CN216008777U - 一种机械与光电结合的盘车探孔机构及盘车工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械与光电结合的盘车探孔机构及盘车工装，包括：驱动组件、传动组件和探测组件，所述驱动组件与所述传动组件连接，所述探测组件与所述传动组件连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件带动所述探测组件朝向或远离刹车盘运动，所述探测组件进入所述刹车盘上的孔洞以探测所述孔洞是否对齐；所述探测组件包括连接件、探爪和槽型传感器，所述连接件与所述传动组件连接，两个所述探爪相对设置并与所述连接件铰接，两个所述槽型传感器与所述连接件连接，位于两个探爪之间并分别与一探爪相对。本实用新型用于解决现有技术中的盘车探孔机构受异物、距离调节和色衰减以及使用环境的影响而导致探孔准确度低的问题。

Description

一种机械与光电结合的盘车探孔机构及盘车工装

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种机械与光电结合的盘车探孔机构及盘车工装。

背景技术

随着大型风力发电机组的发展，风力发电机组的叶片安装难度越来越大，通常需要对叶片进行单独安装。风力发电机组的叶片数量一般多于一个，通常优选为三个。在单独安装多个叶片的过程中，需要调节风力发电机组的轮毂的位置，以满足不同叶片的安装需求。例如，在完成一个叶片的安装后，需要使轮毂从当前位置转动一定角度至另一位置，以进行另一个叶片的安装。此外，当对叶片进行维护时，也需要将轮毂转动适当角度，以将叶片调节至便于维护的适当位置。

在叶片安装过程中，盘车工装盘刹车盘时需要对孔，通常采用盘车探孔机构辅助举升油缸定位找到刹车盘上的孔洞。现有的盘车探孔机构采用的是光电传感器，整套盘车工装上共有三处盘车探孔机构，分别用于：风轮锁插入前找孔、左侧大板锁销插入前找孔和右侧大板锁销插入前找孔。其结构原理都相同，都采用的是带有背景抑制功能的漫反射光电传感器。

图1为风轮锁3插入前找孔的示意图，两个传感器1通过支架2安装在固定设备上，两个传感器1的距离约为被探测孔的直径，用于孔边缘的检测。当刹车盘4旋转时，传感器1将被刹车盘4遮挡，传感器1发出的光束通过刹车盘4反射给传感器1的接收装置，直到下一个孔旋转到上一个孔位置时，两个传感器同时接收不到反射光束时，孔已经旋转到所需位置，风轮锁销可以插入到孔中。

然而，采用光电传感器的盘车探孔机构在使用过程中具有如下缺陷:

1、对安装使用环境要求较高。环境光的强弱会直接影响接收器灵敏度，环境光过强会影响传感器的检测结果，通常使用在5000Lux以下；当环境光发生变化时，传感器需校准；

2、距离调节需要使用电位器，信号放大前端放置电位器会引入噪声干扰，产品的为外壳防护等级下降，且无法满足智能化系统的调节需求；

3、发射电流强度多为固定值，在检测远处物体时，由于被检测物体反射信号很微弱，使得传感器检测稳定性减弱，对低反光率的目标体，例如反光率为6％的黑色目标体检测检结果有一定的衰减，通常黑白色敏性衰减范围在10％到30％之间；

4、异物影响。被探测孔边如有异物(如黄油)粘附，影响探测孔的准确度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机械与光电结合的盘车探孔机构及盘车工装，以解决现有技术中的盘车探孔机构受异物、距离调节和色衰减以及使用环境的影响而导致探孔准确度低的问题。

为了实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种机械与光电结合的盘车探孔机构，包括：驱动组件、传动组件和探测组件，所述驱动组件与所述传动组件连接，所述探测组件与所述传动组件连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件带动所述探测组件朝向或远离刹车盘运动，所述探测组件进入所述刹车盘上的孔洞以探测所述孔洞是否对齐；

所述探测组件包括连接件、探爪和槽型传感器，所述连接件与所述传动组件连接，两个所述探爪相对设置并与所述连接件铰接，两个所述槽型传感器与所述连接件连接，位于两个探爪之间并分别与一探爪相对；

