【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机电一体化与安装、动平衡检测，尤其涉及一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统及其安装方法。
技术介绍
1、涡轮增压器的原理是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。由于为发动机增加了50％到300％的吸入空气量，因此其可为发动机额外增加30％-100％的功率输出，使得燃料可以完全燃烧，从而做出更大的功。因此，涡轮增压器被广泛应用于汽车、轮船、飞机的发动机上，以提高发动机的动输出。涡轮增压器的特点是在运转过程中叶轮要和涡轮部件同轴保持高速旋转，为了防止旋转中对涡轮增压器造成损坏以及降低增压器的使用寿命，减少旋转过程中产生的振动，就通常需要对其进行必要的动平衡检测与修正，然而安装必要的检测装置以及合理布置振动传感器，以求得对于检测结果的精准性就显得十分重要。
2、船舶采用涡轮增压器可以提高柴油机的功率，减少相应的油耗，提升燃油的利用率，进一步提高经济效益，因此，涡轮增压器在船舶领域也被广泛地应用。但由于船用涡轮增压器的重量较大，内部的叶片与废气涡轮清洗和动平衡检测过程较为精密，现有的动平衡检测过程需要多名工人进行搬运，手动来完成检测，而传统涡轮增压器叶轮的安装也主要由人工来完成，由于步骤较为复杂，
3、目前市场上还未出现集涡轮增压器叶轮安装与检测于一体的工程机械，现有技术中，缺少对船用涡轮增压器动平衡检测的装置和安装，针对以上存在的问题，为了消除船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测的现场操作的安全隐患，提高涡轮增压器叶轮安装和动平衡检测的效率，进一步开拓市场，有必要设计一款专门用于船用涡轮增压器叶轮安装与动平衡检测的系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种采用机电一体化、模块化的工作方式以克服现有技术的不足，提供一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统及其安装方法，以实现船用涡轮增压器叶轮的自动化、机械化、智能化的安装和相应的检测工作。
2、本专利技术的技术方案实现如下：
3、一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统，其特征在于，包括传输构件和机械臂构件，所述传输构件包括工作台、叶轮搭载平台和叶片放置平台，所述工作台的两侧设置有传输轨道，所述叶轮搭载平台的底部两侧安装有与工作台两侧的传输轨道相配合的传动轮，所述叶片放置平台设置在工作台的右侧，由左支撑脚和右支撑脚组成，用于放置涡轮增压器叶片，所述机械臂构件包括两个机械臂，分别为左机械臂和右机械臂，所述两个机械臂上均安装有传感器组件，所述左机械臂的关节处安装有前置电机、中置电机、后置电机，所述右机械臂的关节处安装有前置电机、中置电机、后置电机，分别用于调节机械臂的高度和角度，所述左机械臂通过机械臂底座安装在工作台的左侧，，用于抓取涡轮增压器叶片和完成叶轮的安装和动平衡检测，所述右机械臂通过机械臂底座安装在工作台的右侧，用于抓取废气涡轮和完成叶轮的安装和动平衡检测。
4、所述左机械臂上下和左右两端的机械爪由左底盘、四个机械连接件和四个升降电机构成，所述右机械臂上下和左右两端的机械爪由右底盘、四个机械连接件和四个升降电机构成，所述左底盘和右底盘均位于机械爪的中部，左底盘与左底盘定位装置相连接，右底盘与右底盘定位装置相连接，所述左底盘定位装置由伸缩电机1、滑道1、滑道2和左定位机构组成，所述右底盘定位装置由伸缩电机2、滑道3、滑道4和右定位机构组成，所述左右底盘定位装置均由伸缩电机驱动，用于在动平衡检测时进行底盘伸缩定位，所述四个机械连接件连接机械爪的四个部位，用于抓取、安装涡轮增压器叶轮以及在动平衡检测时固定涡轮增压器叶轮进行机械爪定位，所述四个升降电机均安装在机械连接件的关节处，用于调节机械爪进行抓取和松开涡轮增压器叶轮组件，所述两个机械臂上均安装有传感器组件，所述传感器组件包括：视觉传感器、对射型光学传感器发射和接收装置、加速度传感器、转速传感器以及振动传感器，所述左机械爪处安装有对射型光学传感器的四个发射装置，所述右机械爪处安装有对射型光学传感器的四个接收装置。
5、所述视觉传感器安装在左底盘的中部，所述视觉传感器安装在右底盘中部，所述加速度传感器安装在左底盘上方的机械爪连接处，所述加速度传感器安装在右底盘下方的机械爪连接处，所述转速传感器安装在左底盘侧面两个机械爪连接处，所述转速传感器安装在右底盘侧面两个机械爪连接处，所述振动传感器安装在右机械爪的驱动电机上，所述振动传感器安装在左机械爪的驱动电机上。
