大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统及操作方法技术方案

一种大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统及操作方法，包括对中监测装置、对中靶标装置和防撞装置，对中监测装置的数量有多个，多个对中监测装置沿着定子周向布设；对中靶标装置的数量与对中监测装置的数量相对应，每一台对中靶标装置与一台对中监测装置相适配，多个对中靶标装置沿转子外沿周向安装于转子上端面；防撞装置的数量有多个，多个防撞装置沿着转子外沿周向安装于转子上端面，防撞装置包括上下往复运动的防撞条；对中监测装置用于架设在定子上基面或吊装作业平台上。本发明专利技术可有效解决当前大型水电站的水轮发电机转子吊装过程中对中监测和防撞报警作业中量化监控程度低、人工依赖性强以及实时性差的问题。人工依赖性强以及实时性差的问题。人工依赖性强以及实时性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统及操作方法


[0001]本专利技术属于转子吊装
，特别涉及一种大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统及操作方法。

技术介绍

[0002]转子为水轮发电机的重要部件，水电站水轮发电机检修过程中需要进行电机转子的吊出及回装作业，而大型水电站的水轮发电机转子通常具有很大的几何尺寸和设备吨位，其吊装作业难度高和风险大。
[0003]对于大型水轮发电机组，吊装过程转子和定子间的允许间隙范围较小，吊装过程中需要保证一定的对中精度。此外，吊装过程中转子和定子一旦发生挤压和碰撞，则会造成严重的设备损坏事故，因此吊装过程中还要对转子和定子进行物理防护，以保障在吊装意外发生时能够避免转子和定子产生直接挤压和碰撞。
[0004]目前在发电机转子吊出及回装过程中，主要采用人工插板的方式对定子和转子进行间隙监测与碰撞防护，在此过程中，检修施工班组携带插板站立于定子上基面，转子吊装过程中，施工人员需不断上下移动插板以确保转子与定子保持足够间距，发现插板卡涩无法移动后立即举手呼喊汇报，随后研判转子偏离方向后，由起重工作组人员联系桥机司索人员进行转子微调，直至完成起吊及或回装。由于现场环境复杂，该方式主要以人工作业为主，对中过程间隙监测和转子位姿主要依赖操作人员进行定性判断，缺乏量化判断，作业安全风险高，人员调度繁琐，劳动强度大，使吊装作业效率低、耗时长、成本高。

