CN111912847A - 一种用于透平膨胀机的轴轮检测*** - Google Patents

一种用于透平膨胀机的轴轮检测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，包括用于对透平膨胀机的涡轮轴进行尺寸检测的轴轮适配检测装置，通过所述轴轮适配检测装置可检测涡轮轴的涡轮安装杆部与涡轮的轴孔的适配性误差；还包括用于对透平膨胀机的涡轮进行视觉检测的涡轮视觉检测装置，通过所述涡轮视觉检测装置可对涡轮的涡轮叶片的外观进行检测。本发明提供的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，能够对透平膨胀机的涡轮轴以及涡轮分别进行检测，检测准确、可靠。

Description

一种用于透平膨胀机的轴轮检测***
技术领域
本发明属于透平膨胀机的涡轮和涡轮轴的检测技术领域，尤其涉及一种用于透平膨胀机的轴轮检测***。
背景技术
附图1为透平膨胀机的轴轮组件a的结构分解图，轴轮组件a包括涡轮轴a1与涡轮a2，涡轮轴a1包括一体成型的主体轴杆部a11、涡轮安装杆部a12和螺纹紧固杆部a13，涡轮安装杆部a12具有定位安装件a1.1。在对涡轮轴a1检测过程中，主要检测与涡轮a2的轴孔a210适配的涡轮安装杆部a12的径向尺寸，从而保证涡轮轴a1与涡轮a2安装的稳固性。
对透平膨胀机的涡轮检测大多采用人工拿着探照灯对叶片进行检查，检测是否存在裂纹、断裂等问题，其费时费力，检测效率低，劳动强度大。
基于上述理由，本发明提供一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，能够对透平膨胀机的涡轮轴以及涡轮分别进行检测，检测准确、可靠。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，能够对透平膨胀机的涡轮轴以及涡轮分别进行检测，检测准确、可靠。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，包括用于对透平膨胀机的涡轮轴进行尺寸检测的轴轮适配检测装置，通过所述轴轮适配检测装置可检测涡轮轴的涡轮安装杆部与涡轮的轴孔的适配性误差；还包括用于对透平膨胀机的涡轮进行视觉检测的涡轮视觉检测装置，通过所述涡轮视觉检测装置可对涡轮的涡轮叶片的外观进行检测；
所述轴轮适配检测装置包括不透明检测箱和电脑，还包括设置于不透明检测箱上方的限位环和环形灯，以及通过支撑平板设置于不透明检测箱内的限位顶杆和位于透明支撑平板下方并设置于检测箱内的第一摄像机；所述不透明检测箱顶部开设有涡轮放置位；所述限位环、环形灯、涡轮放置位、限位顶杆、摄像机从上到下同心设置；所述环形灯的光线投射方向朝下；所述第一摄像机的画面捕捉镜头竖直朝上，且第一摄像机与电脑数据传输连接；
所述涡轮视觉检测装置包括呈水平姿态可旋转设置于支撑箱体上的环形盘、呈圆周阵列均布于环形盘上的自旋支撑器、设置于环形盘宽度上方的第二摄像机以及设置于环形盘外侧的上下料工位；所述自旋支撑器用于支撑并固定涡轮，使所述涡轮的涡轮叶片朝上设置，且自旋支撑器可带动涡轮轴向缓慢旋转；所述第二摄像机的画面捕捉镜头竖直朝下；所述上下料工位用于将涡轮置于自旋支撑器上或将涡轮从自旋支撑器上取下实现上、下料。
进一步地，所述涡轮放置位的内侧轮廓与涡轮的大端面的侧面轮廓相适配；所述涡轮放置位内周向设置有承托板，所述涡轮通过承托板承托呈大端面朝上、小端面朝下的姿态设置于涡轮放置位内。
进一步地，所述涡轮置于涡轮放置位内状态下，所述限位顶杆伸入涡轮的轴孔内；所述涡轮轴竖直向下穿过限位环、环形灯使涡轮安装杆部伸入涡轮的轴孔内状态下，所述限位顶杆顶住涡轮轴的螺纹紧固杆部，所述涡轮轴的定位安装件保持竖向间距L位于环形灯上方。
