專利名稱：用于檢查間隙的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過探頭的方式檢查兩表面之間狹窄氣隙的 設(shè)備，其中所述兩表面中的至少一個是鐵磁的。本發(fā)明具體涉及…種
具有使探頭移動的馬達(dá)的設(shè)備，其中該馬達(dá)布置在間隙外部，并1I探 頭可以通過單訪問通道移入該間隙內(nèi)。
背景技術(shù)：
工作壽命長的機(jī)器、馬達(dá)以及工業(yè)設(shè)備典型地以一定時間間隔對 于它們的使用性進(jìn)行檢査。例如，對渦輪、鍋爐或發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查以 發(fā)現(xiàn)這些部件表面上的損害，以防止工作過程中出現(xiàn)失敗或損壞，因 為任何損壞必須被校正或者部件必須被替換。為了用盡可能少的努力 并且在短時間內(nèi)實(shí)施檢查，如果可能的話，應(yīng)該不對機(jī)器進(jìn)行拆解。 然而，對于檢査通常只有有限的空間和狹窄的通道可以利用。例如， 通過定子和轉(zhuǎn)子表面間狹窄的氣隙對發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢査。
如下，已知有各種用于這類檢査的檢查設(shè)備。
通過實(shí)施例的方式，US 6672413披露了一種用于對人類不能進(jìn)入 的空間進(jìn)行檢查的遠(yuǎn)程控制設(shè)備。其包括一或多個通過鉸鏈與另一個 相連接的托架。該托架具有電動機(jī)和磁體，所述磁體能確保與表面接 觸，尤其是與由于重力原因該設(shè)備將從其上滑落的表面接觸。由于其 尺寸大小及復(fù)雜性，該設(shè)備僅僅適用于大于特定尺寸的空間。
EP684483披露了一種用于檢査發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)，在該檢查中該發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)子不必拆卸。它包括位于具有輪子的托架上的一或多個傳感器， 該托架沿著轉(zhuǎn)子的表面并同時在定子上的狹槽內(nèi)滾動。通過位于被檢 查機(jī)器外部的電動機(jī)以及在該機(jī)器長度上延伸至其兩端部的電纜移動 該設(shè)備。盡管該系統(tǒng)允許對尺寸超過40mm的狹窄間隙進(jìn)行檢査，但 是為了其安裝需要，需要該機(jī)器兩側(cè)的通道。
5EP 1420260披露了一種用于檢查帶有內(nèi)置轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)定子的探 測器，該內(nèi)置轉(zhuǎn)子具有安裝在定子一端并且磁性地附裝在定子狹槽內(nèi) 的軌道。在軌道安裝之后，托架可以通過遠(yuǎn)程控制裝置、可以被上拉 的電纜、優(yōu)選地與可改變方向的輥一起以及彈簧沿著該軌道進(jìn)行移動。
EP 1233278披露了一種用于檢查具有內(nèi)置轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)的定子和 轉(zhuǎn)子之間的氣隙的設(shè)備，其需要從該氣隙兩側(cè)進(jìn)入的輔助通道。
US 6100711披露了一種用于檢查發(fā)電機(jī)中氣隙的設(shè)備。該設(shè)備包 括伸縮套管式天線，其通過位于該氣隙內(nèi)的側(cè)元件使得與其側(cè)壁相接 觸。用于向前移動該設(shè)備的馬達(dá)安裝在其本體上。該設(shè)備要求設(shè)小氣 隙高度為半英寸。
EP 1863153披露了一種氣隙檢查設(shè)備，其包括一種充氣管形式的 桅桿(mast),其可以折疊并在在其上安裝有傳感器探頭。為此目的， 該桅桿包括兩個部分，它們在沿其長度方向上彼此分開從而擴(kuò)寬了該 桅桿。該桅桿由可以巻起和展開的材料組成，并且可以通過位于該氣 隙外的驅(qū)動器巻起。該桅桿以折疊的狀態(tài)從該間隙一端插入到氣隙內(nèi)。 一旦它插入，其寬度就可以擴(kuò)寬，結(jié)果其獲得了所需的剛度從而向前 移動該傳感器。然后，通過該驅(qū)動器沿著間隙長度的方向引導(dǎo)該傳感 器和桅桿。當(dāng)傳感器不使用時，桅桿被存儲、巻起，處于折疊狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種用于自動檢查例如機(jī)器內(nèi)(特別是發(fā) 電機(jī)內(nèi))表面間狹窄氣隙的設(shè)備，其中至少一個表面是鐵磁的。該設(shè) 備的目標(biāo)在于不必通過拆卸部件而擴(kuò)大氣隙就可以檢查狹窄氣隙。還 應(yīng)該可以容易高效地安裝該設(shè)備并在該氣隙內(nèi)移動該設(shè)備。
