自适应导叶外轴承安装系统的制作方法

本发明涉及发电机导叶轴承安装技术，尤其涉及一种自适应导叶外轴承安装系统。

背景技术：

1、灯泡贯流水轮机是水力发电机的一种，其发电机被密封在外形酷似白炽灯灯泡的灯泡头内，水轮机装在灯泡的插口后，水流从“灯泡头”进入“灯泡口”发电，因此这种类型机组被形象地称为灯泡贯流式水轮机。

2、因为水轮机的轴承需要长时间运行，且在灯泡贯流水轮机发电机组的安装及检修工作中，导水机构的安装及检修都会涉及到导叶外轴承的拆卸及安装，故轴承的安装十分重要，目前，普遍采用的是在轴承轴上使用螺杆旋紧螺母来压紧轴承盖并用敲击的方法安装。

3、中国专利授权公告号：cn108709081 b，公开了一种轴承安装装置，其技术方案是包括有固定座和驱动电机，驱动电机包括有机轴和机身，机身通过一连接板与固定座连接，机轴与机身可滑移连接，机轴的一端上同轴设置有调节盘，调节盘上设置有若干根连接杆，固定座上可拆卸设置有外环盖和内环盖，外环盖包括有第一盖盘和外环壁，内环盖包括有第二盖盘和内环壁，第二盖盘和第一盖盘均可拆卸连接于固定座的端面上，第一盖盘和第二盖盘内均设置有油路管道，固定座内设置有供油管道，油路管道的一端开口位于外环壁的内壁上或者内环壁的外壁上，若干根连接杆均穿过固定座并从第一孔的孔壁和内环盖之间穿出，若干根连接杆均连接至一推板上，解决了轴承安装时阻力大的问题。

4、但上述技术方案缺少对安装过程的有效监测和安装动力的有效导向和控制，进而影响轴承的安装精度。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种自适应导叶外轴承安装系统，用以克服现有技术因动力控制不平衡导致安装精度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种自适应导叶外轴承安装系统，其特征在于，包括：

3、安装模块，其用以安装导叶外轴承，包括用以采集安装数据的监测单元、用以固定导叶外轴承的内部固定单元和外部固定单元以及用以获取安装面图像的观测单元；

4、姿态调整模块，其与所述安装模块连接，用以对所述导叶外轴承的安装姿态进行调整；

5、动力模块，其与所述安装模块连接，用以在安装所述导叶外轴承时为所述安装模块提供动力；

6、中控模块，其分别与所述安装模块、所述姿态调整模块和所述动力模块连接，用以控制安装模块执行安装动作，根据所述安装数据和安装面图像确定所述导叶外轴承的安装状态、油液溢出状态和布置状态，并根据安装状态、油液溢出状态和布置状态控制安装模块和姿态调整模块对所述导叶外轴承的位置和姿态进行调节；

7、其中，所述安装数据包括导叶外轴承的位置信息和导叶外轴承安装接触面的温度，所述安装面为所述安装模块与所述导叶外轴承相连且外露的面积最大的表面，所述安装姿态包括预备姿态和输出姿态，所述预备姿态为执行所述安装动作前所述导叶外轴承的姿态，所述输出姿态为执行所述安装动作时导叶外轴承的姿态。

8、进一步地，所述安装模块为所述安装动作提供外部安装轨道，所述监测单元在执行所述安装动作时在所述导叶外轴承内部采集导叶外轴承安装接触面的温度以使中控模块确定导叶外轴承的安装状态；

9、所述外部安装轨道为导叶外轴承除布置区域外的安装轨道，所述安装状态包括偏移安装状态、低精度配合状态和标准安装状态。

10、进一步地，所述中控模块在所述偏移安装状态下判定所述导叶外轴承的安装角度故障并控制所述内部固定单元执行安装角度修正动作；

11、所述偏移安装状态满足执行所述安装动作的行进时段内所述导叶外轴承接触面温度升高且温度稳定特征值大于预设标准值，所述安装角度修正动作为所述中控模块控制所述动力模块将所述导叶外轴承拉离所述布置区域并在温度稳定特征值小于等于预设标准值时停止，并控制所述姿态调整模块根据所述导叶外轴承安装接触面的温度分布和位置信息对所述导叶外轴承的输出姿态进行调整；

12、所述温度稳定特征值为监测单元的监测范围内的所述导叶外轴承安装接触面最高温度与最低温度的差值。

13、进一步地，所述中控模块在所述低精度配合状态下判定所述导叶外轴承与布置区域配合故障，并报警以提示故障信息和故障位置；

14、所述低精度配合状态满足执行所述安装动作的时段内所述导叶外轴承安装接触面的温度增量小于预设增量或执行所述安装动作的时段内导叶外轴承接触面温度大于预设温度，所述故障信息包括故障位置过盈量或配合间隙以及故障位置温度变化曲线。