进一步地，所述透明支撑平板上设置有用于将涡轮从涡轮放置位顶出的顶出气缸，与顶出气缸上、下相对的所述承托板上开设有通孔，所述顶出气缸的活塞杆竖直朝上指向对应的所述通孔；
所述不透明检测箱上设置有支撑所述限位环的第一支撑架，所述第一支撑架上安装有竖直朝下的调节气缸，所述调节气缸用于竖向调节环形灯相对不透明检测箱的高度；
所述环形灯包括环形灯座以及呈圆周阵列均布于环形灯座底面的若干颗粒状LED灯；所述环形灯座通过灯座连接杆与调节气缸的活塞杆连接。
进一步地，所述自旋支撑器包括安装于环形盘上的支撑架、旋转设置于支撑架上的立管、周向布置于立管外周的第二支撑杆、通过旋转接头对接于立管下端的充气泵、设置于立管上端的放气阀、包覆在立管外周的弹性包覆层以及通过齿传动驱动立管轴向旋转的伺服电机；所述充气泵与旋转接头连接的供气管道上安装有进气阀；被所述弹性包覆层包覆的所述立管的管壁上开设有通孔；安装于支撑架上的所述伺服电机连接有主动齿轮，所述立管上设置有从动齿环，所述主动齿轮与从动齿环相啮合。
进一步地，所述弹性包覆层为弹性橡胶材质。
进一步地，所述上下料工位包括上料工位和下料工位，所述上料工位与下料工位关于环形盘中心对称并处于环形盘的一条直径延长线上。
进一步地，所述涡轮视觉检测装置还包括第二电脑终端和设置于支撑箱体内的驱动电机；所述第二摄像机与第二电脑终端数据传输连接，且第二摄像机通过配套的相机支架支撑；所述环形盘的旋转通过所述驱动电机驱动。
有益效果：本发明的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，有益效果如下：
1)本发明能够对透平膨胀机的涡轮轴以及涡轮分别进行检测，检测准确、可靠；
2)轴轮适配检测装置能够筛选出不合理的涡轮轴以及判断生产出的涡轮轴的误差大小，检测操作十分便捷、高效；
3)涡轮视觉检测装置能够实现对涡轮的批量化视觉检测，检测涡轮叶片是否存在裂纹、断裂等问题，检测可靠、效率高；
4)自旋支撑器不仅能够对涡轮进行支撑固定，而且能够带动涡轮轴向缓慢旋转，结构布局合理，提高视觉检测便捷性与全面性。
附图说明
附图1为透平膨胀机的轴轮组件的结构分解示意图；
附图2为轴轮适配检测装置的整体结构示意图；
附图3为轴轮适配检测装置的一个具体实施例；
附图4为涡轮视觉检测装置的主视图；
附图5为涡轮视觉检测装置的俯视图；
附图6为自旋支撑器的结构示意图；
附图7为自旋支撑器支撑涡轮状态下的半剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示，一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，包括用于对透平膨胀机的涡轮轴a1进行尺寸检测的轴轮适配检测装置1，通过所述轴轮适配检测装置1可检测涡轮轴a1的涡轮安装杆部a12与涡轮a2的轴孔a210的适配性误差，其具体为用尺寸合格的涡轮a2与生产出的涡轮轴a1进行适配性检测，能够筛选出不合理的涡轮轴以及判断生产出的涡轮轴的误差大小，检测操作十分便捷、高效。其中，涡轮轴a1包括一体成型的主体轴杆部a11、涡轮安装杆部a12和螺纹紧固杆部a13，涡轮安装杆部a12具有定位安装件a1.1。
还包括用于对透平膨胀机的涡轮a2进行视觉检测的涡轮视觉检测装置2，通过所述涡轮视觉检测装置2可对涡轮a2的涡轮叶片a22的外观进行检测。本发明能够对透平膨胀机的涡轮轴a1以及涡轮a2分别进行检测，检测准确、可靠。