技术实现思路

[0005]鉴于
技术介绍
所存在的技术问题，本专利技术所提供的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统及操作方法，本专利技术可有效解决当前大型水电站的水轮发电机转子吊装过程中对中监测和防撞报警作业中量化监控程度低、人工依赖性强以及实时性差的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案来实现：一种大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，包括对中监测装置、对中靶标装置和防撞装置，对中监测装置的数量有多个，多个对中监测装置沿着定子周向布设；对中靶标装置的数量与对中监测装置的数量相对应，每一台对中靶标装置与一台对中监测装置相适配，多个对中靶标装置沿转子外沿周向安装于转子上端面；防撞装置的数量有多个，多个防撞装置沿着转子外沿周向安装于转子上端面，防撞装置包括上下往复运动的防撞条；对中监测装置用于架设在定子上基面或吊装作业平台上。
[0007]优选的方案中，所述的对中监测装置包括三脚架，三脚架顶部设有全站仪基座，全站仪基座上设有底板，底板上设有水平仪、点激光发射器和转台座，转台座上安装有回转电机，回转电机用于驱动转架转动，转架上安装有俯仰电机，俯仰电机通过转轴连接并驱动激光测距仪进行俯仰动作，激光测距仪上安装有倾角传感器。
[0008]优选的方案中，所述的全站仪基座和底板中心设有通孔，所述的通孔用于点激光
发射器所发射激光束通过，全站仪基座和底板之间设有脚螺旋。
[0009]优选的方案中，所述的对中靶标装置包括靶标板、球形反射靶、靶标磁吸座和十字线激光发射器；所述靶标板为透光材质，靶标板设有十字标，靶标板一端安装有球形反射靶，靶标板另一端下侧安装有靶标磁吸座，靶标板上侧安装十字线激光发射器。
[0010]优选的方案中，所述的十字线激光发射器所发射激光束为可视十字线激光束，十字线激光束与十字标重合，且竖直方向的激光束垂直于靶标板板面且过球形反射靶球心；十字线激光束水平方向激光束与转子外沿相切。
[0011]优选的方案中，所述的防撞装置还包括基座，基座端部的立板上安装有多个导轮，多个导轮之间插装有防撞条组件，防撞条组件与导轮滑动配合，防撞条组件通过锁紧件与基座锁紧；防撞条组件上设置有压力传感器；基座另一端部设置有转子连接机构，转子连接机构用于可拆卸地安装在转子顶端面。
[0012]优选的方案中，所述的转子连接机构包括与基座底板连接的万向调节脚，万向调节脚的螺杆头部安装有调节手柄，调节手柄用于调节万向调节脚的伸出量；转子连接机构还包括开关式磁力座、带柄螺杆、尾座板、导杆和带锁紧箱式滑块直线轴承，带锁紧箱式滑块直线轴承安装在基座上，带锁紧箱式滑块直线轴承通过导杆与尾座板连接，尾座板上设置有带柄螺杆，带柄螺杆与开关式磁力座连接。
[0013]优选的方案中，所述的防撞条组件由若干个防撞条拼接而成，相邻两个防撞条之间可拆卸地连接，防撞条两侧设置有与导轮相配合的导向槽，防撞条背面设置吸附磁铁和压力传感器，吸附磁铁用于吸附在转子的外柱面；压力传感器的触头突出于防撞条表面但不高于吸附磁铁的吸附面。
[0014]优选的方案中，所述的压力传感器与无线终端模块之间电连接，无线终端模块安装在基座上；无线终端模块用于接收传感器的压力信号并将压力信号以无线方式传输至路由器，路由器与服务器电连接，服务器通过显示屏将压力数值进行可视化显示，用于起重操作人员作为吊装过程转子位置及姿态调整的参考。
[0015]一种大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统的操作方法，步骤为：步骤1，架设对中监测装置：将多个对中监测装置架设在定子上基面或吊装作业平台上，架设时通过观察水平仪，先通过三脚架进行对中监测装置粗调平，随后通过全站仪基座上的脚螺旋进行对中监测装置精调平。
[0016]步骤2，标定对中监测装置回转角：通过控制回转电机和俯仰电机，使激光测距仪发射的测距激光束照射于定子内沿上，并使激光测距仪测到最大值，此时标定当前回转电机所在位置为零位即回转角为0；步骤3，标定对中监测装置：情况一，若对中监测装置架设于定子上基面或吊装作业平台上已有经测量和标记有精确坐标的固定点位，则对所有架设的对中监测装置执行步骤2；情况二，若对中监测装置架设于定子上基面或吊装作业平台上任意点位，则现选定其中一架对中监测装置执行步骤2，然后通过控制回转电机和俯仰电机，使激光测距仪发射的测距激光束照射于另一架对中监测装置安装点位上；步骤4，转子位姿校平：通过控制回转电机和俯仰电机，使激光测距仪发射的测距激光束照射于对应的对中靶标装置上的球形反射靶球面，使测距激光束垂直于球形反射靶
球面，即在球形反射靶球面呈现点激光斑，此时，根据激光测距仪所测数据以及倾角传感器所测俯仰电机俯仰角α，结合步骤2中所得激光测距仪测头与定子上端面相对高差，即可求得当前所测对中靶标装置上的球形反射靶球心距离定子上端面相对高差，通过测得多个点位对中靶标装置上的球形反射靶球心距离定子上端面相对高差，将各点高差反馈给吊装操作人员，则可明确此时转子端面与定子端面的倾斜情况，通过调整，当测得多个点位对中靶标装置上的球形反射靶球心距离定子上端面相对高差一致时，转子位姿校平，即此时转子轴心与定子轴心平行。
