技术领域
[0001] 本发明涉及一种检查车辆,其设计用于在至少部分铁磁的底座上安置和运动,该检查车辆包括‑ 至少一个测量技术装备,该测量技术装备设计用于检测周围环境的物理的和/或化学的特性,
‑ 驱动单元,和
‑ 至少一个磁体、特别是钕磁体,该磁体布置在检查车辆的底侧处并且设计用于将检查车辆保持在底座处。
相关背景技术
[0002] 以定期的检查间隔并且必要时在出现异常事件、如减载的情况下,对发电机的转子和定子作目视检查,以便特别是对热变色、形式为刮痕、冲击、零件移位之类的机械的变化、松动的零件、异物等进行确认和定位。为了能让视线进入,将转子从定子拆出或拉出。由检查人员通过检视进行目视检查。拍照记录可能的发现。在结束检查和评估检查结果并且必要时所需的维修作业之后,发电机又可以被组装在一起并投入运行。转子的拉动伴随着巨大的耗费和高成本。在这种背景下,值得期望的是,可以在发电机的组装状态下执行检查,因而可以在检查自由的情况下取消拆出转子。
[0003] 在组装状态下目视检查的可能性原则上存在于使用传统的工业内窥镜。但这并不适用于转子长度好几米的发电机。
[0004] 此外,使用检查车辆来诊断构件和/或在检查作业时使用检查车辆变得越来越受欢迎。这使得能由于检查过程的加速而缩短检查持续时间,但也由于免去了拆卸不同的设备组成部分、例如拆出发电机的转子而缩短了检查持续时间。此外,借助检查车辆在相似的条件下记录测量和检查结果并且因此具有保持不变的质量和出色的长期的可比性。最后,检查车辆在环境保护、健康保护和工作保护方面是有利的,因为经常能避免进入狭窄的空间。
[0005] 对全面的检查而言,重要的是,检查车辆能灵活地在底座上、特别是转子的表面上行驶,特别是也能倒立行驶。
[0006] 本申请人已知用于在已装配状态下检查发电机的检查车辆,检查车辆设计用于,安置在至少部分铁磁的底座上,更准确地说发电机的转子的外圆周上并且在其上沿所有方向自由运动。为此,这种检查车辆除了测量技术装备和相比前述的履带系统有所修正的驱动单元外也包括至少一个磁体,该磁体布置在检查车辆的底侧处并且设计用于将检查车辆保持在底座处。至少一个磁体用其保持力将检查车辆拉向底座。因此至少一个磁体确保了对驱动检查车辆而言值得期望的按压压力并且负责使检查车辆能倒立地沿着铁磁的底座运动,而不会掉落。
[0007] 倘若不是整个底座(检查车辆应当在底座上运动)都是铁磁的,那么产生了检查车辆的磁体被明显吸引到其上的区域和磁体几乎不将或者完全没有将检查车辆吸引到其上的区域。发电机的转子的转子体积的大部分例如由实心的钢制成,其中,在转子的表面处加工有铜制的转子键槽楔。当磁导率接近1的铜不是铁磁的时,钢具有较高的磁导率并且因此是铁磁的。检查车辆的磁体因此被明显吸引到钢区域上,但不会被吸引到铜区域上。先前已知的检查车辆是否用至少一个磁体倒立地保持,则取决于检查车辆的所述至少一个磁体刚好处在底座的哪个区域处。
[0008] 为了与检查车辆在底座上的当前的位置无关地确保可靠地保持检查车辆,已经考虑通过布置在检查车辆的底侧处的较大数量的磁体来消除底座的上述磁导率跃变,因而在检查车辆在底座上运动的每个时间点上均有足够数量的磁体附着在底座上,以便将检查车辆保持在底座处。不过在此出现的问题是,在底座的仅设置有铁磁的区域的一些区段中,例如在转子的磁极区域中(在该磁极区域中,转子没有配设转子键槽楔),出现了较高的磁效应,这可能导致检查车辆停止运行。
具体实施方式
[0028] 附图示出了按本发明的一种实施方式的检查车辆1,其设计用于,插入到在电机的、特别是发电机的转子2和定子之间的两个对置的间隙壁之间的气隙中并且在部分铁磁的底座上、在当前在第一间隙壁的表面上、更准确地说在转子2的基本上柱筒形的外圆周3上安置和运动,以便检查第一间隙壁、即转子2的外圆周3和/或对置的第二间隙壁、即定子的内圆周的损伤。转子2的外圆周3包括钢制的铁磁的转子本体区域4和铜制的非铁磁的转子键槽楔区域5。检查车辆1包括壳体6、容纳在壳体6中的测量技术装备7和带有四个驱动组9的驱动单元8作为主要部件。
