一种环冷机支撑轮空间定位方法与流程

1.本发明涉及环冷机技术领域，特别涉及一种环冷机支撑轮空间定位方法。


背景技术：

2.受制于支撑轮的定位精度不高，环冷机台车在进行大半径回转圆周运动过程中极易发生台车跑偏、支撑轮损坏的现象，直接影响着环冷机运行的稳定性。其中，现有的支撑轮定位方法主要包括：第一步：通过预留中心基准，校订框架梁空间位置，利用全站仪在中心基准设站，并测定框架梁与站位的水平距。第二步：通过在框架梁内外侧梁柱上标记位置为支撑轮提供定位基准。第三步：通过梁柱上的定位基准架设钢线，通过支撑轮框架与钢线位置垂直比对，对支撑轮与环冷机转子运行圆轨迹直径方向垂直关系进行判定，通过在支撑轮轮面上架设框式水平仪，对支撑轮与大地水平面的垂直关系进行判定。上述方法引入很多辅助件，受装配误差，操作工装精度等的影响较大，整体定位精度不高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种环冷机支撑轮空间定位方法，解决现有技术中现有环冷机支撑轮定位操作精度差的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种环冷机支撑轮空间定位方法，包括：
5.利用激光跟踪仪确定各支撑轮的圆面的圆心和法线；
6.基于所述各支撑轮的圆面的圆心拟合计算圆周，预测得到转子运行轨迹；
7.基于所述转子运行轨迹确定转子运行的中心点及自所述中心点指向所述圆心的半径矢量；
8.基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量。
9.进一步地，所述利用激光跟踪仪确定各支撑轮的圆面的圆心和法线包括：
10.采用激光跟踪仪设站，获取支撑轮的转动轨迹上的多点；
11.基于所述多点绘制标准圆，并确定所述标准圆的圆心和法线。
12.进一步地，所述采用激光跟踪仪设站，获取支撑轮的转动轨迹上的多点包括：
13.分别在外支撑轮的内侧面上和内支撑轮的外侧面上设置靶球；
14.采用激光跟踪仪设站，获取各支撑轮上的靶球的运行轨迹上的多点。
15.进一步地，所述设置靶球包括：
16.固定已标定偏量的强磁基座，并将靶球磁吸附在所述强磁基座上。
17.进一步地，所述基于所述各支撑轮的圆面的圆心拟合计算圆周包括：
18.通过全站仪在环冷机圆周上等间距设站，并在相邻两个站位之间设置参考点位，并通过所述参考点位拟合计算不同站位的相互位置，使得各站位获取到的点位样本以准确的相互位置关系置于同一空间坐标系统内；
19.通过所述全站仪于所述空间坐标系通内获取各支撑轮的所述圆心的圆心坐标；
20.并基于所述圆心坐标拟合计算支撑轮的分布圆周。
21.进一步地，所述基于所述圆心坐标拟合计算支撑轮的分布圆周包括：
22.通过所述外支撑轮的圆心坐标拟合计算外分布圆周；
23.通过所述内支撑轮的圆心坐标拟合计算内分布圆周。
24.进一步地，所述预测得到转子运行轨迹包括：
25.分别基于所述外分布圆周和所述内分布圆周在考虑磁座标定偏量，支撑轮设计宽度，设计轨迹半径的条件下，计算得到所述外分布圆周和所述内分布圆周的偏差量，确定转子运行轨迹。
26.进一步地，所述基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量包括：
27.将支撑轮的法线以所述圆心为起点进行单位化；
28.通过激光跟踪仪确定的的大地水平面，获取法线起点与法线终点的高度差，确定支撑轮与大地水平面垂直偏差量；
29.获取对应支撑轮的所述法线与所述半径矢量的水平分量的夹角，确定支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量。
30.进一步地，全站仪在环冷机圆周上等间距设站的数量为4～8个。
31.进一步地，相邻两个站位间近布设1～2个参考点位。
32.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
33.本技术实施例中提供的环冷机支撑轮空间定位方法，先操作激光跟踪仪于统一参考坐标系统下确定各支撑轮的圆面的圆心和法线，在此基础上基于所述各支撑轮的圆面的圆心拟合计算圆周，并以此预测得到转子运行轨迹，从而建立支撑轮与转子的特征关系。基于所述转子运行轨迹确定转子运行的中心点，即作为稳定的旋转中心；及自所述中心点指向所述圆心的半径矢量，从而将特征关系具体到旋转中心到各支撑轮圆心的联系；并进一步基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量，具体确认支撑轮的支撑轮与大地水平面垂直偏差量以及支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量，作为调整支撑轮的依据。整个过程操作简便高效，精度大幅提升。
附图说明
34.图1为本发明实施例提供的环冷机支撑轮空间定位方法原理示意图；
