一种具有在线监测组件结构的接力器的制作方法

本技术涉及接力器，尤其是一种具有在线监测组件结构的接力器。

背景技术：

1、接力器主要由活塞杆、活塞、缸体、前后端盖、密封、销轴、基础埋件等组成。接力器与进水阀机构配套形成成套装备，是水电行业应用的基础件，也是电站进水阀必备的共性关键部件之一。目前国内(外)电站上使用的接力器上不安装各类监测设备，产品的运行使用情况，全是靠电厂运维人员每天巡检的目视检查。不能有效的了解、掌握产品实际运行使用情况，在接力器运行过程中出现问题了，才开始准备检修方案，这样就会影响到接力器的正常运行。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的具有在线监测组件结构的接力器。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有在线监测组件结构的接力器，包括缸体，所述的缸体内设置有活塞和活塞杆，所述的缸体后端设置有后缸盖，所述的后缸盖通过销轴连接至底座，所述的缸体的前端设置有前端盖，所述的前端盖上还设置有限位块，所述的缸体的前端通过活塞杆连接有耳环；

3、所述的前端盖和后缸盖的油口处均设置有温度传感器，所述的前端盖和后缸盖的侧壁上均设置有压力传感器，所述的前端盖的前端面上设置有振动传感器，所述的限位块上还设置有激光测距传感器；

4、所述的温度传感器、压力传感器、振动传感器和激光测距传感器与外接电器箱电连。

5、(1)压力传感器的技术性能

6、油液压力是液压系统控制的核心，液压缸将液压能转变为机械能的过程与油液压力息息相关，油液压力的变化对设备的实时负载和健康状态具有指示作用。

7、(2)温度传感器的技术性能

8、液压油温度对系统的影响：

9、a.油温升高有增加元件及系统内油泄漏量的风险。

10、b.油温升高会影响工作速度和工作稳定性，降低工作精度。

11、c.油温升高会增加机械磨损，在油液不太干净时容易发生故障。

12、d.油温升高会造成机械元件产生热变形，影响阀芯移动。

13、e.油温升高将使油液的氧化加快，导致油液加速变质。

14、f.油温过高会使密封装置老化变质，丧失密封性能。

15、所以液压系统油液的性能直接影响设备的整体性能，控制好油液的工作温度是液压系统正常工作的前提条件。

16、3)振动传感器的技术性能

17、设备在无故障正常运行时，其振动烈度一般处于该工况下的较低水平，当出现设备损伤或磨损、裂纹、安装不当等情况时，其振动烈度在该工况下一般会增大，并且设备的在不同的工况下振动烈度范围是不同的。通过监测振动烈度的变化，对设备进行状态评级。

18、本实用新型采用的是集成加速度传感器(dis-ac)，其特点是：

19、非介入式；灵敏度高，可以提前发现故障信息；可实时监测物体运行状态；振动测量的频率范围宽，能同时做静态和动态测量，适用性强。

20、(4)长距激光位移传感器的技术性能

21、激光有直线度好的优良特性，同时，激光的产生装置也克服了体积较大和使用寿命的缺点，采用激光相位法测距是利用发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。长距相位式激光测距一般应用在精密测距中。

22、本实用新型采用激光测距传感器的其特点是：

23、a.非介入式；

24、b.检测精度高，检测距离长；

25、c.无需反射镜；

26、d.非阳光直射情况下适用性强。

27、进一步地，本实用新型所述的压力传感器插接在所述前端盖和后缸盖的预制安装孔内。

28、进一步地，本实用新型所述的缸体外壁上设置有一根排线管，所述前端盖上的温度传感器、压力传感器、振动传感器以及所述限位块上激光测距传感器的电气引线分别穿过所述排线管后接入电器箱；

29、通过采用上述技术方案，可以使得各项线束整齐有序分布，更加美观也更加安全。

30、进一步地，本实用新型所述的电器箱安装在所述底座上，所述的电器箱内设置有io-link主站和控制器。

31、进一步地，本实用新型所述的控制器包括边缘计算模块、数据解析模块、预警模块和故障诊断模块。

32、(1)边缘计算模块

33、该模块可以集成于分布式传感器单元内，内置的32位微控制器具有逻辑运算能力，可以在前端完成相应参数的计算和分析功能，如排序、数字滤波、傅里叶变换、智能匹配等功能。把必要的计算前移至传感器最近端，不仅能够使系统适应低带宽的网络环境，还可以减轻服务器的计算压力。更重要的是，前端计算可以在时序上将数据进行统一，使后端服务得到序列化、表格化的数据，为未来的大数据分析和智能运算奠定数据基础。