一種用于檢查表面間氣隙的設(shè)備，所述兩表面中的至少一個為鐵 磁的，該設(shè)備具有帶有一或多個傳感器的傳感器平臺，所述一或多個 傳感器附裝在可以被移出的伸長承載體上，其中所述承載體可以通過 單個訪問開口向前向后移入或移出該間隙，可以在該間隙的長度上向 前向后移動，并且可以通過驅(qū)動器在該間隙外巻起。根據(jù)本發(fā)明，所 述承載體具有多個磁體，所述多個磁體分布在承載體長度上使承載體接觸鐵磁表面并保持承載體。所述磁體在這個例子中附裝在所述承載 體背對該鐵磁表面的表面上。所述磁體使得沿伸長承載體長度與被檢 查表面連續(xù)接觸，并允許傳感器平臺向前移動而不使承載體彎曲。將 磁體布置在承載體背對鐵磁表面的一側(cè)上保證了承載體沿該表面均一 地滑動，從而保證了不會受阻地延展和縮回。
本發(fā)明的一個實(shí)施例中，至少在移出狀態(tài)中，所述承載體在與其 縱向延伸方向成直角的橫截面上還具有曲率。
在該橫截面上的曲率保證了，在其移出狀態(tài)中，承載體的剛度允 許其進(jìn)入間隙而不向下懸垂或彎曲。此外，承載體上的磁體保證了承 載體在沿間隙移動過程中以及在間隙內(nèi)檢査測量過程中可以保持與鐵
磁表面的接觸。有了承載體的曲率，其一方面使得承載體nl以在不彎
曲、不折彎或者從該鐵磁表面移開的情況下以受控方式插入間隙.i'i:至 其末端以及被再次撤回。與該表面的接觸還保證了傳感器測頭和鐵磁 表面之間沿間隙方向上的每個位置上都保持相同的距離。
所述磁體附裝在承載體上的背對承載體所接觸的鐵磁表面的表面 上。因此，它們不直接接觸該鐵磁表面，而是通過承載體從相反側(cè)作 用。將磁體附裝在承載體背對鐵磁表面的一側(cè)，允許沿該表面正確地
滑動，不可能出現(xiàn)磁體在該表面上撞擊變形(irregularities)的情況。 此外，這種放置可以避免承載體通過磁力過強(qiáng)地保持在表面上，這將 阻止滑動。
此外，所述磁體還保證了帶有傳感器的承載體與鐵磁表面保持接 觸，即使在承載體上的重力與磁體的支撐力反作用時。
所述承載體可以被巻起，其使得可以存儲在小區(qū)域內(nèi)，從而還可 以通用池將該設(shè)備放置在空間條件受限的機(jī)器內(nèi)的位置處。此外，存 儲空間的有效利用簡化了該設(shè)備的傳送和搬運(yùn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，傳感器平臺具有多個其它磁體和一或多 個可以滑動或滾動的元件。這些磁體再次以不與鐵磁表面直接接觸的 方式布置在傳感器平臺內(nèi)或上。所述一或多個可以滑動或滾動的元件 的物理高度比磁體高，結(jié)果它們從傳感器平臺的表面突出在磁體之外。 因此，它們可以直接在鐵磁表面上滑動或滾動。這保證了該傳感器在
7間隙內(nèi)的所有位置上總是保持與鐵磁表面的接觸，同時可以使傳感器 平臺沿該表面以盡可能小的阻力滑動或滾動。
在這個實(shí)施例的第一變型中，所述磁體被嵌入在傳感器平臺內(nèi)， 因?yàn)樗鼈兊谋砻媾c平臺的表面在同一平面上，或者它們的表面稍微位 于平臺表面之下并且由一種可以在傳感器平臺上滑動的材料覆蓋。這 可以保證傳感器平臺在表面上正確地滑動。
在這個實(shí)施例的第二變型中，磁體布置在傳感器平臺的表面上， 并且多個滾動元件也布置在同一表面上。在這個例子中，設(shè)計并排列 該滾動元件為從平臺表面突出在磁體之外，并且磁體相應(yīng)地凹陷從而 不會與鐵磁表面直接接觸。
在另一實(shí)施例中，傳感器平臺沒有滾動或滑動元件。然而， -或 多個磁體嵌入在傳感器平臺中，它們的表面與該平臺表面處于同一平 面，或者它們的表面稍微位于平臺表面之下并且由--種可以在傳感器 平臺上滑動的材料覆蓋。這本質(zhì)上保證了傳感器平臺可以在平面上滑 動。在一個變型中，額外地布置一個磁體或多個磁體，使得它們可以 在傳感器平臺上的凹陷內(nèi)移動，該例子中，凹陷內(nèi)的磁體可以在與承 載體的縱向成直角的方向上移動。這可以獲得磁體相對于鐵磁表面的 最佳定位，從而獲得傳感器平臺沿將要檢査的表面的最佳引導(dǎo)。
