大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统的制作方法

本技术属于水轮发电机检修，特别涉及一种大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统。

背景技术：

1、大型水轮发电机组定转子之间的间隙较小，在转子吊进、吊出时存在与定子发生磕碰、挤压等风险，往往需要人员在定转子间插板防护并监测；现有技术的插板方法较为简单，需要多个操作人员分别围站一圈在定子外围，然后每人手持一根绳索，绳索底端系有插板，操作人员在转子下放过程中需要不断抽动绳索，拉动插板上下滑动，通过手感的受力情况来感受插板是否被转子与定子挤压了；为此，操作人员需爬上爬下定子以及翻越汇流排，存在临边作业及处于吊物下方的安全风险；且通过人手来进行拉动插板的方式，不仅速率不均，且非常容易误判，也存在报警反馈不及时，报警后与吊机联动不及时的多种问题；因此，需要设计一种大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，该系统用于解决现有的水轮发电机组转子吊装下放过程中，需要人工手动进行插板来判定是否与定子内壁发生碰撞，效率较差，误判几率大，且存在较大人员作业风险的问题，具有可自动插板，大幅节省了人力，增强了判定准确度，且规避了人员作业风险的特点。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，包括自动插板系统和对正监测系统；自动插板系统包括多个插板机构，多个插板机构周向连接在转子上表面；插板机构包括支撑机构和运动机构；支撑机构包括底座，底座下表面连接有磁片与转子上表面磁吸连接；底座上表面滑动连接有主机，主机内部设置有电源、远程控制模块、无线模块和报警模块，报警模块包括三色指示灯和蜂鸣器；主机一端连接有运动机构；对正监测系统包括过流保护模块和激光对正系统，过流保护模块设置在主机内部与电源以及远程控制模块电性连接。

4、进一步地，过流保护模块选用lamboda品牌型号为r-10a的过温过流保护模块。

5、进一步地，远程控制模块选用stm32f103c8t6型号的单片机，单片机与无线模块配合进行远程控制；无线模块选用型号为hw-297的wifi和蓝牙模块；电源选用可充电锂电池；

6、优选地，底座上表面为槽状结构，槽状结构内壁设置有滑轨与主机滑动连接。

7、优选地，主机侧表面连接有齿条，槽状结构侧表面转动连接有调节杆，调节杆位于槽状结构内的一端连接有齿轮与齿条啮合配合；调节杆位于槽状结构外的一端开设有螺纹与锁紧螺母螺纹连接。

8、进一步地，调节杆与槽状结构通过轴承转动连接。

9、优选地，运动机构包括主机一端连接的支座，支座上表面连接有直流电机，直流电机输出端连接有卷线盘，卷线盘表面绕有刚性绳。

10、进一步地，直流电机设置有型号为ryc-fb001的电机正反转驱动控制模块，电机正反转驱动控制模块与远程控制模块电性连接。

11、优选地，支座一侧表面连接有伸缩杆，伸缩杆端部连接有u型架，u型架内壁转动连接有定滑轮；刚性绳另一端绕过定滑轮上表面与插板连接。

12、进一步地，伸缩杆为中空方管插接形成的套管结构，套管结构侧表面开设有等间距的插孔，插孔通过插销进行固定。

13、优选地，插板与条状的卡槽滑动连接，卡槽背侧连接有磁铁与转子侧表面磁吸连接；卡槽内壁两侧开设有条状的滑槽与插板滑动连接，插板侧表面连接有条状的滑块与滑槽配合。

14、优选地，卡槽底部连接有弹簧，弹簧通过弹性绳与插板底部连接；插板顶部和底部均连接有挂钩与刚性绳或弹性绳挂接。

15、优选地，激光对正系统包括多个激光测距传感器；激光测距传感器连接在插板机构前侧的伸缩杆端部，激光测距传感器的光照方向竖直向下，每个插板机构前端均连接有一个激光测距传感器；激光测距传感器均与主机内部的远程控制模块电性连接；多个激光测距传感器组成环形的光照阵列，与下方的标靶机构配合。