如附图2所示，所述轴轮适配检测装置1包括不透明检测箱11和第一电脑终端12，还包括设置于不透明检测箱11上方的限位环13和环形灯14，以及通过支撑平板15设置于不透明检测箱11内的限位顶杆16和位于透明支撑平板15下方并设置于检测箱11内的第一摄像机17；所述不透明检测箱11顶部开设有涡轮放置位110；所述限位环13、环形灯14、涡轮放置位110、限位顶杆16、摄像机17从上到下同心设置；所述环形灯14的光线投射方向朝下；所述第一摄像机17的画面捕捉镜头竖直朝上，且第一摄像机17与第一电脑终端12数据传输连接。
如附图3所示，所述涡轮放置位110的内侧轮廓与涡轮a2的大端面的侧面轮廓相适配；所述涡轮放置位110内周向设置有承托板111，所述涡轮a2通过承托板111承托呈大端面朝上、小端面朝下的姿态设置于涡轮放置位110内。
所述涡轮a2置于涡轮放置位110内状态下，所述限位顶杆16伸入涡轮a2的轴孔a210内；所述涡轮轴a1竖直向下穿过限位环13、环形灯14使涡轮安装杆部a12伸入涡轮a2的轴孔a210内状态下，所述限位顶杆16顶住涡轮轴a1的螺纹紧固杆部a13，所述涡轮轴a1的定位安装件a1.1保持竖向间距L位于环形灯14上方，避免定位安装件a1.1遮挡环形灯14的光线。
轴轮适配检测装置1的原理为：选用尺寸合理的涡轮a2呈大端面朝上、小端面朝下的姿态放置在涡轮放置位110内，然后将涡轮轴a1竖直向下穿过限位环13、环形灯14使涡轮安装杆部a12伸入涡轮a2的轴孔a210内，直到限位顶杆16顶住涡轮轴a1的螺纹紧固杆部a13，打开环形灯14和第一摄像机17，第一摄像机17捕捉涡轮安装杆部a12与轴孔a210之间漏出的光线画面，并实时传输到第一电脑终端12上，检测人员从第一电脑终端12的显示器观察漏出的光区域的大小和宽度，漏出的光区域的大小和宽度越小，则表明生产出的涡轮轴a1的尺寸误差越小，漏出的光区域的大小和宽度越大，则表明生产出的涡轮轴a1的尺寸误差越大。在适配性检测过程中，如果涡轮轴a1的涡轮安装杆部a12插不进轴孔a210内，则直接淘汰此涡轮轴a1。
值得注意的是，所述透明支撑平板15上设置有用于将涡轮a2从涡轮放置位110顶出的顶出气缸18，与顶出气缸18上、下相对的所述承托板111上开设有通孔1110，所述顶出气缸18的活塞杆竖直朝上指向对应的所述通孔1110。便于涡轮a2的取出。
值得注意的是，所述不透明检测箱11上设置有支撑所述限位环13的第一支撑架19，所述第一支撑架19上安装有竖直朝下的调节气缸1.1，所述调节气缸1.1用于竖向调节环形灯14相对不透明检测箱11的高度。便于环形灯14的高度调节以及通过环形灯14的高度调节在从涡轮放置位110取出涡轮a2时更加方便。
更为具体的，所述环形灯14包括环形灯座141以及呈圆周阵列均布于环形灯座141底面的若干颗粒状LED灯142；所述环形灯座141通过灯座连接杆1410与调节气缸1.1的活塞杆连接。
如附图4和附图5所示，所述涡轮视觉检测装置2包括呈水平姿态可旋转设置于支撑箱体21上的环形盘22、呈圆周阵列均布于环形盘22上的自旋支撑器23、设置于环形盘22宽度上方的第二摄像机24以及设置于环形盘22外侧的上下料工位；所述自旋支撑器23用于支撑并固定涡轮a2，使所述涡轮a2的涡轮叶片a22朝上设置，且自旋支撑器23可带动涡轮a2轴向缓慢旋转；所述第二摄像机24的画面捕捉镜头竖直朝下；所述上下料工位用于将涡轮a2置于自旋支撑器23上或将涡轮a2从自旋支撑器23上取下实现上、下料。其中，所述上下料工位包括上料工位28和下料工位29，所述上料工位28与下料工位29关于环形盘22中心对称并处于环形盘22的一条直径延长线上。所述涡轮视觉检测装置2还包括第二电脑终端和设置于支撑箱体21内的驱动电机26；所述第二摄像机24与第二电脑终端数据传输连接，且第二摄像机24通过配套的相机支架27支撑；所述环形盘22的旋转通过所述驱动电机26驱动。在涡轮视觉检测装置2中，通过上料工位28将涡轮a2上料至自旋支撑器23上，然后自旋支撑器23将涡轮a2固定，随后，驱动电机26带动环形盘22旋转，与此同时，自旋支撑器23带动涡轮a2轴向缓慢旋转，在涡轮a2经过第二摄像机24时，第二摄像机24捕捉图像画面送至第二电脑终端，从而能够实现对涡轮a2的批量化视觉检测，检测涡轮叶片a22是否存在裂纹、断裂等问题，检测可靠、效率高，当涡轮a2旋转至下料工位29时，将涡轮a2从自旋支撑器23上取下。