在另一實(shí)施例中，該設(shè)備具有安裝或存儲巻軸，通過這些巻軸， 承載體可以被巻起和再展開，并且可以被移出。這使得承載體可以被 存儲在盡可能小的空間內(nèi)，從而使該設(shè)備可以被放置在空間條件受限 的位置處，并且可以簡化對于檢査另一機(jī)器時的傳送。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該設(shè)備具有一對或多對引導(dǎo)元件，在 承載體移出時通過這些引導(dǎo)元件之間，并且這些引導(dǎo)元件被用來當(dāng)承 載體移出時固定承載體的方向。在第一變型中， 一對引導(dǎo)元件包括固 定元件和可以圍繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)的元件。該固定元件具有形成曲 率凸面或者與曲率凸面的部分相切的表面?？梢孕D(zhuǎn)的元件包括輥， 輥的表面形成曲率凹面或部分曲率凹面。該固定元件和可以旋轉(zhuǎn)的元 件如此排列使得布置在凹面的旋轉(zhuǎn)元件的這些表面形成向該固定元件 的凸面或表面部分的凸起。在第二變型中， 一對引導(dǎo)元件包括一對引導(dǎo)輥，每對引導(dǎo)輥包括 具有凸橫截面的輥和具有相同曲率的凹橫截面的輥。該凸輥相對于該 凹輥以下述方式布置，即，使得凸彎曲部分凸入另一引導(dǎo)輥的凹彎曲 部分。
在兩個變型中，承載體可以在兩個引導(dǎo)輥之間穿過，其曲率與輥 的曲率相應(yīng)。
在另一實(shí)施例中，沿每個縱側(cè)面，承載體具有多個以一定的間距 彼此分開的開口。由驅(qū)動器驅(qū)動的傳送輥具有多個被設(shè)計定位成對應(yīng) 于所述開口間隔開的凸柱(stud)。所述承載體由這個傳送輥引導(dǎo)是由
于當(dāng)承載體被移出以及巻起時，該傳送輥上的凸柱插入承載體上的開 口。這就意味著承載體相應(yīng)于驅(qū)動力進(jìn)行移動，承載體移出和巻起時 不滑動。該凸柱和開口還可以使基于來自驅(qū)動器的脈沖信號來確定承 載體被移出的長度以及承載體位于間隙內(nèi)的位置成為可能。同時，該 傳送輥還可以被用作引導(dǎo)元件，其具有與上述描述相應(yīng)的形狀表面。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該設(shè)備具有用于將測量信號由傳感器 傳輸給信號處理設(shè)備的電纜，其中沿著所述承載體引導(dǎo)該電纜并且附 裝在承載體上面，并且可以與承載體一起被巻起。
在另一實(shí)施例中，該設(shè)備在傳感器平臺上具有為了數(shù)字化測量信 號以及為了按照傳輸協(xié)議傳輸信號的電子組件。這保證了可以精確可 靠地傳輸信號。
在另一實(shí)施例中，該設(shè)備具有用于對測量信號的傳輸進(jìn)行校正的 滑環(huán)，測量信號由通過存儲巻軸從位于間隙入口的承載體末端向用于 處理和顯示測量信號的設(shè)備傳輸。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述承載體包括一個條形的并且由柔軟 彈性金屬例如鋼構(gòu)成的伸長元件，和另一個條帶形的并且由可以在金
屬上滑動的塑料例如聚四氟乙烯(PTFE)、特氟綸TM或者聚乙烯構(gòu)成的
附加的伸長元件。是特氟綸^或者聚乙烯的塑料布置成在承載體的凸面
上的條帶或者覆蓋層，也就是說覆蓋在承載體背離鐵磁表面的一側(cè)上。 這些材料可以使承載體沿著鐵磁表面滑動，使磁力受承載體材料的影
響。特氟綸TM或者聚乙烯還可以用于絕緣，這在磁場測量中是必須的，并且可以防止鐵磁表面和承載體被磨損。承載體的材料一方面以其柔 軟性為特點(diǎn)，該柔軟性對于承載體的巻起是必須的，同時以其剛度為 特點(diǎn)，該剛度對于向外移動以及間隙中的引導(dǎo)是必須的。此外，它還 具有耐抗疲勞性，這可以使其展開以及在沒有任何剛度損失的情況下 反復(fù)巻起多次。
為了進(jìn)一步增加承載體的剛度， 一個具體實(shí)施例中的承載體包括
多個柔軟的彈性金屬條，它們彼此疊置，所述金屬條由塑料、特氟綸'M 或者聚乙烯構(gòu)成，并布置在最外層金屬條的凸面上。
在另一實(shí)施例中，該設(shè)備具有額外驅(qū)動器，用于驅(qū)動其在發(fā)電機(jī) 的轉(zhuǎn)子的外周上運(yùn)動。傳感器平臺可以具有一或多個傳感器或一或多 個測量裝置，例如用于表觀檢査的照相機(jī)、或者用于低感應(yīng)鐵元素測 量的傳感器、或者用于檢查發(fā)電機(jī)中狹槽密封性的測量設(shè)備。
在另一實(shí)施例中，傳感器平臺具有可樞轉(zhuǎn)的鏡子，例如與照相機(jī) 關(guān)聯(lián)的。該可樞轉(zhuǎn)的鏡子被移動到與被檢査平面和傳感器平臺之間的 距離相對應(yīng)的適當(dāng)位置。此外，該可樞轉(zhuǎn)的鏡子保證了可以從不同視 角對平面進(jìn)行表觀檢査。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，傳感器平臺具有一或多個用于在間隙 內(nèi)抓緊并傳送物體的裝置。這使得可以同時拆卸任何外部物體或不想 要的物質(zhì)。