[0029] 壳体6基本上构造成矩形。壳体包括:沿着通过箭头10标注的主行驶方向指向的壳体前侧1;对置的壳体背侧12;将壳体前侧11和壳体背侧12相互连接起来的、彼此面对面布置的壳体纵侧13;在检查车辆1的插入状态下朝着转子指向的壳体底侧14;和对置的壳体上侧15。
[0030] 在壳体6内容纳有测量技术装备7,测量技术装备设计用于检测周围环境的物理的和/或化学的特性,并且测量技术装备在当前具有相机16以及镜17,相机带有用于照亮相机16的成像区域的集成的照明单元。相机16沿主行驶方向10指向镜17,镜在壳体6的内部布置在两个彼此对置地设置在壳体底侧14和壳体上侧15处的窗口18之间并且这样以能围绕横向于主行驶方向10延伸的镜枢转轴线19机动地枢转的方式被保持,使得当检查车辆1套装到转子2上时,相机16根据镜17的枢转位置选择性地通过下方的窗口18观察转子2或者通过上方的窗口18观察定子。相机16能沿着未详细示出的导引结构机动地相对镜17沿着箭头20的方向前后运动,以便能最优地设定相机16的焦点。但备选也可以取消这种活动性并且设定固定的焦点。此外,相机16能在下方的第一位置和上方的第二位置之间机动地上下运动,在下方的第一位置中,相机布置在壳体6内并且对准镜17,在上方的第二位置中,相机穿过在相机16上方设置在壳体上侧15处的贯通开口21地从壳体6导引出来。第一位置在图1中示出,第二位置则在图2中示出。上下运动在当前通过机动地被驱动的摇杆22实现。因此在第一位置中可以用相机16检查转子2或定子。在第二位置中,相机16沿主行驶方向10取向,因而操作者可以看到,他必须将检查车辆操纵到哪里。
[0031] 驱动组9成对地彼此对置地保持在壳体纵侧8处。每个驱动组9在当前具有三个沿主行驶方向10彼此错开布置的轮23,其中,轮3部分也沿一个垂直于主行驶方向10的方向彼此错开布置。轮23分别能通过单独的马达24以围绕彼此平行地并且垂直于主行驶方向10延伸的轮轴线25转动的方式被驱动。每个驱动组9以能围绕平行于轮轴线25延伸的第一枢转轴线26枢转的方式固定在中间元件27处,该中间元件又以能围绕平行于第一枢转轴线26延伸的第二枢转轴线28枢转的方式以及能围绕垂直于第二枢转轴线28地沿主行驶方向10延伸的第三枢转轴线29上下枢转的方式固定在壳体6处。驱动组9围绕其第三枢转轴线29的枢转运动与对置的驱动组9围绕其第三枢转轴线29的枢转运动耦合。这种耦合在当前分别通过杠杆机构30完成,其中,两个前方的驱动组9的杠杆机构30沿壳体前侧11延伸并且两个后方的驱动组9的杠杆机构30沿壳体背侧12延伸。每个杠杆机构30包括两个L形的杠杆31,所述杠杆分别以能围绕彼此平行地沿主行驶方向10延伸的转动轴线32转动的方式固定在壳体前侧11处或壳体背侧12处。相应的杠杆31的在侧向向外取向的臂配设有长孔33,所配属的中间元件27的操纵区段34的自由的末端作用到所述长孔中。杠杆机构30的杠杆31在相应其它臂处通过连接杆35铰接地相互连接。因此若两个彼此面对面布置的驱动组9中的其中一个驱动组围绕配属于其的第三枢转轴线29向下枢转了预先确定的程度,那么两个驱动组9中的另一个驱动组围绕配属于其的枢转轴线29向上枢转了相应的程度,反之亦然,如尤其在图6中可以清楚地看到的那样。
[0032] 这样来选择壳体6和驱动组9的尺寸,使得在相机16处于其第一位置中时,检查车辆1的总高度H小于20 mm,还更佳地小于16 mm。