35.图2为本发明实施例提供的支撑轮与大地水平面垂直偏差量示意图；
36.图3为本发明实施例提供的支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量示意图。
具体实施方式
37.本技术实施例通过提供一种环冷机支撑轮空间定位方法，解决现有技术中现有环冷机支撑轮定位操作精度差的技术问题。
38.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
39.参见图1，一种环冷机支撑轮空间定位方法，包括：
40.利用激光跟踪仪确定各支撑轮的圆面的圆心和法线；
41.基于所述各支撑轮的圆面的圆心拟合计算圆周，预测得到转子运行轨迹；
42.基于所述转子运行轨迹确定转子运行的中心点及自所述中心点指向所述圆心的半径矢量；
43.基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量。
44.下面将具体说明。
45.参见图1，所述利用激光跟踪仪确定各支撑轮1的圆面的圆心和法线包括：
46.采用激光跟踪仪2设站，获取支撑轮1的转动轨迹上的多点；
47.基于所述多点绘制标准圆，并确定所述标准圆的圆心和法线。
48.本实施例中，通过拨转所述支撑轮1，期间通过所述激光跟踪仪2多次采集所述支撑轮1的侧面上的某个点位，从而确定一个圆形轨迹；从而能够通过圆形轨迹精确确定所述支撑轮1的侧面参考面的圆心，也就是旋转中心。
49.具体来说，支撑轮分为内外两圈，所述采用激光跟踪仪2设站，获取支撑轮1的转动轨迹上的多点包括：
50.分别在外支撑轮的内侧面上和内支撑轮的外侧面上设置靶球3；
51.采用激光跟踪仪2设站，获取各支撑轮1上的靶球3的运行轨迹上的多点。也就是，通过所述激光跟踪仪2跟踪靶球3即可高精度确定多点。
52.为了便于操作，所述设置靶球包括：
53.固定已标定偏量的强磁基座到支撑轮的侧面参考面上，并将靶球3磁吸附在所述强磁基座上；从而操作便捷，拆装方便。
54.为了保证操作效率和定位精度，所述基于所述各支撑轮1的圆面的圆心拟合计算圆周包括：
55.通过全站仪在环冷机圆周上等间距设站，并在相邻两个站位之间设置参考点位，并通过所述参考点位拟合计算不同站位的相互位置，使得各站位获取到的点位样本以准确的相互位置关系置于同一空间坐标系统内；
56.通过所述全站仪于所述空间坐标系通内获取各支撑轮1的所述圆心的圆心坐标；
57.并基于所述圆心坐标拟合计算支撑轮1的分布圆周。
58.为了提升精度，分别针对内外两圈支撑轮1进行协同拟合；所述基于所述圆心坐标拟合计算支撑轮1的分布圆周包括：
59.通过所述外支撑轮的圆心坐标拟合计算外分布圆周；
60.通过所述内支撑轮的圆心坐标拟合计算内分布圆周。
61.相配合的，所述预测得到转子运行轨迹包括：
62.分别基于所述外分布圆周和所述内分布圆周在考虑磁座标定偏量，支撑轮设计宽度，设计轨迹半径的条件下，计算得到所述外分布圆周和所述内分布圆周的偏差量，确定转子运行轨迹。
63.另一方面，所述基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量包括：
64.将支撑轮的法线以所述圆心为起点进行单位化；
65.通过激光跟踪仪确定的的大地水平面，获取法线起点与法线终点的高度差，确定
支撑轮与大地水平面垂直偏差量；
66.获取对应支撑轮的所述法线与所述半径矢量的水平分量的夹角，确定支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量。
67.也就是说，通过每个支撑轮1的法线和半径矢量的空间位置关系实现支撑轮与大地水平面垂直偏差量和支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量。
68.本实施例中，全站仪在环冷机圆周上等间距设站的数量为4～8个。相邻两个站位间近布设1～2个参考点位。
69.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
70.本技术实施例中提供的环冷机支撑轮空间定位方法，先操作激光跟踪仪于统一参考坐标系统下确定各支撑轮的圆面的圆心和法线，在此基础上基于所述各支撑轮的圆面的圆心拟合计算圆周，并以此预测得到转子运行轨迹，从而建立支撑轮与转子的特征关系。基于所述转子运行轨迹确定转子运行的中心点，即作为稳定的旋转中心；及自所述中心点指向所述圆心的半径矢量，从而将特征关系具体到旋转中心到各支撑轮圆心的联系；并进一步基于所述圆心、所述法线与所述中心点和半径矢量确定所述支撑轮的偏差量，具体确认支撑轮的支撑轮与大地水平面垂直偏差量以及支撑轮与转子运行轨迹的切向偏量，作为调整支撑轮的依据。整个过程操作简便高效，精度大幅提升。
71.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。