联接对准设备和方法技术

一种用于使可连接形成旋转组件的第一联接元件和第二联接元件轴向对准的设备。所述设备包括构造成安装在第一联接元件上并与其一同转动的测量装置。所述测量装置包括构造成朝第二联接元件的方向发射第一和第二信号以使所述第一和第二信号的至少一部分由第二联接元件反射的发射装置。所述测量装置还具有捕获装置，该捕获装置构造成捕获第一和第二被反射信号的至少一部分。所述设备包括控制装置，该控制装置构造成至少基于第一和第二被反射信号来确定第一和第二联接元件之间的轴向对准上的偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对准多个联接元件(使多个联接元件排成直线)的方法和设备。 更具体地而非排它地，本专利技术涉及对准用于形成可旋转联接组件的两个联接元件。
技术介绍
当原动机(如内燃机、涡轮机或电动机)用于为被驱动装置(如发电机、推进器驱动轴、压缩机或变速器)提供动力时，需要某种形式的联接以将原动机的旋转输出连接到被驱动装置的可旋转输入。在理想情况下，当两装置处于它们的正常运转状态下时，原动机的旋转输出的中心线将与被驱动装置的可旋转输入的中心线共轴。对于大多数大型机械的情况，在不利用某种形式的柔性联接的情况下达到足够接近理想情况的状态以防止机器受损是不可能的。即使在使用柔性联接时，也希望接近理想的对准状态以延长联接寿命，防止机械中的扭转或线性振动问题，并减少由因联接弯曲所产生的热引起的能量损耗量。Nower等人的美国专利5，684，578公开了一种激光对准头系统，其具有两个替换了更传统的机械探头的激光头。一个激光头扫描两个被联接轴中的第一个轴，而第二激光头扫描第二个轴。然后，处理数据以确定两轴之间的任何失准(未对准)。但是，这种结构往往昂贵，并且难以在靠近的被联接结构中使用，其中任何径向和轴向的间隙通常都不足以容纳这种繁笨的激光头系统。该问题的传统解决方案是使位于联接两侧的某些非旋转部件对准，并且依靠部件中的紧密制造公差来确保旋转部件的对准。这种方法存在两个固有的问题。第一个问题是， 即使在非旋转部件对准时它也需要多达数十个部件的加工和组装公差都非常紧密，以便它们的总公差加起来不会导致旋转部件失准达到不能接受的量。第二个问题是，它不能提供正确的对准校验。这在两个待联接元件的制造地点与它们的组装地点不同时尤为重要。例如，如果发动机制造商改变了飞轮壳体面上的容许偏移并且未通知发电机组(“genset”) 的组装者，则即使发电机组的组装者继续以先前产生了可接受结果的相同方式执行非旋转部件的对准，在所述改变之后生产的发电机组也可能无法具有适当的旋转部件对准。
技术实现思路
在第一方面，公开了一种用于使可旋转组件中的第一和第二联接元件轴向对准的方法，包括以第一取向安置可旋转组件，并且从信号发送装置朝第二联接装置引导第一信号部分，使得第一信号部分从第二联接元件被反射。用图像捕获装置捕获第一图像，其中所述第一图像包括第二联接元件的至少一部分和被反射的第一信号部分。然后以第二取向安置可旋转组件，并且从信号发送装置朝第二联接元件引导第二信号部分，使得所述第二信号部分从第二联接元件被反射。用图像捕获装置捕获第二图像，所述第二图像包括第二联接元件的至少一部分和被反射的第二信号部分。生成数据集，其中所述数据集是至少基于所述第一和第二图像表示所述第一和第二联接元件的相对位置的，并且基于所确定的所述被生成的数据中的差异来确定第一和第二联接元件之间的轴线偏移。在第二方面，公开了一种用于使形成可旋转装置的第一和第二联接元件对准的测量装置，包括信号发送装置和图像捕获装置，所述信号发送装置构造成朝第二联接元件引导多个信号部分以从第二联接元件反射所述多个信号部分，所述图像捕获装置构造成在可旋转联接组件的各个不同的转动取向捕获多个图像。所述多个图像分别包括第二联接元件的至少一部分和所述多个信号部分中的至少一些。所述信号发送装置和图像捕获装置中的至少一者构造成可与所述联接组件一同转动。所述装置还包括控制装置，该控制装置构造成确定所述多个图像之间的任何差异并基于所确定的差异来确定所述第一和第二联接元件之间的轴线偏移。附图说明图1示出联接组件的示意性侧视图，其具有根据本专利技术的联接对准工具的一个实施例。图2示出图1的联接对准工具的示意图。图3示出图1的联接组件的示意性平面视图。图4A-4C示出具有偏移失准的联接元件的图示。图5A-5C示出具有角度失准的联接元件的图示。具体实施例方式参见图1，其中示出示意性的联接组件10。联接组件10可包括第一联接元件12 和第二联接元件14。