6、如上述任意一项所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
7、s1：叶轮搭载平台将废气涡轮运送至指定工作位置；
8、s2：视觉传感器捕捉涡轮增压器叶片和废气涡轮的位置；
9、s3：机械臂上中置电机调节两机械臂所处高度，后置电机调节两机械臂角度；
10、s4：机械臂上前置电机驱动机械爪靠近所要抓取的涡轮增压器叶轮组件；
11、s5：左机械爪处升降电机驱动机械爪抓住涡轮增压器叶片；
12、s6：机械臂前置电机和中置电机驱动提高左机械和涡轮增压器叶片高度；
13、s7：右机械爪处升降电机驱动机械爪抓住废气涡轮；
14、s8：机械臂前置电机和中置电机驱动提高右机械和废气涡轮高度；
15、s9：左机械臂上对射型光学传感器发射装置发射光线；
16、s10：电机驱动左机械臂调节位置；
17、s11：电机驱动右机械臂调节位置；
18、s12：右机械臂对射型光学传感器接受装置接收光线；
19、s13：电机驱动两机械爪靠拢；
20、s14：左机械臂将涡轮增压器叶片移动到涡轮增压器连杆上，涡轮增压器叶片一端卡住连杆上的轴承套；
21、s15：左底盘定位装置由伸缩电机1驱动，左定位机构移动，左底盘抵住废气涡轮一端；
22、s16：右底盘定位装置由伸缩电机2驱动，右定位机构移动，右底盘抵住涡轮增压器叶片一端；
23、s17：两机械爪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统，其特征在于，包括传输构件和机械臂构件(3)，所述传输构件包括工作台(6)、叶轮搭载平台(4)和叶片放置平台(5)，所述工作台(6)的两侧设置有传输轨道(7)，所述叶轮搭载平台(4)的底部两侧安装有与工作台(6)两侧的传输轨道(7)相配合的传动轮，所述叶片放置平台设置在工作台(6)的右侧，由左支撑脚(1)和右支撑脚(2)组成，用于放置涡轮增压器叶片(4b)，所述机械臂构件(3)包括两个机械臂，分别为左机械臂(3a)和右机械臂(3b)，所述左机械臂的关节处安装有前置电机(16)、中置电机(18)、后置电机(15)，所述右机械臂的关节处安装有前置电机(10)、中置电机(11)、后置电机(12)，分别用于调节机械臂的高度和角度，所述两个机械臂上均安装有传感器组件，所述左机械臂通过机械臂底座(14)安装在工作台(6)的左侧，用于抓取涡轮增压器叶片(4b)和完成叶轮的安装和动平衡检测，所述右机械臂(3b)通过机械臂底座(13)安装在工作台(6)的右侧，用于抓取废气涡轮(4e)和完成叶轮的安装和动平衡检测。
2.根据权利要求1所述的一种船
3.根据权利要求2所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统，其特征在于：所述视觉传感器(9a)安装在左底盘(9h)的中部，所述视觉传感器(17g)安装在右底盘(17h)中部，所述加速度传感器(9b)安装在左底盘(9h)上方的机械爪连接处，所述加速度传感器(17a)安装在右底盘(17h)下方的机械爪连接处，所述转速传感器(9d)安装在左底盘(9h)侧面两个机械爪连接处，所述转速传感器(17d)安装在右底盘(17h)侧面两个机械爪连接处，所述振动传感器(9f)安装在右机械爪的驱动电机上，所述振动传感器(17c)安装在左机械爪的驱动电机上。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于：所述S1中，叶轮搭载平台通过其底部设置的传动轮由电机(4a)驱动经传输轨道(7)运行，根据两个机械臂上的传感器组件所提供的位置信息将废气涡轮以及涡轮增压器叶轮组合高效地运输至指定工作位置。
6.根据权利要求3所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于：所述S18中加速度传感器是用来对转动的叶轮组合进行高振动频率检测并进行反馈，若转动产生的频率过高则不满足要求，机械臂将重新安装叶轮组合然后再次检测动平衡直至满足要求；叶轮转子允许的不平衡度满足如下关系式：
7.根据权利要求3所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于：所述S14中，伸缩电机1驱动左定位机构左端在滑道1上移动，右端在滑道2上移动，左底盘跟随移动，抵住废气涡轮一端。
8.根据权利要求3所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于：所述S15中，伸缩电机2驱动右定位机构左端在滑道3上移动，右端在滑道4上移动，右底盘跟随移动，抵住涡轮增压器叶片一端。
9.根据权利要求3所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统的安装方法，其特征在于，所述传感器组...