当所述孔洞未对齐，一个探爪与所述孔洞发生干涉并旋转，其前端进入相应的槽型传感器的U型槽，当所述孔洞对齐，两个探爪均不发生旋转。

进一步的，所述探测组件还包括回位弹簧，每一探爪与所述连接件之间设置一个所述回位弹簧，用于使发生旋转的探爪复位。

进一步的，所述探爪的前端面为曲面，且与外侧面之间光滑过渡。

进一步的，所述探爪包括呈L型连接的第一臂和第二臂所述第一臂的自由端与所述连接件铰接，两个探爪的第一臂的自由端相对设置，所述第二臂的自由端与所述槽型传感器相对。

进一步的，所述驱动组件包括电机和减速器，所述电机通过所述减速器减速后驱动所述传动组件。

进一步的，所述传动组件包括丝杆，所述连接件包括滑块，所述滑块沿所述丝杆移动。

进一步的，两个所述探爪相对于所述丝杆对称设置，两个探爪的外侧之间的距离略小于所述孔洞的直径。

一种盘车工装，包括如上文所述的机械与光电结合的盘车探孔机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的盘车探孔机构通过机械和传感器相结合的方法，解决了因为异物附着遮挡传感器，影响测量结果的问题。采用槽型传感器，接收端口与发射端口处于直线位置，不依靠物体反射光，解决了色衰减的问题；固定接收距离，防止人为调节失误。槽型传感器安装在机构的背光处，防止了日光等外部光源对传感器光线的影响，使性能更可靠，增加的找孔位的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为现有的盘车探孔机构探测孔的示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的盘车探孔机构的示意图；

图3为槽型传感工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本实用新型的核心思想在于提供一种高可靠性的盘车探孔机构，采用机械机构与光电传感器组合的形式，解决以下问题：

1、异物影响。通过探爪伸入孔洞内，避免粘附异物的影响。

2、距离调节和色衰减的影响。采用槽型光电传感器，有专门的发射端和接收端，无需被检测物体反射信号，避免色衰减；并且发射端与接收端距离固定，无需调节。

3、使用环境影响。槽型光电传感器安装在机构的底部，背向日光灯源，避免了环境光的强弱的影响。

本实用新型提供的一种机械与光电结合的盘车探孔机构，包括：驱动组件、传动组件和探测组件，所述驱动组件与所述传动组件连接，所述探测组件与所述传动组件连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件带动所述探测组件朝向或远离刹车盘运动，所述探测组件进入所述刹车盘上的孔洞以探测所述孔洞是否对齐。

具体的，如图2和图3所示，所述探测组件包括连接件10、探爪20和槽型传感器30，所述连接件10与所述传动组件连接，两个所述探爪20相对设置并与所述连接件10铰接，两个所述槽型传感器30与所述连接件10连接，位于两个探爪20之间并分别与一探爪20相对。在探孔时，所述驱动组件驱动所述传动组件带动所述探测组件朝向刹车盘运动并进入孔洞，当所述孔洞未对齐，则一个探爪20会与所述孔洞边缘接触而发生干涉，由于该探爪20与连接件10为铰接，故该探爪20会向槽型传感器30发生旋转，其前端进入与其相对的槽型传感器30的U型槽内，遮挡槽型传感器30上发射端301射到接收端302的光线，则槽型传感器30的电信号发生改变，由此可判定所述孔洞未对齐，而当所述孔洞对齐，则两个探爪20均不会发生旋转，每个槽型传感器30上发射端301发出的光线都被接收端302接收，则两个槽型传感器30的电信号均不发生改变。

进一步的，所述探测组件还包括回位弹簧40，每一探爪20与所述连接件10之间设置一个所述回位弹簧40，用于使发生旋转的探爪20复位。由此，当探爪20因干涉发生旋转后，所述回位弹簧40处于扭转状态，其产生的扭转作用力能够使得探爪20复位。

进一步的，所述探爪20的前端面为曲面，当探爪20与所述孔洞边缘接触后，探爪20的前端与孔洞的接触面小，易于发生旋转，随着探爪20继续向孔洞内部移动，探爪20前端面与外侧面之间光滑过渡可便于外侧面在孔洞边缘滑动。

进一步的，所述探爪20包括呈L型连接的第一臂和第二臂，所述第一臂的自由端与所述连接件10铰接，两个探爪20的第一臂的自由端相对设置，所述第二臂的自由端与所述槽型传感器30相对。由此，通过使两个探爪20的第一臂的自由端相对设置，可保证探爪20与孔洞边缘接触后，探爪20的第二臂朝向所述槽型传感器30旋转。

可选的，所述驱动组件包括电机50和减速器60，所述电机50通过所述减速器60减速后驱动所述传动组件，所述传动组件可带动所述探测组件朝向或远离刹车盘运动。可选的，所述传动组件包括丝杆70，所述连接件10包括滑块，所述驱动组件带动所述丝杆70旋转，从而驱动所述滑块沿所述丝杆70移动。

进一步的，两个所述探爪20相对于所述丝杆70对称设置，两个探爪20的外侧之间的距离略小于所述孔洞的直径。当所述孔洞未对齐，此时丝杆70中心与所述孔洞的中心不同轴，一个探爪20进入孔洞而另一个探爪20与所述孔洞会发生干涉并旋转，当所述孔洞对齐，此时丝杆70中心与所述孔洞的中心同轴，两个探爪20同时进入所述孔洞并不会发生干涉。

