用于动力扳手的控制系统和设备技术方案

本公开内容的实施例提供了一种控制系统，包括：动力扳手；以及可操作地连接至动力扳手的控制器，其中控制器配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引动力扳手的操作头转动，将原点限定在操作头的角位置处，在该处操作头的压力角导数超过预定阈值，响应于以下指引操作头转动角梯级：超过预定阈值的操作头的压力角导数，以及小于目标值的操作头的角差；以及响应于大致等于或大于目标值的操作头的角差来指引操作头停止转动。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容大体上涉及包括动力扳手或与动力扳手交互的控制系统和设备。更具体而言，本公开内容涉及具有用于基于各种条件控制动力扳手的转矩施加过程的控制器的系统和设备。
技术介绍
机器组件的两个或更多个独立的构件(诸如发电系统中发现的那些)可通过使用紧固元件(诸如，拧到螺纹紧固件上的螺栓)来机械地联接到彼此上。在常规过程中，这些紧固元件可通过使用诸如扳手、螺栓装置等工具来人工地安装。在安装和保养操作期间，特定变量的可接受误差裕度可能是非常小的。称为\螺栓伸展\的一个敏感变量可限定为螺栓从基准构件的表面伸长的量。螺栓伸展是影响机器组件的操作和稳定性的变量的一个实例。为了减小人为误差的可能性，用于安装紧固元件的一些处理步骤可自动化。在一个实例中，超声测量仪器可使安装过程的一些部分(诸如，上文所述的过程中的一个)部分地自动化。然而，该途径可能对于一些类型的机器是不适合或不是优选的。在机器组件的建造、安装和保养期间提供较高准确性和速度继续是特定应用的技术挑战。
技术实现思路
本文论述了一种用于动力扳手的控制系统及设备。尽管本公开内容的实施例通过参照发电系统的实例来论述，但将理解的是，本公开内容的实施例可广泛应用于控制用于将两个或更多个构件连结在一起的转矩施加过程。本专利技术的第一方面提供了一种系统，包括：动力扳手；以及可操作地连接至动力扳手的控制器，其中控制器配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引动力扳手的操作头转动，其中压力角导数限定为由动力扳手的操作头的角位置的变化引起的相对于操作头的压力变化，将原点限定在操作头的角位置处，在该处操作头的压力角导数超过预定阈值，响应于以下来指引操作头转动角梯级：(a)超过预定阈值的操作头的压力角导数，以及(b)小于目标值的操作头的角差，其中角差表示操作头从原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于目标值的操作头的角差来指引操作头停止转动。本专利技术的第二方面提供了一种设备，包括：包括用于转动可旋转的工件的操作头的动力扳手；可操作地连接至动力扳手上的压力传感器，压力传感器测量相对于操作头的压力；角编码器，其可操作地连接至动力扳手，且配置成确定操作头和可旋转的工件中的一个关于原点的角位置；可操作地连接至动力扳手、压力传感器和角编码器的控制器，其中控制器配置成：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引动力扳手的操作头转动，其中压力角导数限定为由动力扳手的操作头的角位置的变化引起的相对于操作头的压力变化，将原点限定在操作头的角位置处，在该处操作头的压力角导数超过预定阈值，响应于以下来指引动力扳手转动角梯级：(a)超过预定阈值的操作头的压力角导数，以及(b)小于目标值的操作头的角差，其中角差表示操作头从原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于目标值的操作头的角差来指引操作头停止转动。本专利技术的第三方面提供了一种系统，包括：液压扳手，其中液压扳手还包括液压流体压力传感器、角编码器、用于转动可旋转的工件的操作头；以及控制器，其可操作地连接至液压扳手，且配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来使可旋转的工件与操作头一起转动，其中压力角导数限定为由动力扳手的操作头的角位置的变化引起的相对于操作头的压力变化，将原点限定在操作头的压力角导数超过预定阈值的位置处，响应于以下使可旋转的工件与操作头一起转动角梯级：(a)超过预定阈值的动力扳手的压力角导数，以及(b)小于目标值的操作头的角差，其中角差表示操作头从原点旋转的总量；以及响应于超过预定阈值的操作头的压力角导数和大致等于或大于目标值的操作头从原点的角差来使操作头与可旋转的工件断开。本专利技术的第一技术方案提供了一种系统，包括：动力扳手；以及可操作地连接至所述动力扳手的控制器，其中所述控制器配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引所述动力扳手的所述操作头转动，其中所述压力角导数限定为由所述动力扳手的所述操作头的角位置的变化引起的相对于所述操作头的压力变化，将原点限定在所述操作头的角位置处，在该处所述操作头的所述压力角导数超过所述预定阈值，响应于以下来指引所述操作头转动角梯级：(a)超过所述预定阈值的所述操作头的所述压力角导数，以及(b)小于目标值的所述操作头的角差，其中所述角差表示所述操作头从所述原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于所述目标值的所述操作头的所述角差来指引所述操作头停止转动。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，所述控制器进一步配置成执行包括以下的动作：响应于大致等于或大于所述目标值的所述角差来确定相对于所述操作头的所述压力是否在容限带外，以及响应于在所述容限带外的相对于所述操作头的所述压力来指引所述操作头转动角校正。