由于承載體和傳感器平臺的結(jié)構(gòu)以及傳感器平臺在間隙內(nèi)進(jìn)行的
受控運(yùn)動的本質(zhì)，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以在例如4mm高度的間隙內(nèi)進(jìn) 行測量。并且由于其體積小、重量輕的結(jié)構(gòu)，該設(shè)備可以容易地傳送 和操控，從而可以以通用的方式來使用。


附圖中
圖1表示的是發(fā)電站內(nèi)發(fā)電機(jī)的透視圖，其中可以使用根據(jù)本發(fā) 明的設(shè)備，
圖2表示的是圖1所示的發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子以及要進(jìn)行檢查的 氣隙的詳細(xì)透視圖，圖3表示的是沿圖2中III所標(biāo)注的一部分定子和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸線 的橫截面視圖，具有進(jìn)入氣隙的入口形狀，
圖4表示的是根據(jù)本發(fā)明的檢査設(shè)備的整體視圖，
圖5表示的是根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備的部分視圖，具體為該設(shè)備 巻起和展開用于傳感器平臺的承載體的詳細(xì)視圖，
圖5a表示的是用于引導(dǎo)承載體的元件的第一變型，
圖5b表示的是用于引導(dǎo)承載體的元件的第二變型，
圖6表示的是承載體沿圖4中與承載體徑向延伸方向成.宵角的VI 一VI的橫截面視圖，
圖7a表示的是檢查設(shè)備傳感器平臺的第一變型的與圖4中Vila 相對應(yīng)的部分視圖，
圖7b表示的是檢査設(shè)備傳感器平臺的第二變型的與圖4中VIIb 相對應(yīng)的部分視圖，
圖7c利用與圖4中相同的視圖來表示具有可移動磁體和可樞轉(zhuǎn)的 鏡子的傳感器平臺的視圖，
圖7d以與發(fā)電機(jī)軸線成直角的橫截面視圖表示了圖7c中的傳感 器平臺在發(fā)電機(jī)氣隙中鐵磁表面上的位置，
圖7e表示的是檢查設(shè)備的另一實(shí)施例，該設(shè)備的承載體具有導(dǎo)軌， 用于穩(wěn)定位于發(fā)電機(jī)定子外部的承載體，
圖8a以與發(fā)電機(jī)軸線成直角的橫截面視圖表示位于發(fā)電機(jī)氣隙內(nèi) 的檢査設(shè)備的承載體的結(jié)構(gòu)，
圖8b表示的是圖8a所示的位于發(fā)電機(jī)氣隙內(nèi)的檢查設(shè)備的更詳 細(xì)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示的是發(fā)電站中發(fā)電機(jī)1的整體視圖，具體為其定子2和 轉(zhuǎn)子3的視圖，每個都具有鐵磁元件4 (白色)和非鐵磁元件5 (暗灰 色)。
圖2表示的是定子2和轉(zhuǎn)子3的更詳細(xì)視圖， 一條狹窄的環(huán)形氣 隙6延伸在定子2和轉(zhuǎn)子3之間。定子和轉(zhuǎn)子中的每一個的表面都具
ii有鐵磁元件4和非鐵磁元件5，它們交替地布置在圓周上并平行于發(fā) 電機(jī)的軸線7延伸。定子上各個元件的寬度在其圓周上通常是常數(shù)。 轉(zhuǎn)子上的寬度同樣也是常數(shù)，磁極的區(qū)域除外。轉(zhuǎn)子上，鐵磁材料是 轉(zhuǎn)子材料本身。多個狹槽平行于轉(zhuǎn)子的軸線延伸，其中線圈被布置在
狹槽內(nèi)并借助于楔子固定在狹槽內(nèi)。這些楔子和線圈構(gòu)成了非鐵磁元 件，線圈由銅構(gòu)成。楔子可以由各種非鐵磁材料構(gòu)成。以與轉(zhuǎn)子例子 中相同的方式，定子上的鐵磁材料是定子材料本身，非鐵磁材料是定 子線圈和固定楔子的材料，它們在狹槽內(nèi)彼此平行地延伸并與發(fā)電機(jī) 的軸線相平行。
圖3表示的是發(fā)電機(jī)1的定子2和轉(zhuǎn)子3之間的氣隙6的典型的 進(jìn)入元件。根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備可以被放置在這個進(jìn)入元件內(nèi)，并 且，具有傳感器平臺的承載體可以插入該間隙。