联接组件10可代表任意适当的联接，例如原动机(如内燃机、涡轮机或电机)和被驱动部件(如发电机、泵或变速器)之间的联接。就本专利技术的目的而言，第一和第二联接元件12、14能以任意适当的布置方式联接，例如插入-承插式联接、花键联接、 法兰联接、螺栓联接等。柔性联接部分16可介于第一和第二联接元件12、14之间以容许第一与第二联接元件12、14之间的失准。所述柔性联接部分可例如包括弹性体部件、机械弹簧或流体联接器。联接组件10可至少部分地由联接支架11包围，以向联接组件提供直接或间接的支撑和/或提供防护联接组件10的安全屏障。在一个实施例中，联接支架为包围联接组件 10的笼状结构。为清楚起见，在图1中仅示出了联接支架11的某些部分。第一联接元件12可具有第一旋转轴线13，，而第二联接元件可具有第二旋转轴线 15。在图1的示例性图示中，第一和第二旋转轴线并不重合，因而呈现出偏移失准Al，该偏移失准可至少部分地和/或暂时地由柔性联接部分16调节。失准问题将在后面更深入地讨论。图2示出对准工具20的实施例。在一个实施例中，所述对准工具可包括总体用附图标记22表示的测量装置、总体用附图标记M表示的控制装置和动力源40。测量装置22 和控制装置M可以是两个分离的部分，但是它们也可紧密地互联和/或具有共同的部件。 动力源40可以是位于任何适当位置的任何适当的源，并且对于测量装置22和控制装置M 来说可以是共用的或者单独的。在一个实施例中，测量装置22可包括发射装置沈和捕获装置观。发射装置沈可以是一个或多个任意适当种类的信号源，并且可例如发射至少一种光信号、其它电磁信号或音频信号。相干光源如激光或激光二极管是优选地，以获得清晰的信号。捕获装置观可构造成捕获与第二联接元件14的至少一部分相关的图像和/或直接或间接地捕获由发射装置26发出的信号。捕获装置观可包括单个或多个捕获器件。在一个实施例中，捕获装置观包括至少一个照相机。在一个实施例中，发射装置沈和捕获装置观都安装到第一联接元件12上。在一个实施例中，发射装置沈可构造成穿过光学透镜32发送光束30以侧向散开该光束。侧向散开的光束将从这开始被称作光平面34。在一个实施例中，光学透镜32的至少一个表面可具有经蚀刻的交叉影线(网纹， cross-hatching)布置。发射装置沈和/或光学透镜32可如此设置，使得所述光平面大体指向第二联接元件14。在一个实施例中，光平面34指向第二联接元件14，使得如果第一和第二联接元件 12和14之间基本上不存在失准，则光平面34与第二旋转轴线15之间的角度将基本为直角。光平面34的至少一部分可由第二联接部分14反射。捕获装置观如此设置，使得其捕获光平面的从第二联接部分相对于光平面34以角度(α )反射的至少一部分。换句话说， 捕获装置观可捕获被反射信号的相对于其被反射前的信号方向成倾角(α )的至少一部分。捕获装置观可相对于发射装置沈如此设置，使得能实现适当的角度αη。应当理解，较大的角度α可提供更好的清晰度，但是在空间限制成问题时优选较小的角度a。测量装置22还可包括定位装置42，其构造成提供与第二联接元件的至少一部分相对于第一联接元件的转动有关的信息。在一个实施例中，定位装置42可包括两轴或三轴的直流加速度计和本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于使可旋转组件（１０）中的第一和第二联接元件（１２，１４）轴向对准的方法，包括：以第一取向安置所述可旋转组件（１０）；从信号发送装置（２６）朝所述第二联接元件（１４）引导第一信号部分，使得所述第一信号部分从所述第二联接元件（１４）被反射；用图像捕获装置（２８）捕获第一图像，所述第一图像包括所述第二联接元件（１４）的至少一部分和被反射的第一信号部分；以第二取向安置所述可旋转组件（１０）；从所述信号发送装置（２６）朝所述第二联接元件（１４）引导第二信号部分，使得所述第二信号部分从所述第二联接元件（１４）被反射；用所述图像捕获装置（２８）捕获第二图像，所述第二图像包括所述第二联接元件（１４）的至少一部分和被反射的第二信号部分；至少基于所述第一和第二图像生成表示所述第一和第二联接元件（１２，１４）的相对位置的数据集；基于所确定的所述被生成的数据中的差异来确定所述第一和第二联接元件（１２，１４）之间的轴线偏移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·帕维尔斯基，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US