本专利技术的第三技术方案是在第二技术方案中，所述容限带包括与目标压力有最多大约百分之十的压差。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中，所述动力扳手包括液压扳手。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中，所述角梯级包括多个角梯级中的一个，所述多个角梯级中的每一个将预定压差给予所述动力扳手。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，所述可旋转的工件包括涡轮组件的锁定螺母和非锁定螺母中的一者。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，还包括用于确定相对于所述操作头的所述压力的可操作地连接至所述动力扳手的压力传感器。本专利技术的第八技术方案是在第一技术方案中，还包括用于确定所述操作头关于所述原点的所述角位置的可操作地连接至所述动力扳手的角编码器。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，所述角差的所述目标值对应于由所述操作头旋转的工件的目标螺栓伸展。本专利技术的第十技术方案提供了一种设备，包括：包括用于转动可旋转的工件的操作头的动力扳手；可操作地连接至所述动力扳手的压力传感器，所述压力传感器测量相对于所述操作头的压力；角编码器，其可操作地连接至所述动力扳手，且配置成确定所述操作头和所述可旋转的工件中的一个关于原点的角位置；可操作地连接至所述动力扳手、所述压力传感器和所述角编码器的控制器，其中所述控制器配置成：响应于低于预定阈值的所述操作头的压力角导数来指引所述动力扳手的所述操作头转动，其中所述压力角导数限定为由所述动力扳手的所述操作头的角位置的变化引起的相对于所述操作头的压力变化，将原点限定在所述操作头的角位置处，在该处所述操作头的所述压力角导数超过所述预定阈值，响应于以下来指引所述动力扳手转动角梯级：(a)超过所述预定阈值的所述操作头的所述压力角导数，以及(b)小于目标值的所述操作头的角差，其中所述角差表示所述操作头从所述原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于所述目标值的所述操作头的所述角差来指引所述操作头停止转动。本专利技术的第十一技术方案是在第十技术方案中，所述动力扳手包括液压扳手。本专利技术的第十二技术方案是在第十技术方案中，所述可旋转的工件包括涡轮组件的锁定螺母和非锁定螺母中的一者。本专利技术的第十三技术方案是在第十技术方案中，所述角梯级包括多个角梯级中的一个，其中所述多个角梯级中的每一个将预定角差给予所述操作头。本专利技术的第十四技术方案是在第十技术方案中，所述压力传感器包括所述动力扳手的内部压力传感器。本专利技术的第十五技术方案是在第十技术方案中，所述控制器进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：动力扳手；以及可操作地连接至所述动力扳手的控制器，其中所述控制器配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引所述动力扳手的所述操作头转动，其中所述压力角导数限定为由所述动力扳手的所述操作头的角位置的变化引起的相对于所述操作头的压力变化，将原点限定在所述操作头的角位置处，在该处所述操作头的所述压力角导数超过所述预定阈值，响应于以下来指引所述操作头转动角梯级：(a)超过所述预定阈值的所述操作头的所述压力角导数，以及(b)小于目标值的所述操作头的角差，其中所述角差表示所述操作头从所述原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于所述目标值的所述操作头的所述角差来指引所述操作头停止转动。

【技术特征摘要】
2015.04.07 US 14/6802131. 一种系统，包括：动力扳手；以及可操作地连接至所述动力扳手的控制器，其中所述控制器配置成执行包括以下的动作：响应于低于预定阈值的操作头的压力角导数来指引所述动力扳手的所述操作头转动，其中所述压力角导数限定为由所述动力扳手的所述操作头的角位置的变化引起的相对于所述操作头的压力变化，将原点限定在所述操作头的角位置处，在该处所述操作头的所述压力角导数超过所述预定阈值，响应于以下来指引所述操作头转动角梯级：(a)超过所述预定阈值的所述操作头的所述压力角导数，以及(b)小于目标值的所述操作头的角差，其中所述角差表示所述操作头从所述原点旋转的总量；以及响应于大致等于或大于所述目标值的所述操作头的所述角差来指引所述操作头停止转动。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步配置成执行包括以下的动作：响应于大致等于或大于所述目标值的所述角差来确定相对于所述操作头的所述压力是否在容限带外，以及响应于在所述容限带外的相对于所述操作头的所述压力来指引所述操作头转动角校正。3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述容限带包括与目标压力有最多大约百分之十的压差。4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力扳手包括液压扳手。5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述角梯级包括多个角梯级中的一个，所述多个角梯级中的每一个将预定压差给予所述动力扳手。6. 根据权利要求1所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ科勒蒂，S拉维，M赛德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US