轉(zhuǎn)子罩9在轉(zhuǎn)子3上位于轉(zhuǎn)子3上的間隙入口處，并平行于發(fā)電 機(jī)的軸線并向定子線棒(statorbar) 8徑向延伸。定子線棒8和轉(zhuǎn)子罩 9限定了間隙6的寬度d，設(shè)備的帶有傳感器平臺26的承載體23將要 通過該寬度d的間隙。這個寬度d可能例如僅為4mm。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明 設(shè)計時，傳感器平臺26的承載體23可以通過這個寬度的間隙。
風(fēng)扇10布置在轉(zhuǎn)子罩9的外部。這進(jìn)一步限制了檢査設(shè)備的空間 條件。殼體21可以放置在那兒，這歸功于傳感器承載體可以被巻起來 存儲。此外，由于其緊湊的尺寸，該設(shè)備可以適合于不同發(fā)電機(jī)的不 同入口形狀。在本發(fā)明的一個變型中，在殼體21的位置與進(jìn)入間隙6 的入口之間可以附加地布置導(dǎo)軌，從而可以將承載體引導(dǎo)到鐵磁表面 的起始點(diǎn)。
圖4表示的是作為整體的根據(jù)本發(fā)明的檢查設(shè)備；圖5表示的是 巻起、展開以及引導(dǎo)承載體的設(shè)備視圖。其包括殼體21，用于一存儲 承載體23的存儲巻軸22，以及用于巻起、展開以及將承載體移出殼 體21的各個元件。具有用于表面檢查、低感應(yīng)鐵元素測量以及檢測狹 槽封裝等的傳感器的傳感器平臺26布置在承載體的末端。通過驅(qū)動存 儲巻軸22和傳送輥29的驅(qū)動器24，承載體從存儲巻軸22展開。作 為例子，驅(qū)動器24具有復(fù)位彈簧。在其圓周上，傳送輥29具有兩排傳送凸柱(transport studs) 32， 其以一定的距離間隔開并嚙合在承載體23上的傳送開口 28內(nèi)。為此， 傳送開口同樣以兩條平行延伸的縱行布置在承載體上，其間隔、形狀 以及大小均與傳送凸柱相匹配，從而保證承載體可以被正確傳送，不 會滑動。承載體從殼體21中移出時通過的開口 25位于殼體21上。
此外，多個磁體27沿承載體23的長度方向附裝在承載體23上， 并分布在承載體的長度上。這使得承載體和傳感器平臺可以沿著鐵磁 表面放置，不會由于重力的原因而導(dǎo)致承載體從其上脫離。磁體附裝 至承載體的凹面，該凹面與鐵磁表面相背。這使得可以移動承載體， 以使其沿著鐵磁表面滑動，但是保持與其接觸，并且保持其相對于鐵 磁表面的位置，還可參見附圖8a和b。
磁體27被設(shè)計得盡可能小，尤其是具有盡可能小的物理高度，為 了使承載體在巻起狀態(tài)時可以存儲在盡可能小的區(qū)域內(nèi)。 一方面，磁 體可以通過合適的粘合劑直接固定在承載體表面上?？蛇x地，磁體可 以布置在承載體上的凹陷中，并且可以通過粘合劑固定。為了進(jìn)一步 增加安全性，可以將形狀可容易改變的布放置在磁體上并且用粘合劑 固定。
承載體最好由柔軟的彈性材料構(gòu)成，例如適合于巻起和展開的鋼。 最好地、尤其是為了增加展開狀態(tài)的剛度，承載體在巻起狀態(tài)下遭受 內(nèi)巻應(yīng)力(rolling-in stress)和橫向彎曲應(yīng)力，其中橫向彎曲應(yīng)力比內(nèi) 巻應(yīng)力大。這有助于承載體在展開狀態(tài)中具有彎曲的橫截面，從而在 這個狀態(tài)下具有剛度。
為了限定承載體23移出的方向，設(shè)備具有一對引導(dǎo)輥30、 31， 通過它們來引導(dǎo)承載體23。這對引導(dǎo)輥，每一個都包含具有凸橫截面 形狀的輥30和具有凹橫截面形狀以及相同曲率的輥31，它們?nèi)鐖D5a)
所示那樣相對彼此布置，從而使得凸輥的彎曲部凸入凹輥的彎曲部內(nèi)， 引導(dǎo)承載體23通過這兩者之間。這個例子中的引導(dǎo)輥30和31被用來
限定承載體23的方向，承載體23保持如圖6所示的曲率。這個例子
中，輥30和31的凸面和凹面相對于彼此如下定位，即，使得承載體
23可以保持其被移出的縱向方向，并且不會彎曲或者扭絞。凸輥30在它們的圓周上近似在其中央位置具有可讓磁體27通過的狹槽33。 在凸輥30的圓周上布置另兩個狹槽34，每個情況都位于與傳送凸柱 32和傳送開口 25相同的高度上。這使得傳送凸柱32可以正確通過。
在本發(fā)明的一個變型中，承載體還可以由圖5b)所示的元件來引 導(dǎo)。這里， 一對引導(dǎo)元件包含以固定方式附裝的元件30'以及可以闈繞 軸線旋轉(zhuǎn)的輥29'。承載體23在這兩個元件之間通過，該輥限定了承 載體從中移出的方向。兩個元件所具有的表面或者以對應(yīng)于承載體曲 率的方式彎曲，或者構(gòu)成承載體彎曲表面的切線。再次，承載體30' 在其表面33'中的每一個上都具有狹槽35'，該狹槽允許凸柱32'通過。