15、进一步地，所述中控模块在所述标准安装状态下，通过所述安装面图像确定所述导叶外轴承与所述布置区域间的油液溢出状态；

16、所述标准安装状态满足执行所述安装动作的时段内所述导叶外轴承安装接触面的温度升高且温度稳定特征值小于等于所述预设标准值且表面温度小于等于所述预设温度，所述油液溢出状态包括溢出故障状态和标准溢出状态。

17、进一步地，所述中控模块在所述溢出故障状态下判定所述导叶外轴承与所述布置区域间油液异常并执行安装重置动作；

18、所述溢出故障状态满足所述安装图像中油液溢出面积大于预设面积或油液集中溢出，所述标准溢出状态满足安装图像中溢出面积小于等于预设面积且无所述油液集中溢出，所述安装重置动作为所述中控模块控制所述动力模块将所述导叶外轴承从所述布置区域完全拉离并重新安装。

19、进一步地，所述中控模块在所述安装动作结束后根据所述监测单元采集的位置信息和所述安装面图像确定所述导叶外轴承的布置状态；

20、所述中控模块在位置偏移量大于预设偏移量或所述安装面图像中存在偏移特征时判定所述导叶外轴承处于偏移布置状态；

21、其中，所述中控模块设有监测单元的标准位置，所述位置偏移量为所述导叶外轴承在所有方向上与标准位置的距离的最大值，所述偏移特征包括安装面存在凸起、安装面存在凹陷和安装面磨损。

22、进一步地，所述监测单元与所述内部固定单元连接并跟随所述动力模块的推动移动采集数据，所述安装动作完成后内部固定单元和所述外部固定单元脱离所述导叶外轴承。

23、进一步地，所述安装模块设有在检修状态下设有拆卸动作；

24、所述检修状态为需要将导叶外轴承从所述布置区域拆除以对布置区域进行检修，所述拆卸动作为所述安装模块提供拆卸轨道，动力装置将以预设拉伸动作作用于内部固定单元和外部固定单元以将导叶外轴承从所述布置区域取出；

25、所述预设拉伸动作为所述动力模块以预设拉力、预设拉力持续时间和预设拉力间隔时间施加于所述安装模块；

26、所述预设拉力与执行所述安装动作时所述导叶外轴承安装接触面的最高温度成正相关，所述预设拉力持续时间与所述油液溢出面积成正相关。

27、进一步地，所述姿态调整模块还包括柔性结构单元，柔性结构单元根据所述安装模块的重力分布对所述安装模块进行固定或稳定，并对所述预备姿态和所述输出姿态进行调整。

28、与现有技术相比，本发明通过监测导叶外轴承温度对安装状态进行确定，有效克服了执行安装动作时不能有效对导叶外轴承与布置区域间配合状态进行监测的问题，当过盈量较大时随着安装动作的进行导叶外轴承安装接触面的温度会逐渐升高，且安装角度异常时会呈现局部温度过高的现象，安装接触面温度能有效反映安装状态，克服了轴承安装时不能确定接触面状态的问题，且监测单元随着安装动作移动监测提高了监测精准度，有效提高了导叶外轴承的安装精度。

29、进一步地，本发明通过观测单元采集安装面图像，中控模块通过安装面图像对油液溢出状态进行确定，由于导叶外轴承安装是过盈配合且在轴承表面涂有油液以对安装过程进行润滑，油液在安装过程中是会从安装面溢出的，若油液过量或分布不均匀，其在安装面的溢出图像存在对应的特征，随着轴承的使用会逐渐对工作状态造成影响，通过分析油液溢出状态进一步提高了导叶外轴承的安装精准度。

30、进一步地，本发明姿态调整模块对安装姿态进行自适应调整，能够有效适配不同的安装环境，提高了安装系统的泛用性，进一步提高了导叶外轴承的安装精度。

31、进一步地，本发明安装模块设有拆卸动作，对于长周期运行的水轮机，适配于更频繁的检修动作，进而提高了拆卸便捷性。

32、进一步地，本发明观测单元能够在安装动作结束时有效对布置状态进行检测，有效避免了轴承布置偏移对水轮机工作造成影响，进一步提高了导叶外轴承的安装精度。

33、进一步地，本发明通过设置中控模块，能够在减少人工操作的同时有效提升安装效率。