16、进一步地，激光测距传感器优选凯基特tls-01c的激光测距传感器，可以在30m距离内检测垂直或倾斜的目标，不受颜色、材料或光泽度影响。

17、优选地，标靶机构包括环形结构的靶圈，靶圈上表面为环形结构的水平面，靶圈侧表面均为斜坡状的圆锥面结构。

18、进一步地，靶圈侧表面的倾斜度小于30度。

19、进一步地，靶圈侧表面连接有不少于三根螺纹伸缩杆，螺纹伸缩杆端部连接有胶垫。

20、本实用新型的有益效果为：

21、该系统大幅降低了操作人员的需求数量，在插板作业时，不需要通过多个操作人员手持作业的方式进行操作；提高了作业安全性，在转子吊进、吊出时通过插板机构取代人工插板方式，规避了人员上下定子、翻越汇流排处存在的临边作业及处于吊物下方的安全风险，解决了人员工作环境的安全风险问题，做到了无需人工插板便可完成转子吊装工作；大幅缩短了作业时间，原工作方式下吊出转子约50个人工日，应用此方法只需4个人工日，人力资源单项即节约92%；通过对正监测系统，可规避人工插板时作业人员的麻痹大意，降低人为经验因素的干扰，使得转子吊装过程更加安全、稳定且可靠；对正监测系统还可以通过数据计算提供偏移量和偏移方向的实时数据，便于起吊设备进行精确回调修正，避免了回调产生碰撞的风险，也缩短了修正误差所需的时间。

技术特征：

1.大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：包括自动插板系统和对正监测系统；自动插板系统包括多个插板机构（1），多个插板机构（1）周向连接在转子（11）上表面；插板机构（1）包括支撑机构和运动机构；支撑机构包括底座（12），底座（12）下表面连接有磁片（13）与转子（11）上表面磁吸连接；底座（12）上表面滑动连接有主机（14），主机（14）内部设置有电源（4）、远程控制模块（5）、无线模块（6）和报警模块（7），报警模块包括三色指示灯和蜂鸣器；主机（14）一端连接有运动机构；对正监测系统包括过流保护模块和激光对正系统，过流保护模块设置在主机（14）内部与电源以及远程控制模块电性连接；底座（12）上表面为槽状结构（121），槽状结构（121）内壁设置有滑轨与主机（14）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述主机（14）侧表面连接有齿条（15），槽状结构（121）侧表面转动连接有调节杆（16），调节杆（16）位于槽状结构（121）内的一端连接有齿轮（17）与齿条（15）啮合配合；调节杆（16）位于槽状结构（121）外的一端开设有螺纹与锁紧螺母（18）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述运动机构包括主机（14）一端连接的支座（141），支座（141）上表面连接有直流电机（142），直流电机（142）输出端连接有卷线盘（146），卷线盘（146）表面绕有刚性绳（147）。

4.根据权利要求3所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述支座（141）一侧表面连接有伸缩杆（143），伸缩杆（143）端部连接有u型架（144），u型架（144）内壁转动连接有定滑轮（145）；刚性绳（147）另一端绕过定滑轮（145）上表面与插板（2）连接。

5.根据权利要求4所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述插板（2）与条状的卡槽（21）滑动连接，卡槽（21）背侧连接有磁铁与转子（11）侧表面磁吸连接；卡槽（21）内壁两侧开设有条状的滑槽与插板（2）滑动连接，插板（2）侧表面连接有条状的滑块与滑槽配合。

6.根据权利要求5所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述卡槽（21）底部连接有弹簧（22），弹簧（22）通过弹性绳（23）与插板（2）底部连接；插板（2）顶部和底部均连接有挂钩与刚性绳（147）或弹性绳（23）挂接。

7.根据权利要求1所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述激光对正系统包括多个激光测距传感器（31）；激光测距传感器（31）连接在插板机构（1）前侧的伸缩杆（143）端部，激光测距传感器（31）的光照方向竖直向下，每个插板机构（1）前端均连接有一个激光测距传感器（31）；激光测距传感器（31）均与主机（14）内部的远程控制模块电性连接；多个激光测距传感器（31）组成环形的光照阵列，与下方的标靶机构配合。

8.根据权利要求7所述的大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，其特征在于：所述标靶机构包括环形结构的靶圈（32），靶圈（32）上表面为环形结构的水平面，靶圈（32）侧表面均为斜坡状的圆锥面结构。

技术总结
本技术公开了一种大型水轮发电机组转子吊装自动插板预警系统，包括自动插板系统和对正监测系统；插板系统包括支撑机构和运动机构；支撑机构包括底座，底座上表面滑动连接有主机，主机内部设置有电源、远程控制模块、无线模块和报警模块；主机一端连接有运动机构；对正监测系统包括过流保护模块和激光对正系统，过流保护模块设置在主机内部与电源以及远程控制模块电性连接。该系统用于解决现有的水轮发电机组转子吊装下放过程中，需要人工手动进行插板来判定是否与定子内壁发生碰撞，效率较差，误判几率大，且存在较大人员作业风险的问题，具有可自动插板，大幅节省了人力，增强了判定准确度，且规避了人员作业风险的特点。

技术研发人员：孔祥初,严天明,邬浩,王乐胜
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：20230506
技术公布日：2024/1/15