如附图6和附图7所示，所述自旋支撑器23包括安装于环形盘22上的第二支撑架231、旋转设置于第二支撑架231上的立管232、周向布置于立管232外周的支撑杆233、通过旋转接头234对接于立管232下端的充气泵235、设置于立管232上端的放气阀236、包覆在立管232外周的弹性包覆层237以及通过齿传动驱动立管232轴向旋转的伺服电机238；所述充气泵235与旋转接头234连接的供气管道上安装有进气阀239；被所述弹性包覆层237包覆的所述立管232的管壁上开设有通孔2320。安装于支撑架231上的所述伺服电机238连接有主动齿轮23.1，所述立管232上设置有从动齿环23.2，所述主动齿轮23.1与从动齿环23.2相啮合。初始状态下，弹性包覆层237呈缺气瘪状，此时，将涡轮a2放在自旋支撑器23上，由支撑杆233支撑涡轮a2的大端面，以及立管232穿过涡轮a2的轴孔210，随后，关闭放气阀236，打开进气阀239，启动充气泵235向弹性包覆层237充气，弹性包覆层237充气胀大填充轴孔210，随后依次关闭充气泵235、进气阀239，从而实现对涡轮a2的固定，这种固定方式属于柔性固定，不会对涡轮a2造成接触损伤。当需要将涡轮a2卸下时，打开放气阀236将弹性包覆层237内的气体放出，弹性包覆层237缺气缩小，随后即可将涡轮a2取下，非常方便。
作为一种优选，所述弹性包覆层237为弹性橡胶材质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：包括用于对透平膨胀机的涡轮轴(a1)进行尺寸检测的轴轮适配检测装置(1)，通过所述轴轮适配检测装置(1)可检测涡轮轴(a1)的涡轮安装杆部(a12)与涡轮(a2)的轴孔(a210)的适配性误差；还包括用于对透平膨胀机的涡轮(a2)进行视觉检测的涡轮视觉检测装置(2)，通过所述涡轮视觉检测装置(2)可对涡轮(a2)的涡轮叶片(a22)的外观进行检测；
所述轴轮适配检测装置(1)包括不透明检测箱(11)和第一电脑终端(12)，还包括设置于不透明检测箱(11)上方的限位环(13)和环形灯(14)，以及通过支撑平板(15)设置于不透明检测箱(11)内的限位顶杆(16)和位于透明支撑平板(15)下方并设置于检测箱(11)内的第一摄像机(17)；所述不透明检测箱(11)顶部开设有涡轮放置位(110)；所述限位环(13)、环形灯(14)、涡轮放置位(110)、限位顶杆(16)、第一摄像机(17)从上到下同心设置；所述环形灯(14)的光线投射方向朝下；所述第一摄像机(17)的画面捕捉镜头竖直朝上，且第一摄像机(17)与第一电脑终端(12)数据传输连接。
所述涡轮视觉检测装置(2)包括呈水平姿态可旋转设置于支撑箱体(21)上的环形盘(22)、呈圆周阵列均布于环形盘(22)上的自旋支撑器(23)、设置于环形盘(22)宽度上方的第二摄像机(24)以及设置于环形盘(22)外侧的上下料工位；所述自旋支撑器(23)用于支撑并固定涡轮(a2)，使所述涡轮(a2)的涡轮叶片(a22)朝上设置，且自旋支撑器(23)可带动涡轮(a2)轴向缓慢旋转；所述第二摄像机(24)的画面捕捉镜头竖直朝下；所述上下料工位用于将涡轮(a2)置于自旋支撑器(23)上或将涡轮(a2)从自旋支撑器(23)上取下实现上、下料。