傳感器平臺26附裝在承載體23的末端，在該傳感器平臺26上可 以布置一和多個傳感器以及測量設(shè)備，例如照相機(jī)、渦流傳感器、用 于低感應(yīng)鐵元素測量(low-induction iron measurement) 的傳感器等。
此外，還可以在那兒布置電子組件，例如用于放大、數(shù)字化以及壓縮 測量信號和圖像信號的。
來自傳感器的測量信號通過傳感器平臺上的電子組件首先被放 大、數(shù)字化、如果有必要壓縮、最后按照傳輸協(xié)議被傳輸。這保證了 典型小信號傳輸?shù)谋匾_度。
為此，沿著承載體23安裝電纜(未示出)。當(dāng)承載體被存儲時， 這些纜線與承載體一起巻起到存儲巻軸22上。為了可以由旋轉(zhuǎn)著的存 儲巻軸22上的承載體的末端向信號處理設(shè)備傳輸信號，該設(shè)備在存儲 巻軸上具有滑環(huán)。傳感器平臺在間隙內(nèi)的位置可以通過利用來自用于 存儲巻軸22和傳送輥29的驅(qū)動器24發(fā)出的脈沖信號來確定，它們的 位置精度取決于承載體在移進(jìn)和移出時不滑動，也就是說取決于傳送 凸柱和傳送開口的精度。
圖7a表示的是從由圖4中的箭頭VIIa所示的角度看到的傳感器 平臺26，尤其是開始接觸鐵磁表面的傳感器平臺的一側(cè)。在這個第一 變型中，傳感器平臺26裝配有多個磁體26c，其嵌入在傳感器平臺26 的材料內(nèi)，并由平臺材料所覆蓋。在這個例子中，選擇磁體長度以及 磁體與平臺表面之間的距離以便再次保證平臺可以總是保持與鐵磁表 面的接觸。由于磁體沒有從平臺的表面突出出來，這可允許沿著鐵磁
14表面進(jìn)行滑動。可選地，還可以使磁體26c在平臺材料中嵌入成使得 它們的表面與傳感器平臺正好處于同一個表面上。
圖7c表示的是與圖4相同角度的傳感器平臺，磁體26c和26d嵌 入在傳感器平臺26中，使得它們不會直接與鐵磁表面接觸。在所示的 例子中，第一磁體26c布置在固定位置上。相反地，第二磁體26d布 置在凹部26e內(nèi)，該凹部允許在與傳感器平臺26和承載體23的縱向 方向成直角的方向上以及在傳感器平臺的平面內(nèi)手動移動磁體26d。 當(dāng)在發(fā)電機(jī)的氣隙中使用檢査設(shè)備時，凹部26e允許磁體對i、V:于鐵磁 表面4的寬度定位，如圖7d所示。那里，磁體26d和磁體26c的外邊 緣被定位成使得它們與鐵磁表面4的外邊緣相對齊。
此外，圖7c表示的是用于表面的表觀檢査的照相機(jī)40和光源43 的布置。鏡子41可借助于驅(qū)動器42進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，例如在檢查過程中通 過遠(yuǎn)程控制，從而可以被移到最合適的位置。這使得可以檢査不同角 度的與照相機(jī)焦距相對應(yīng)的表面，還可以檢査氣隙內(nèi)不同的表面，例 如定子的表面和轉(zhuǎn)子的表面。
以圖7a相同的視角，圖7b示出了傳感器平臺26的第二變型。在 這個例子中，傳感器平臺具有一或多個磁體26d和多個滾動元件26b， 其保證了可以沿磁體表面進(jìn)行移動。這個例子中的磁體26d不與鐵磁 表面直接接觸，但是，因?yàn)樗鼈兊暮穸纫约芭c鐵磁表面的距離，保證 了傳感器平臺26與鐵磁表面在它們所有使用位置中都保持接觸，例如 電動機(jī)中。
圖7e表示的另一實(shí)施例的檢查設(shè)備具有導(dǎo)軌45，其使承載體23 在與殼體21上的開口 25相距的整個第一距離上保持穩(wěn)定。這個實(shí)施 例對于利用該設(shè)備檢査發(fā)電機(jī)氣隙時是有利的。由于該設(shè)備只可以移 動與氣隙入口以及與鐵磁表面相距特定的距離，因此承載體必須在沒 有磁體幫助的情況下延伸過該整個距離。為了防止承載體在發(fā)電機(jī)氣 隙前的這個區(qū)域內(nèi)發(fā)生彎曲，導(dǎo)軌使承載體在整個該區(qū)域上穩(wěn)定。
圖8a和b表示的是具有傳感器平臺26的承載體23在發(fā)電機(jī)的定 子2和轉(zhuǎn)子3之間的氣隙6內(nèi)的位置。彎曲的承載體23以橫截面的形 式表示其帶有磁體27，與定子的鐵磁表面4相接觸。對于用于檢査發(fā)電機(jī)內(nèi)氣隙的設(shè)備的具體應(yīng)用，這種設(shè)備的安裝 類型通常是己知的。為了將設(shè)備安裝在轉(zhuǎn)子上，例如將該設(shè)備布置在 在轉(zhuǎn)子的圓周上移動的輥或滑動元件上，能夠張緊的帶子通常被用于 這個目的。
在根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的另 一實(shí)施例中，為了在轉(zhuǎn)子上的圓周方向上
