基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统及施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统及施工方法，系统包括：检测定位单元，其包括半径测量尺、壳体、等距缩进机构、设于下壳体几何中心的激光发射端；布置于底层联轴内部的联轴状态反馈单元，其包括支撑平台、激光接收端、硬件系统。通过利用圆心到圆周上各个点的距离相等且均为圆的半径的几何原理，结合三个圆周点可确定圆心的理论提出了半径测量尺的技术方案，此外通过设置等距缩进机构在实现对圆周进行定位的同时，由于定位边的等量缩进，配合激光发射端实现了轻松得到联轴中心轴线的技术效果；此外在底层联轴内部设置联轴状态反馈单元，实现了联轴在整体安装过程中对中心轴线对心状态标记与判断的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统及施工方法


[0001]本专利技术属于泵站建设
，更具体地，涉及一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统及施工方法。

技术介绍

[0002]城市湖水排放发展越来越迅速，目前泵站建设正在提上日程，泵站由多个泵层组成，而泵层的安装是基于多个联轴在垂直方向上进行拼装而成，多联轴之间安装的相对定位，对泵层的安装性能与施工质量起到了决定性作用；此外，由于加工精度与质量原因，联轴半径尺寸存在一定差异性，使用前需对联轴半径进行校验，以确保其尺寸满足工程需求。上述技术问题引发了许多泵站水泵设备安装施工过程中，水泵设备现场报验程序及水泵安装存在不够精准及不够迅速的技术问题，从而对施工效率及质量产生了阻碍。
[0003]为了解决联轴半径检测与精准定位及安装，中国技术专利CN215338105U公开了一种用于测量圆弧半径的测量装置，包括：半径规底座和数显表，半径规底座具有装配台，自装配台的两侧分别往下往外延伸出两根支腿，两根支腿形成一夹角，装配台开设有一通孔；数显表包括表盘、与表盘固定连接的固定杆、套设在固定杆内且与表盘弹性连接的测量杆，测量杆能相对于固定杆伸缩，固定杆穿设过通孔使得数显表固定安装至半径规底座，并且测量杆所在轴线与两根支腿所形成的夹角的角平分线重合；测量装置具有初始状态，此时测量杆处于初始位置；测量装置还具有工作状态，此时两根支腿、测量杆分别与圆弧表面接触，并且测量杆的位置不同于其初始位置，表盘对应显示圆弧半径值；中国专利技术专利CN109668508A公开一种动态回转窑中心线测量方法，其特征在于，包括如下步骤：1)测量设备安装在轮带与托轮附近，分别测量左拖轮半径、右托轮半径与各档轮带半径；2)测量轮带与筒体间隙；3)搭建水平横梁测量左拖轮、右托轮水平距离，通过几何关系计算轮带中心坐标值；4)全站仪测量各档位轮带中心线水平偏差和轮带中心线垂直偏差，确定筒体的动态中心线，动态回转窑中心线测量完毕。
[0004]上述专利技术均可通过测定几何关系得到圆形结构的半径尺寸，但仍存在如下技术问题：专利技术CN215338105U仅可实现对圆形结构的半径进行测量，无法实现联轴中心轴线检测的技术效果；(2)专利技术CN109668508A虽能测量圆形结构的中心坐标，但需动态测量且结构较为复杂，不适用于泵站建设的联轴结构安装应用场合；(3)在整个泵层结构建设过程中，不仅需要测量单联轴的中心轴线，且须使其具有能够同时监测该联轴与安装完成的联轴是否保持同轴关系的技术优势，并对对心检测的精度性能上具有一定要求，而上述现有技术中均未公开。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统及施工方法，通过利用圆心到圆周上各个点的距离相等且均为圆的半径的几何原理，结合三个圆周点可确定圆心的理论提出了半径测量尺的技术方案，此外通过
设置等距缩进机构在实现对圆周进行定位的同时，由于定位边的等量缩进，配合激光发射端实现了轻松得到联轴中心轴线的技术效果；此外在底层联轴内部设置联轴状态反馈单元，实现了联轴在整体安装过程中对中心轴线对心状态标记与判断的技术效果，也实现了该方案相比较而言测量原理简单、操作方便的技术效果。
[0006]按照本专利技术的第一方面，提供一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统，包括：
[0007]放置于待安装联轴上方的检测定位单元，其包括设有半径测量尺与游标滑槽的下壳体、固定连接于下壳体上方的上壳体、由下壳体与上壳体所构成的内空安装区域、设于所述内空安装区域用于定位圆周的等距缩进机构、设于下壳体几何中心的激光发射端，所述下壳体为沿中心点旋转阵列而成的规则结构，通过等距缩进机构，将检测定位单元夹紧至待安装联轴(103)上方，同时构成激光发射端(220)所在位置点与待安装联轴(103)中心轴线的贯穿关系，并可从半径测量尺(203)中读出半径值；
[0008]布置于底层联轴内部的联轴状态反馈单元，其包括由定位盘与周围固定连接的角撑构成的支撑平台、连接于支撑平台几何中心的激光接收端、用于对所述激光接收端接收到的信号进行处理的并给出对心状态提示的硬件系统，利用激光接收端(310)感应投射而来的光线强度，并通过光强阈值间接判断激光射线与感应头之间的位置关系，同时采用硬件系统(320)发出位置调整的指导信号。
[0009]优选的，所述的等距缩进机构，包括：
[0010]转动连接于下壳体内中空安装区域的传动丝杆、与所述传动丝杆螺纹连接的游标滑块、设于游标滑块下端的游标抵块、固定连接于传动丝杆靠近下壳体几何中心一端的第一齿轮；