【技术特征摘要】
1.一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统，其特征在于，包括传输构件和机械臂构件(3)，所述传输构件包括工作台(6)、叶轮搭载平台(4)和叶片放置平台(5)，所述工作台(6)的两侧设置有传输轨道(7)，所述叶轮搭载平台(4)的底部两侧安装有与工作台(6)两侧的传输轨道(7)相配合的传动轮，所述叶片放置平台设置在工作台(6)的右侧，由左支撑脚(1)和右支撑脚(2)组成，用于放置涡轮增压器叶片(4b)，所述机械臂构件(3)包括两个机械臂，分别为左机械臂(3a)和右机械臂(3b)，所述左机械臂的关节处安装有前置电机(16)、中置电机(18)、后置电机(15)，所述右机械臂的关节处安装有前置电机(10)、中置电机(11)、后置电机(12)，分别用于调节机械臂的高度和角度，所述两个机械臂上均安装有传感器组件，所述左机械臂通过机械臂底座(14)安装在工作台(6)的左侧，用于抓取涡轮增压器叶片(4b)和完成叶轮的安装和动平衡检测，所述右机械臂(3b)通过机械臂底座(13)安装在工作台(6)的右侧，用于抓取废气涡轮(4e)和完成叶轮的安装和动平衡检测。
2.根据权利要求1所述的一种船用涡轮增压器叶轮的动平衡检测系统，其特征在于：所述左机械臂(3a)上下和左右两端的机械爪由左底盘(9h)、四个机械连接件和四个升降电机构成，所述右机械臂(3b)上下和左右两端的机械爪由右底盘(17h)、四个机械连接件和四个升降电机构成，所述左底盘(9h)和右底盘(17h)均位于机械爪的中部，左底盘(9h)与左底盘定位装置(19)相连接，右底盘(17h)与右底盘定位装置(20)相连接，所述左底盘定位装置(19)由伸缩电机1(19b)、滑道1(19a)、滑道2(19c)和左定位机构(19d)组成，所述右底盘定位装置(20)由伸缩电机2(20a)、滑道3(20b)、滑道4(20d)和右定位机构(20c)组成，所述左右底盘定位装置均由伸缩电机驱动，用于在动平衡检测时进行底盘伸缩定位，所述四个机械连接件连接机械爪的四个部位，用于抓取、安装涡轮增压器叶轮以及在动平衡检测时固定涡轮增压器叶轮进行机械爪定位，所述四个升降电机均安装在机械连接件的关节处，用于调节机械爪进行抓取和松开涡轮增压器叶轮组件，所述传感器组件包括：视觉传感器(9a、17g)、对射型光学传感器发射和接收装置、加速度传感器(9b、17a)、转速传感器(9d、17d)以及振动传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：许东晓，余厚焱，綦宇，温立达，郑伟，王抒，
申请(专利权)人：大连中远海运海事工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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