2.根据权利要求1所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述涡轮放置位(110)的内侧轮廓与涡轮(a2)的大端面的侧面轮廓相适配；所述涡轮放置位(110)内周向设置有承托板(111)，所述涡轮(a2)通过承托板(111)承托呈大端面朝上、小端面朝下的姿态设置于涡轮放置位(110)内。
3.根据权利要求2所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述涡轮(a2)置于涡轮放置位(110)内状态下，所述限位顶杆(16)伸入涡轮(a2)的轴孔(a210)内；所述涡轮轴(a1)竖直向下穿过限位环(13)、环形灯(14)使涡轮安装杆部(a12)伸入涡轮(a2)的轴孔(a210)内状态下，所述限位顶杆(16)顶住涡轮轴(a1)的螺纹紧固杆部(a13)，所述涡轮轴(a1)的定位安装件(a1.1)保持竖向间距L位于环形灯(14)上方。
4.根据权利要求3所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述透明支撑平板(15)上设置有用于将涡轮(a2)从涡轮放置位(110)顶出的顶出气缸(18)，与顶出气缸(18)上、下相对的所述承托板(111)上开设有通孔(1110)，所述顶出气缸(18)的活塞杆竖直朝上指向对应的所述通孔(1110)；
所述不透明检测箱(11)上设置有支撑所述限位环(13)的第一支撑架(19)，所述第一支撑架(19)上安装有竖直朝下的调节气缸(1.1)，所述调节气缸(1.1)用于竖向调节环形灯(14)相对不透明检测箱(11)的高度；
所述环形灯(14)包括环形灯座(141)以及呈圆周阵列均布于环形灯座(141)底面的若干颗粒状LED灯(142)；所述环形灯座(141)通过灯座连接杆(1410)与调节气缸(1.1)的活塞杆连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述自旋支撑器(23)包括安装于环形盘(22)上的第二支撑架(231)、旋转设置于第二支撑架(231)上的立管(232)、周向布置于立管(232)外周的支撑杆(233)、通过旋转接头(234)对接于立管(232)下端的充气泵(235)、设置于立管(232)上端的放气阀(236)、包覆在立管(232)外周的弹性包覆层(237)以及通过齿传动驱动立管(232)轴向旋转的伺服电机(238)；所述充气泵(235)与旋转接头(234)连接的供气管道上安装有进气阀(239)；被所述弹性包覆层(237)包覆的所述立管(232)的管壁上开设有通孔(2320)；安装于第二支撑架(231)上的所述伺服电机(238)连接有主动齿轮(23.1)，所述立管(232)上设置有从动齿环(23.2)，所述主动齿轮(23.1)与从动齿环(23.2)相啮合。
6.根据权利要求5所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述弹性包覆层(237)为弹性橡胶材质。
7.根据权利要求5所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述上下料工位包括上料工位(28)和下料工位(29)，所述上料工位(28)与下料工位(29)关于环形盘(22)中心对称并处于环形盘(22)的一条直径延长线上。
8.根据权利要求5所述的一种用于透平膨胀机的轴轮检测***，其特征在于：所述涡轮视觉检测装置(2)还包括第二电脑终端和设置于支撑箱体(21)内的驱动电机(26)；所述第二摄像机(24)与第二电脑终端数据传输连接，且第二摄像机(24)通过配套的相机支架(27)支撑；所述环形盘(22)的旋转通过所述驱动电机(26)驱动。
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