[发明专利]用于螺栓紧固装置的控制系统

说明书

公开了一种用于螺栓紧固装置的控制系统，所述螺栓紧固装置包括：支座；执行单元，安装在所述支座上，用于沿着相应螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述相应螺栓上的螺母拧紧；行进单元，安装在所述支座上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进，所述控制系统包括：执行控制模块，用于控制所述执行单元的操作；行进控制模块，用于控制所述行进单元的操作；控制器，与所述执行控制模块和行进控制模块通信，以命令所述执行单元张拉螺栓并紧固螺母，并命令所述行进单元向前行进，使螺栓紧固装置在完成一个螺栓的紧固操作之后运动至下一个螺栓处。该控制系统自动地实现螺栓的紧固，降低人工操作投入，提高安装质量。

技术领域

本发明涉及螺栓安装紧固领域，具体地说，本发明涉及一种用于螺栓紧固装置的控制系统。

背景技术

MW级风力发电机组主要由塔架、主机以及叶轮组成，其中塔架通常是多个钢制塔架段组成，而塔架段通常为两端具有环形法兰的薄壁筒形结构。在环状法兰上通常在圆周方向上均布有若干螺栓通孔，连接螺栓及配套垫圈、螺母通过这些螺栓通孔将相邻塔架段连接在一起。

在吊装塔架段时，将底段塔架段安装到基础上并将两个塔架段对中后，作业人员先将环形法兰处的所有螺栓安装好并手动预拧紧，然后使用液压拉伸器将所有螺栓按工艺顺序多次张拉。张拉时，先将液压拉伸器通过人力放置在要紧固的螺栓处，然后旋动拉杆使拉杆和要紧固的螺栓或锚栓端部通过螺纹连接在一起，然后给液压缸供油，通过拉杆使螺栓或锚栓拉伸，直到达到预先设定好的压力值。之后，人工使用扳手旋动螺母，直到到达预定扭矩。最后卸掉液压缸中的高压，将拉伸器从紧固好的螺栓上拆卸下来并移动到下一个螺栓处执行同样的紧固操作。

在整个作业过程中，每紧固完一个螺栓，都需要将液压拉伸器拆卸下来，然后手动放置在另外一颗螺栓处。由于塔架法兰处螺栓个数较多，且液压拉伸器通常较重，因此现场人员作业量非常大。同时每紧固完一颗螺栓，都需要拆卸和重新安装设备，这造成时间的浪费以及现场安装效率的降低。另外，现场都是人工紧固螺栓，螺栓安装质量不易控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于螺栓紧固装置的控制系统，以自动地实现螺栓的紧固，降低人工操作投入，提高安装质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于螺栓紧固装置的控制系统，所述螺栓紧固装置用于对安装在部件上的多个螺栓进行紧固，所述螺栓紧固装置包括：支座；执行单元，安装在所述支座上，用于沿着相应螺栓的延伸方向张拉所述螺栓并将所述相应螺栓上的螺母拧紧；行进单元，安装在所述支座上，用于带动所述螺栓紧固装置沿所述多个螺栓布置的路径行进，所述控制系统包括：执行控制模块，用于控制所述执行单元的操作；行进控制模块，用于控制所述行进单元的操作；控制器，与所述执行控制模块和行进控制模块通信，以命令所述执行单元张拉螺栓并紧固螺母，并命令所述行进单元向前行进，使螺栓紧固装置在完成一个螺栓的紧固操作之后运动至下一个螺栓处。

优选地，所述控制系统还包括位置识别模块，所述控制器从所述位置识别模块接收关于所述执行单元与螺栓之间的相对位置关系的信息，并向所述行进控制模块发送信号以控制所述行进单元，使得所述执行单元与相应螺栓对准。

优选地，所述位置识别模块为影像识别模块，所述控制器通过所述影像识别模块发送的信息来判断相应螺栓的位置。

优选地，所述执行单元包括拉伸头、驱动所述拉伸头旋转的第一电机、驱动所述拉伸头升降的液压缸、设置在所述拉伸头下方的拨动盘以及驱动所述拨动盘旋转的第二电机，所述拉伸头与相应螺栓的端部结合，所述拨动盘与相应的螺母接合，所述执行控制模块包括用于控制所述第一电机和第二电机的第一电机控制模块以及用于控制所述液压缸的操作的液压控制模块。

优选地，所述控制系统还包括通信模块和数模转换模块，所述控制器通过通信模块和数模转换模块向所述第一电机控制模块发送控制信号，并且从所述第一电机控制模块接收所述第一电机和第二电机的操作信息。