以图1所示的风轮锁插入前找孔为例，对本实施例的盘车探孔机构的工作过程进行说明如下：

盘车运行即将结束时，风轮锁销需要重新插入刹车盘的孔洞内，故风轮锁销需要重新对孔。

驱动电机50动作，经过减速器60减速后带动丝杆70旋转，通过丝杆70上的传动螺纹驱动滑块(即连接件10)随着丝杆70的旋转而移动，同时探爪20、回位弹簧40和槽型传感器30都安装在滑块上，随着滑块一起移动，探爪20可进出被探孔洞。当丝杆70中心与被探孔洞中心不重合时，必有一侧探爪20与被探孔洞边缘接触，由于探爪20前端是曲面，随着滑块逐渐进入被探孔洞时，探爪20外侧曲面在孔洞边缘滑动，并绕探爪20根部的回位弹簧40的中心轴旋转，同时探爪20前端进入槽型传感器30的U形槽内，遮挡槽型传感器30上发射端301射到接收端302的光线，使之发出的电信号改变。因为两探爪20外侧之间的距离略小于被探孔洞的直径，另一探爪20不会发生旋转，电信号不发生变化。由于一个槽型传感器30的电信号改变，另一槽型传感器30的电信号未改变，可判定被探孔洞未对齐，此时驱动电机50反向运转使滑块缩回，在回位弹簧40的作用下，所述探爪20自动复位处于初始位置。

根据发出的电信号发生改变的槽型传感器的位置，通过电气程序逻辑可判断刹车盘旋转的方向。因为刹车盘的旋转是采用比例液压系统，并通过带有位移传感器的液压缸来执行，能精确控制刹车盘旋转一定的角度。当刹车盘旋转一定角度后，本实施例的盘车探孔机构再继续对孔，重复上述过程，一直到丝杆70中心与被探孔洞的中心同轴，两个槽型传感器30都不发生电信号改变，此时孔已经对齐，风轮锁销可以插入。

可以理解的是，本实施例的盘车探孔机构用于左侧大板锁销插入前找孔和右侧大板锁销插入前找孔的过程与上述过程相同，在此不做赘述。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种盘车工装，包括如上文所述的机械与光电结合的盘车探孔机构。

综上所述，本实用新型提供的盘车探孔机构通过机械和传感器相结合的方法，解决了因为异物附着遮挡传感器，影响测量结果发问题。采用槽型传感器，接收端口与发射端口处于直线位置，不依靠物体反射光，解决了色衰减的问题；固定接收距离，防止人为调节失误。槽型传感器安装在机构的背光处，防止了日光等外部光源对传感器光线的影响，使性能更可靠，增加的找孔位的准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，包括：驱动组件、传动组件和探测组件，所述驱动组件与所述传动组件连接，所述探测组件与所述传动组件连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件带动所述探测组件朝向或远离刹车盘运动，所述探测组件进入所述刹车盘上的孔洞以探测所述孔洞是否对齐；

所述探测组件包括连接件、探爪和槽型传感器，所述连接件与所述传动组件连接，两个所述探爪相对设置并与所述连接件铰接，两个所述槽型传感器与所述连接件连接，位于两个探爪之间并分别与一探爪相对；

当所述孔洞未对齐，一个探爪与所述孔洞发生干涉并旋转，其前端进入相应的槽型传感器的U型槽，当所述孔洞对齐，两个探爪均不发生旋转。

2.如权利要求1所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，所述探测组件还包括回位弹簧，每一探爪与所述连接件之间设置一个所述回位弹簧，用于使发生旋转的探爪复位。

3.如权利要求1所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，所述探爪的前端面为曲面，且与外侧面之间光滑过渡。

4.如权利要求1所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，所述探爪包括呈L型连接的第一臂和第二臂所述第一臂的自由端与所述连接件铰接，两个探爪的第一臂的自由端相对设置，所述第二臂的自由端与所述槽型传感器相对。

5.如权利要求1所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，所述驱动组件包括电机和减速器，所述电机通过所述减速器减速后驱动所述传动组件。

6.如权利要求1所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，所述传动组件包括丝杆，所述连接件包括滑块，所述滑块沿所述丝杆移动。

7.如权利要求6所述的机械与光电结合的盘车探孔机构，其特征在于，两个所述探爪相对于所述丝杆对称设置，两个探爪的外侧之间的距离略小于所述孔洞的直径。

8.一种盘车工装，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的机械与光电结合的盘车探孔机构。

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