34、(2)数据解析模块——数据持久化

35、传感器在前端感知的数据通过网络传输至服务器后，服务器通过对序列数据的解析，完成数据库的书写操作，该操作将各传感器在时间序列对齐并进行数据序列化操作。记录设备寿命周期的运行数据并形成数据集，用于人工智能分析运算。

36、(3)预警模块——数据分析与预警

37、依据监测设备的不同，定制相应的报警参数，当运行时的设备参数达到或接近报警值时，该模块可以及时做出报警通知，该通知可通过邮件、钉钉、公众号或手机短信(需购买运营商服务)的形式发送给决策者。

38、同时，该模块还具有自学习功能，当设备运行一段时间后，该模块可以对设备的历史参数信息进行自我学习，逐渐获得其更高维度的内在特征。当某个时点上设备的运行特征在自身历史上从未出现时，系统将给予预警消息。

39、(4)故障诊断模块

40、系统通过监测参数和基线值来识别预期的故障，并指出故障存在或发生的测量参数。在专家预警数据库和机器自学习预警数据库的基础上进行风险分析，结合健康管理参数的合理区间、曲线或者特征值变化，指示出设备的健康状态或故障状态。

41、本实用新型的有益效果是：解决了背景技术中存在的缺陷，通过对进水球阀接力器结构上增加压力传感器、位移传感器、温度传感器、振动传感器，达到对接力器运行状态的信息采集，通过检测数据的比对，就能对产品状况进行预测，提前准备好接力器的检修方案。

技术特征：

1.一种具有在线监测组件结构的接力器，包括缸体(1)，所述的缸体(1)内设置有活塞(2)和活塞杆(3)，其特征在于：所述的缸体(1)后端设置有后缸盖(4)，所述的后缸盖(4)通过销轴(5)连接至底座(6)，所述的缸体(1)的前端设置有前端盖(7)，所述的前端盖(7)上还设置有限位块(8)，所述的缸体(1)的前端通过活塞杆(3)连接有耳环(9)；

2.如权利要求1所述的一种具有在线监测组件结构的接力器，其特征在于：所述的压力传感器(11)插接在所述前端盖(7)和后缸盖(4)的预制安装孔内。

3.如权利要求1所述的一种具有在线监测组件结构的接力器，其特征在于：所述的缸体(1)外壁上设置有一根排线管(15)，所述前端盖(7)上的温度传感器(10)、压力传感器(11)、振动传感器(12)以及所述限位块(8)上激光测距传感器(13)的电气引线分别穿过所述排线管(15)后接入电器箱(14)。

4.如权利要求1所述的一种具有在线监测组件结构的接力器，其特征在于：所述的电器箱(14)安装在所述底座(6)上，所述的电器箱(14)内设置有io-link主站和控制器。

5.如权利要求4所述的一种具有在线监测组件结构的接力器，其特征在于：所述的控制器包括边缘计算模块、数据解析模块、预警模块和故障诊断模块。

技术总结
本技术涉及一种具有在线监测组件结构的接力器，包括缸体，所述的缸体内设置有活塞和活塞杆，所述的缸体后端设置有后缸盖，所述的后缸盖通过销轴连接至底座，所述的缸体的前端设置有前端盖，所述的前端盖上还设置有限位块，所述的缸体的前端通过活塞杆连接有耳环；所述的前端盖和后缸盖的油口处均设置有温度传感器，所述的前端盖和后缸盖的侧壁上均设置有压力传感器，所述的前端盖的前端面上设置有振动传感器，所述的限位块上还设置有激光测距传感器，各传感器对接力器运行状态的信息采集，通过检测数据的比对，就能对产品状况进行预测，提前准备好接力器的检修方案。

技术研发人员：方海清,王金宝,沈翔
受保护的技术使用者：常州液压成套设备厂有限公司
技术研发日：20230309
技术公布日：2024/1/14