[0017]步骤5，转子和定子对中：通过控制回转电机和俯仰电机，使激光测距仪发射的测距激光束照射于对应的对中靶标装置上的球形反射靶球面，使测距激光束垂直于球形反射靶球面，即在球形反射靶球面呈现点激光斑，此时，根据激光测距仪所测数据以及回转电机回转角β，即可求得当前所测对中靶标装置上的球形反射靶球心于吊装俯视平面的坐标，由于在吊装俯视平面上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：包括对中监测装置（1）、对中靶标装置（2）和防撞装置（3），对中监测装置（1）的数量有多个，多个对中监测装置（1）沿着定子（4）周向布设；对中靶标装置（2）的数量与对中监测装置（1）的数量相对应，每一台对中靶标装置（2）与一台对中监测装置（1）相适配，多个对中靶标装置（2）沿转子（6）外沿周向安装于转子（6）上端面；防撞装置（3）的数量有多个，多个防撞装置（3）沿着转子（6）外沿周向安装于转子（6）上端面，防撞装置（3）包括上下往复运动的防撞条（312）；对中监测装置（1）用于架设在定子（4）上基面或吊装作业平台（5）上。2.根据权利要求1所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：对中监测装置（1）包括三脚架（101），三脚架（101）顶部设有全站仪基座（102），全站仪基座（102）上设有底板（103），底板（103）上设有水平仪（106）、点激光发射器（110）和转台座（104），转台座（104）上安装有回转电机（107），回转电机（107）用于驱动转架（105）转动，转架（105）上安装有俯仰电机（108），俯仰电机（108）通过转轴（109）连接并驱动激光测距仪（111）进行俯仰动作，激光测距仪（111）上安装有倾角传感器（112）。3.根据权利要求2所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：全站仪基座（102）和底板（103）中心设有通孔，所述的通孔用于点激光发射器（110）所发射激光束通过，全站仪基座（102）和底板（103）之间设有脚螺旋（1021）。4.根据权利要求2所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：对中靶标装置（2）包括靶标板（201）、球形反射靶（202）、靶标磁吸座（203）和十字线激光发射器（204）；所述靶标板（201）为透光材质，靶标板（201）设有十字标（2011），靶标板（201）一端安装有球形反射靶（202），靶标板（201）另一端下侧安装有靶标磁吸座（203），靶标板（201）上侧安装十字线激光发射器（204）。5.根据权利要求4所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：十字线激光发射器（204）所发射激光束为可视十字线激光束，十字线激光束与十字标（2011）重合，且竖直方向的激光束垂直于靶标板板面且过球形反射靶（202）球心；十字线激光束水平方向激光束与转子（6）外沿相切。6.根据权利要求1所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：防撞装置（3）还包括基座（301），基座（301）端部的立板上安装有多个导轮（309），多个导轮（309）之间插装有防撞条组件（312），防撞条组件（312）与导轮（309）滑动配合，防撞条组件（312）通过锁紧件与基座（301）锁紧；防撞条组件（312）上设置有压力传感器（3124）；基座（301）另一端部设置有转子连接机构，转子连接机构用于可拆卸地安装在转子（6）顶端面。7.根据权利要求6所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：转子连接机构包括与基座（301）底板连接的万向调节脚（302），万向调节脚（302）的螺杆头部安装有调节手柄（303），调节手柄（303）用于调节万向调节脚（302）的伸出量；转子连接机构还包括开关式磁力座（307）、带柄螺杆（308）、尾座板（306）、导杆（305）和带锁紧箱式滑块直线轴承（304），带锁紧箱式滑块直线轴承（304）安装在基座（301）上，带锁紧箱式滑块直线轴承（304）通过导杆（305）与尾座板（306）连接，尾座板（306）上设置有带柄螺杆（308），带柄螺杆（308）与开关式磁力座（307）连接。8.根据权利要求7所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：防撞条组件（312）由若干个防撞条（3121）拼接而成，相邻两个防撞条（3121）之间可拆卸地连
接，防撞条（3121）两侧设置有与导轮（309）相配合的导向槽（31213），防撞条（3121）背面设置吸附磁铁（3123）和压力传感器（3124），吸附磁铁（3123）用于吸附在转子（6）的外柱面；压力传感器（3124）的触头突出于防撞条（3121）表面但不高于吸附磁铁（3123）的吸附面。9.根据权利要求8所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统，其特征在于：压力传感器（3124）与无线终端模块（311）之间电连接，无线终端模块（311）安装在基座（301）上；无线终端模块（311）用于接收传感器的压力信号并将压力信号以无线方式传输至路由器，路由器与服务器电连接，服务器通过显示屏将压力数值进行可视化显示，用于起重操作人员作为吊装过程转子位置及姿态调整的参考。10.根据权利要求1所述的大型水轮发电机转子吊装对中防撞辅助系统的操作方法，其特征在于：步骤1，架设对中监测装置（1）：将多个对中监测装置（1）架设在...

【专利技术属性】
技术研发人员：许梦浩，曹崇梓，李焱峰，陈梓铭，柳竺成，覃鹏，樊泳，刘聪，
申请(专利权)人：北京东方国信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：