置装置14的中心与螺栓2301中心对齐。
机器控制系统18通过控制丝杆驱动电机2使丝杆滑块502下移,带动电磁超声探头定位放置装置14下移,接近螺栓。当电磁超声探头定位放置装置14与螺栓2301接触后,探头放置位移传感器20出现位移信号,此时电磁超声探头定位放置装置14中的电磁超声应力传感器25还未接触螺栓2301,控制丝杆驱动电机2使丝杆滑块502继续下移,一直到探头放置位移传感器20的位移无变化,说明电磁超声应力传感器25已接触螺栓2301,控制丝杆驱动电机2停止运行。
电磁超声应力传感器25接触螺栓2301后,电磁超声螺栓轴力测量系统13开始测量螺栓轴力。测试完成后,机器控制系统18控制丝杆驱动电机2使丝杆滑块502向上运动,使电磁超声探头定位放置装置14脱离螺栓2301,并达到安全通过高度。然后控制旋转平台驱动电机17使转臂15逆时针俯视转动a角。机器控制系统18再次控制行走驱动电机8,使装置沿塔筒法兰2401运动到下一颗待测螺栓,完成单个塔筒法兰的所有螺栓的自动轴力测量。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种高强螺栓轴力自动巡检装置,包括侧面主支架,其特征在于,所述侧面主支架安装有伸缩滑台,所述侧面主支架和伸缩滑台的底部设置有行走机构,所述侧面主支架的两侧安装有侧面导向轮组件,所述侧面主支架中部设置有上下运动机构,所述上下运动机构上设置有旋转运动机构,所述旋转运动机构安装有探头放置机构,所述探头放置机构包括螺栓中心瞄准装置、电磁超声探头定位放置装置和探头放置位移传感器,所述电磁超声探头定位放置装置设置有电磁超声应力传感器,所述侧面主支架还设置有机器控制系统和电磁超声螺栓轴力测量系统。
2.根据权利要求1所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述行走机构包括行走轮和驱动行走轮,所述行走轮设置于所述侧面主支架的底部,所述驱动行走轮设置于所述伸缩滑台的底部。
3.根据权利要求2所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述伸缩滑台包括伸缩滑槽和伸缩滑块,所述伸缩滑槽固定于侧面主支架,所述伸缩滑块与伸缩滑槽配合进行伸和缩,所述伸缩滑块远离侧面主支架的一端安装有驱动轮传动支架组件,所述驱动行走轮安装于所述驱动轮传动支架组件的底部。
4.根据权利要求3所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述驱动轮传动支架组件靠近侧面主支架的一侧上部安装有行走驱动电机,所述驱动轮传动支架组件下部安装有驱动行走轮,所述驱动轮传动支架组件下部连接有传动支架,所述传动支架另一端安装有第一行走轮。
5.根据权利要求4所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述驱动轮传动支架组件包括驱动轮传动第一支架和驱动轮传动第二支架,所述驱动轮传动第一支架靠近侧面主支架,并与所述伸缩滑块相连,所述行走驱动电机安装于驱动轮传动第一支架靠近侧面主支架一侧,所述驱动轮传动第一支架和驱动轮传动第二支架形成有安装空腔,所述安装空腔用于安装主动同步带轮、从动同步带轮和同步带,所述行走驱动电机输出轴穿过驱动轮传动第一支架的通孔与主动同步带轮相连,所述主动同步带轮通过同步带连接从动同步带轮,从动同步带轮通过从动同步带轮轴与驱动行走轮相连。
6.根据权利要求1所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述侧面导向轮组件包括侧面导轮,所述侧面导轮的旋转平面与待测螺栓的法兰平面平行,通过侧面导向轮轴安装于侧面导向轮架,所述侧面导向轮架通过侧面导向轮安装销安装于侧面导向轮安装座上,所述侧面主支架在侧面导向轮组件安装位置设置有凹槽,所述侧面导向轮安装座和侧面导向轮架嵌入凹槽内。
7.根据权利要求6所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述侧面导向轮架被侧面导向轮压缩弹簧作用紧贴在侧面主支架的凹槽,导向轮压缩弹簧另一端固定在侧面主支架上的侧面导向轮弹簧压块上。
8.根据权利要求1所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述上下运动机构包括丝杆模块,所述丝杆模块连接丝杆驱动电机,所述丝杆模块的丝杆滑块上安装有旋转平台,所述旋转平台的旋转驱动端安装旋转平台驱动电机,所述旋转平台的旋转盘安装有转臂,所述转臂上安装有探头放置机构。
9.根据权利要求8所述的高强螺栓轴力自动巡检装置,其特征在于,所述电磁超声探头定位放置装置包括探头固定端,所述探头固定端的一端固定电磁超声应力传感器,另一端固定于转臂,所述探头固定端设置有用于放置压缩弹簧的空腔,空腔的最外端设置有与压缩弹簧连接的螺栓接触端。
10.一种高强螺栓轴力自动测量方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的高强螺栓轴力自动巡检装置进行测量,包括以下步骤:
S01:控制行走机构进行前后运动,通过侧面导向轮组件调整运动方向;若遇到不同规格的螺栓,通过调整伸缩滑台的伸缩滑块的位置,改变行走机构的轮距以适应不同规格的螺栓;
S02:在高强螺栓轴力自动巡检装置沿塔筒法兰运动时,螺栓中心瞄准装置实时捕捉激光光点在螺栓端面的位置,并不断控制旋转运动机构调整角度,使激光光点落在螺栓中心,此时控制行走驱动电机停止运行,控制旋转运动机构顺时针转动一定角度,使得电磁超声探头定位放置装置的中心与螺栓中心对齐;
S03:机器控制系统通过控制上下运动机构下移,带动电磁超声探头定位放置装置下移;当电磁超声探头定位放置装置与螺栓接触后,探头放置位移传感器出现位移信号,控制上下运动机构继续下移,直到探头放置位移传感器的位移无变化,控制上下运动机构停止运行;
S04:当电磁超声应力传感器接触螺栓后,电磁超声螺栓轴力测量系统开始测量螺栓轴力;
S05:测试完成后,机器控制系统控制上下运动机构向上运动,使电磁超声探头定位放置装置脱离螺栓,并达到设定高度,然后控制旋转运动机构逆时针转动;
S06:重复执行步骤S01-S05,对下一颗待测螺栓进行测量。
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