[0011]与上壳体几何中心处转动连接的中心连杆、固定连接于中心连杆下端的并与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮、固定连接于中心连杆上端的调整把手。
[0012]优选的，所述的联轴状态反馈单元，还包括：
[0013]设置于定位盘中心位置的半球状空心槽、转动连接于所述半球状空心槽的自调整万象连节、固定连接于所述自调整万象连节下方的负重部；
[0014]所述激光接收头在正对负重部方向固定设置于自调整万象连节上方。
[0015]优选的，所述的负重部的自身重力大于自调整万象连节与激光接收头总重力的2倍。
[0016]优选的，所述的激光接收头为光感元件点阵式布置的片状结构。
[0017]优选的，所述的硬件系统包括：
[0018]设置于定位盘上表面的环境光强采集光敏电阻、设置于激光接收头上表面的探头光强采集光敏电阻；
[0019]依次连接于环境光强采集光敏电阻与探头光强采集光敏电阻后级的分压电路、差分放大器、电压跟随器、AD电压采集单元、数据滤波单元、数据解算单元、对心状态判断单元和声音提示单元。
[0020]优选的，所述的数据解算单元，包括：
[0021]将光强电压信号转换成光照强度的光强解析单元、将激光接收头中的各个光敏电阻与坐标一一匹配的坐标匹配单元、存储底层联轴的中心轴线坐标的对心光强表存储区、
存储当前待安装联轴的中心轴线坐标的当前光强表存储区。
[0022]优选的，所使用的各个光敏电阻的一致性误差小于1％。
[0023]优选的，所述的数据滤波算法采用滑动平均滤波算法作为前级滤波，后级滤波采用卡尔曼滤波算法。
[0024]按照本专利技术的第二方面，提供一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统的施工方法，包括如下步骤：
[0025]S100：根据施工要求安装底层联轴，随后将检测定位单元置于底层联轴上方，通过调整等距缩进机构使得检测定位单元与底层联轴的外壁进行紧密卡接；
[0026]S200：读出此时游标滑块对应半径测量尺上的示数，从而得到该联轴的半径信息；
[0027]S300：保持此时的位置状态，启动激光发射端，此时激光射线所在位置即为联轴的中心轴线；此时，将联轴状态反馈单元放置于底层联轴内部，并调整联轴状态反馈单元使激光接收头与激光射线保持贯穿状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统，其特征在于，包括：放置于待安装联轴(103)上方的检测定位单元(2)，其包括设有半径测量尺(203)与游标滑槽(204)的下壳体(201)、固定连接于下壳体(201)上方的上壳体(202)、由下壳体(201)与上壳体(202)所构成的内空安装区域、设于所述内空安装区域用于定位圆周的等距缩进机构(210)、设于下壳体(201)几何中心的激光发射端(220)，所述下壳体(201)为沿中心点旋转阵列而成的规则结构，通过等距缩进机构(210)，将检测定位单元夹紧至待安装联轴(103)上方，同时构成激光发射端(220)所在位置点与待安装联轴(103)中心轴线的贯穿关系，并可从半径测量尺(203)中读出半径值；布置于底层联轴(101)内部的联轴状态反馈单元(3)，其包括由定位盘(302)与周围固定连接的角撑(301)构成的支撑平台(300)、连接于支撑平台(300)几何中心的激光接收端(310)、用于对所述激光接收端(310)接收到的信号进行处理的并给出对心状态提示的硬件系统(320)，利用激光接收端(310)感应投射而来的光线强度，并通过光强阈值间接判断激光射线与感应头之间的位置关系，同时采用硬件系统(320)发出位置调整的指导信号。2.根据权利要求1所述的一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统，其特征在于，所述的等距缩进机构(210)，包括：转动连接于下壳体(201)内中空安装区域的传动丝杆(211)、与所述传动丝杆(211)螺纹连接的游标滑块(212)、设于游标滑块(212)下端的游标抵块(2120)、固定连接于传动丝杆(211)靠近下壳体(201)几何中心一端的第一齿轮(213)；与上壳体几何中心处转动连接的中心连杆(215)、固定连接于中心连杆(215)下端的并与所述第一齿轮(213)啮合传动的第二齿轮(214)、固定连接于中心连杆(215)上端的调整把手(216)。3.根据权利要求2所述的一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统，其特征在于，所述的联轴状态反馈单元(3)，还包括：设置于定位盘(302)中心位置的半球状空心槽(303)、转动连接于所述半球状空心槽(303)的自调整万象连节(311)、固定连接于所述自调整万象连节(311)下方的负重部(312)；所述激光接收头(313)在正对负重部(312)方向固定设置于自调整万象连节(311)上方。4.根据权利要求3所述的一种基于等径法的联轴质量监测与同轴定位系统，其特征在于：所述的负重部(312)的自身重力大于自调整万象连节(311)与激光接收头(313)总重力的2倍。5.根据权利要求1～4其中任意一项所述的一种基于等径法的...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝存虎，方耀辉，周吉，刘洋，呙于平，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：