[0033] 此外,检查车辆1包括多个磁体36,在当前为钕磁体,它们布置在壳体6的和驱动组9的底侧处并且设计用于将检查车辆1保持在底座处。更准确地说,在壳体6的和底侧处和每个驱动组9的底侧处,当前分别布置有三个磁体36,如图5中针对驱动组9示例性地示出的那样。按照本发明,磁体36分别在夹持装置37内、在当前在直线的轨道内沿着通过双箭头38标注的当前垂直于主行驶方向10延伸的运动方向以能自由运动的方式被导引。在此,夹持装置37分别成对地沿检查车辆1的主行驶方向10并且沿磁体36的运动方向38这样彼此错开布置,使得检查车辆1可以在不均匀的铁磁的底座上可靠地沿所有方向向前运动。由于在磁体
36和转子2的外圆周3的铁磁的转子本体区域4之间的磁性的吸引力,磁体36在其夹持装置
37内自动地运动进入一个在最近的铁磁的转子本体区域4上方的位置中,即同时远离非铁磁的转子键槽楔区域5。三个磁体36的由此产生的位置例如由图5可知,在图5中,仅为了定向而将一个铁磁的转子本体区域4和两个非铁磁的转子键槽楔区域5作为阴影面示出。以这种方式始终确保了检查车辆1到转子2的外圆周3上的匹配的按压力。这样来选择磁体36的厚度、布置和/或数量,使得当检查车辆1按图6套装到转子2上时检查车辆可以借助磁体36保持在转子2处并且也能倒立地沿着转子2的外圆周3运动。
[0034] 测量技术装备7和驱动组9的驱控在当前用无线电控制或远程控制完成,即无线地完成。
[0035] 尽管细节上通过优选的实施例更为详细地绘出和说明了本发明,但本发明并不局限于公开的示例并且其它的变型方案可以由本领域技术人员由此推导得出,而不会脱离本发明的保护范围。
[0036] 在不将发电机转子从其壳体拆出的情况下目视检查发电机的范畴内,用检查车辆驶过发电机的内部。
[0037] 这个检查车辆为此被导入到发电机中并且在发电机转子上行驶。
[0038] 检查车辆在发电机内部既检查发电机转子也检查发电机定子。
[0039] 为此借助处在检查车辆处的照明源照亮有待检查的区域。
[0040] 在发电机转子处有冷却钻孔,在风冷的发电机中在运行期间通过所述钻孔实现很大一部分的冷却效果。
[0041] 冷却空气孔能从两侧进入,特别是在冷却空气孔的其中一侧上通过槽形通道进入。
[0042] 当这些冷却钻孔被异物、污物或其它沉积物这样堵塞时而不再能确保连续的空气流时,就存在发电机转子局部变热或过热的风险。
[0043] 由此可以例如产生不平衡,所述不平衡本身可能导致整个机器的实质性损伤。
[0044] 为了可以借助所述的检查车辆来检查这些冷却钻孔,必须极深地观察冷却钻孔和其背后的转子绕组,以便能判断其背后的槽形通道的完整的结构。
[0045] 因此仅通过检查车辆的这种照亮尤为困难,因为在发电机内的空间情况极窄。
[0046] 通过将照明源导入到槽形通道中,可以如下大幅改善对冷却钻孔的检查结果,使得可以确保直至槽底的完整的概览。
[0047] 照明在此能够尤其用发光二极管的排列实现,发光二极管在发电机罩下方被导入到发电机转子的槽形通道中,检查车辆则在转子的表面上行驶。
[0048] 在此可以使用市面上常见的LED灯管。
[0049] 这样来执行所述方法,使得照明源被带入到发电机的槽形通道中,检查车辆则同时在发电机转子的表面上行驶。
[0050] 重要步骤的想法在于不仅“从前面”(从检查车辆的视角)照亮冷却钻孔,而且还额外从槽形通道照亮冷却钻孔。
[0051] 由此能明显更为深入地认识发电机转子的绕组的内部的结构和内部的状态。
[0052] 若人们将这种办法尤其与在引入机器人系统之前一定要拆出转子(“拉动转子”)相比较,那么迄今为止,在借助基于机器人的系统检查发电机转子时要作出一些妥协。通过在这种想法中说明的背景照明当然可以如下来消除这些妥协,即,检查结果涉及同等价值的评估基础。