移動，該設(shè)備具有驅(qū)動器。具體地，用于(支撐承載體的)巻軸22和 承載體及其導(dǎo)軌的殼體21 (相對于轉(zhuǎn)子表面)的徑向位置相對于用于 移動該設(shè)備的所述驅(qū)動器的位置是可以調(diào)整。這使得對于每一個將要 檢査的發(fā)電機(jī)，可以對應(yīng)于發(fā)電機(jī)類型獲得最佳的徑向位置。
參考符號列表
1:發(fā)電機(jī)
2:定子
3:轉(zhuǎn)子
4:鐵磁元件
5:非鐵磁元件
6:氣隙
7:發(fā)電機(jī)/轉(zhuǎn)子軸線
8:定子線棒
9:轉(zhuǎn)子罩
10:風(fēng)扇
20:檢査設(shè)備
21:殼體
22:用于存儲承載體的巻軸
23:承載體
24:驅(qū)動器
25:開口
26:傳感器平臺
26a:傳感器
26b:滾動元件
1626c:磁體
26d:可移動的磁體
26e:用于可移動磁體的凹部
27:磁休 28:傳送開口 29:引導(dǎo)傳送輥 30:引導(dǎo)輥(凸的) 31:引導(dǎo)輥(凹的) 32:傳送凸柱 33:凸輥上的狹槽 34:凸輥上的狹槽
33':元件30'上的傾斜移動表面
34':元件30'上的傾斜移動表面
35':元件30'上的狹槽
d:轉(zhuǎn)子罩9和定子線棒8之間的間隙寬度
40:照相機(jī)
41:可梳軸轉(zhuǎn)動的鏡子
42:可梳軸轉(zhuǎn)動的鏡子的驅(qū)動器
43:光源
45:導(dǎo)軌
權(quán)利要求
1.一種用于檢查兩個表面(4)之間的間隙(6)的設(shè)備，所述兩個表面中的至少一個表面是鐵磁的，該設(shè)備具有帶有一或多個傳感器(26a)的傳感器平臺(26)，所述一或多個傳感器(26a)附裝在可以被移出的伸長承載體(23)上，其中所述承載體(23)可以通過訪問口移進(jìn)和移出間隙(6)，可以在間隙(6)的長度上移動，并且可以借助驅(qū)動器(24)在間隙(6)外被卷起，其特征在于在所述承載體(23)上布置多個磁體(27)，所述磁體分布在承載體(23)的長度上并使承載體(23)與間隙(6)的鐵磁表面(4)相接觸，其中所述磁體(27)附裝在承載體(23)背離鐵磁表面(4)的表面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于承載體(23)在與其縱向延伸方向成直角的橫截面上還具有曲率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于-所述傳感器平臺(26)具有一或多個磁體(26c， 26d)以及一或多個 滾動元件(26b)或滑動元件，其中，所述一或多個滾動元件(26b) 或滑動元件的物理高度比所述磁體(26c， 26d)的物理高度高。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一個的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其 特征在于所述設(shè)備具有帶有平坦巻繞表面的承載或存儲巻軸(22)， 所述承載體可以利用平坦橫截面巻繞到所述平坦巻繞表面上并可以再 從其上展開，該設(shè)備還具有一對或多對引導(dǎo)元件(29-31， 29'， 30')， 其中每對引導(dǎo)元件(29-31， 29'， 30')均包括具有凸面的元件(30) 和具有相同曲率凹面的元件(31)，所述凸元件(30)相對于所述凹元 件(31)布置成使得凸元件(30)的凸彎曲部分凸入凹元件(31)的 凹彎曲部分內(nèi)，并且所述承載體(23)可以在所述兩個引導(dǎo)元件(29-31， 29'， 30')之間移動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 承載體(23)沿其縱側(cè)面具有多個彼此間以一定距離間隔開的開口(28)，并且該設(shè)備具有傳送輥(29)，該傳送輥(29)具有多個對應(yīng)于 所述承載體(23)上的所述開口 (28)設(shè)計的間隔開的凸柱(32)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 為了由傳感器平臺(26)上的一或多個傳感器(26a)向承載體(23) 末端傳輸測量信號，沿著所述承載體(23)布置電纜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 為了數(shù)字化測量信號以及按照傳輸協(xié)議傳輸測量信號，所述傳感器平 臺(26)具有電子組件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該設(shè)備具有存儲巻軸(22)以供所述承載體在其上巻繞，并且為了從 承載體(23)的末端向信號處理設(shè)備傳輸測量信號，在該存儲巻軸(22) 上布置滑環(huán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 所述承載體(23)包括一或多個伸長元件，所述伸長元件呈條帶狀并 由柔性的彈性金屬構(gòu)成，在展開狀態(tài)下，該柔性的彈性金屬在相對于 其縱向延伸方向的橫截面上具有帶凸面和凹面的曲率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 在展開狀態(tài)下，所述承載體(23)受到內(nèi)巻應(yīng)力并受到橫向彎曲應(yīng)力， 其中該橫向彎曲應(yīng)力大于該內(nèi)巻應(yīng)力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 在該凸面上，承載體(23)具有由塑料、聚四氟乙烯或聚乙烯構(gòu)成的 條帶或覆蓋層，其可以在金屬上滑動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于.-該設(shè)備具有附加驅(qū)動器，用于使其在發(fā)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)子(2)的外周 上運(yùn)動，并且，檢査設(shè)備的徑向位置可以相對于驅(qū)動器的位置進(jìn)行調(diào)
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該傳感器平臺(26.)具有一或多個用于表觀檢查或者低感應(yīng)鐵元素測 量的傳感器(26a)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于該存儲巻軸(22)具有復(fù)位彈簧。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 所述磁體(27)每一個都布置在承載體(23)上的凹部內(nèi)并且由粘合 劑連接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該傳感器平臺(26)具有一或多個用于抓緊并傳送間隙內(nèi)物體的J:具。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該傳感器平臺(26)具有一或多個磁體(26c)，它們嵌入在該傳感器 平臺(26)內(nèi)并由可以滑動的材料所覆蓋，或者它們的表面位于該傳 感器平臺(26)的平面內(nèi)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該傳感器平臺(26)具有至少一個可移動的磁體(26d)和凹部(26e)， 所述至少一個可移動的磁體(26c)布置在這個凹部內(nèi)使得它可以在與 所述承載體(23)的縱向方向成直角的方向上移動。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至13的用于檢查間隙(6)的設(shè)備，其特征 在于該傳感器平臺(26)具有可樞轉(zhuǎn)的鏡子(41)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于檢査間隙(6)的設(shè)備，其特征在于 該設(shè)備具有用于使所述承載體(23)穩(wěn)定的導(dǎo)軌(45)。
全文摘要
用于檢查例如發(fā)電機(jī)內(nèi)的兩表面之間的間隙的設(shè)備，其中至少一個表面是鐵磁的，該設(shè)備包括用于一或多個傳感器(26a)的傳感器平臺(26)和用于該傳感器平臺(26)的可以被移出的伸長承載體(23)。承載體(23)可以通過訪問口移進(jìn)、移出間隙，可在間隙(6)的長度上移動，且可通過驅(qū)動器(24)在間隙(6)外卷起。在其移出狀態(tài)下，承載體(23)在與其徑向延伸方向成直角的橫截面上具有曲率。此外，承載體(23)具有多個磁體(27)，通過所述磁體承載體(23)開始與磁體表面接觸。磁體(27)附裝在承載體(23)背對鐵磁表面的側(cè)面上，從而保證了承載體(23)可以沿鐵磁表面滑動。該設(shè)備可以從4mm的高度檢查間隙，并具有簡單、物理體積小的特點(diǎn)。
文檔編號G01M99/00GK101567609SQ20091014198
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者B·馬克, J·埃爾尼, N·于吉, P·伊斯勒, R·莫澤, S·霍諾爾德 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司