一种GIS法兰对接定位装置

技术领域

本发明属于电力建设电气设备安装技术领域，具体涉及一种GIS法兰对接定位装置。

背景技术

GIS设备作为电力系统的核心部件，具有安装工期长、技术复杂、投资巨大以及质量要求高等特点，其设备组件往往是分成多段筒体，再现场对接安装，安装时通过筒体两端的GIS法兰对齐连接。

现有的GIS法兰的对齐安装；一方面是通过吊具吊起两个筒体到安装位置，通过导轨和扒杆人工将两个筒体挪近、对齐安装，但是人工对齐的过程中，法兰螺栓孔会有一定的不易通过人眼观察到的错位，而这种错位在两个法兰对接接触后安装螺栓时才会被发现，这时再调节两个盖上法兰对齐，会导致已经对接接触的两个GIS法兰面有摩擦，甚至在对接中碰伤、损坏的问题；进而导致粉尘和杂质侵入密封面到筒体内，影响安装质量和效率，造成绝缘故障等问题。

另外，公开号为CN108548487A，2018年9月18日公开的名称为《一种GIS设备精准激光对位装置》的中国发明专利申请，通过在两个母线筒周向分别对应的安装激光发射装置和激光接收装置，以激光接收装置接收到激光发射装置的激光信号确保两个筒体的法兰对齐，但是该激光对位装置的激光接收装置需要安装在筒体的螺孔正上方，激光接收装置也要安装在螺栓的正上方，即保证激光发射装置与螺孔的相对位置与激光接收装置与螺栓的相对位置相同，这样在激光发射装置与激光接收装置对齐时，螺孔与螺栓才能对齐；这就需要在安装激光发射装置与激光接收装置到筒体上时，进行测量各自相对于螺孔与螺栓的距离，使其保持一致，每安装一对GIS法兰时都需要进行测量，大大增加了施工时间，加长了安装周期；且该激光对位装置只适用于两个筒体轴线平行只在竖直和水平面上有一定平移的错位调节，没有考虑到如图1所示的当两个筒体出现轴向交错、有一定角度时的错位，其上的激光发射装置与激光接收装置同样会出现轴向上的交错，既不平行也不重合，此时该装置的激光接收装置也同样不能再接到激光发射装置的激光信号，但调节筒体使激光接收装置可以接收到激光发射装置的激光信号后，可能会出现如图2所示的情况，两个筒体的轴线依然不重合，此时若将两个筒体相互靠近对接GIS法兰，依然不能对齐，进而使得GIS法兰的对接质量差，影响工程项目的如期交付以及后续运行中的安全稳定性。

发明内容

本发明针对现有技术中上述的技术问题，提出了一种GIS法兰对接定位装置；利用现有的GIS法兰的螺孔作为定位标准，只需要当激光接收器接收到激光发射器的信号时，便能判断螺孔对准；减少了GIS法兰的定位对接时间，减短了安装周期。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种GIS法兰对接定位装置，包括相对设置的左侧筒体和右侧筒体、激光发射器和激光接收器、两个弹力带和设置在其中一个弹力带上的控制器；所述左侧筒体和右侧筒体相对的一端均设有GIS法兰，所述GIS法兰上设有多个螺孔；所述激光发射器的头部一设置在左侧筒体端部GIS法兰的螺孔内，所述激光接收器的头部二设置在右侧筒体端部GIS法兰的螺孔内；两个所述弹力带分别套在左侧筒体和右侧筒体上，两个所述弹力带上均套有活动套环；所述激光发射器的身部一与左侧筒体上弹力带的活动套环连接，所述激光接收器的身部二与右侧筒体上弹力带的活动套环连接；所述激光发射器和激光接收器均与控制器通信连接。

优选的，还包括定位架，所述定位架沿左侧筒体和右侧筒体的周向设置。

优选的，所述定位架包括第一连杆、第二连杆和滑杆；所述第一连杆一端与激光发射器的尾部一连接，另一端设有第一套筒；所述第二连杆一端与对应所述激光发射器的激光接收器的尾部二连接，另一端设有第二套筒；所述第一套筒与第二套筒同轴设置，所述滑杆穿进第一套筒和第二套筒内。

优选的，所述激光发射器、激光接收器和定位架的数量均为两个或多个。

优选的，所述控制器包括数据输出口和多个数据输入口；多个所述激光发射器均接入控制器的数据输出口，多个所述激光接收器一一对应的接入控制器的数据输入口；所述控制器上还设有显示面板和声音报警器。

优选的，所述控制器为单片机或PLC。

优选的，所述激光发射器的头部一通过橡胶密封塞套在左侧筒体端部GIS法兰的螺孔内；所述激光接收器的头部二通过橡胶密封塞套在右侧筒体端部GIS法兰的螺孔内；所述橡胶密封塞呈阶梯状。

优选的，所述激光发射器的身部一通过卡箍与活动套环连接；所述激光接收器的身部二通过卡箍与活动套环连接。

优选的，所述弹力带上设有插扣，所述插扣包括插头和插槽；所述弹力带一端与插头连接，另一端与插槽连接，所述插头可卡进插槽内。

优选的，所述滑杆一端设有外螺纹，另一端设有内螺纹。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)使激光发射器与激光接收器的头部位于GIS法兰的螺孔内，以用现有的螺孔作为定位标准，当激光接收器接收到激光发射器的信号时，便能判断螺孔对准；不需要再进行测量二者相对于螺孔的位置，减少了GIS法兰的定位对接时间，减短了安装周期。

(2)弹力带分别套在左右两个筒体上，其上套设有多个可滑动的活动套环，活动套环上设置激光发射器与激光接收器；调节活动套环的位置，方便激光发射器与激光接收器对准螺孔，当弹力带勒紧在筒体上时，活动套环也被压在筒体的固定位置处，容易固定，使用起来方便、快捷。

(3)控制器控制激光发射器发出激光信号，当激光接收器接到该激光信号时反馈给控制器一个数据信号，当多个激光接收器都反馈给控制器一个数据信号时，证明GIS法兰的螺孔都正好对齐，GIS法兰可以进行对接。

(4)当两个筒体错位时，激光发射器和激光接收器带动两个连杆向外推出，但连杆上的套筒在滑杆的限制下沿着轴线滑移，不会出现轴向交错，所以激光发射器和激光接收器始终在一条直线上，保证激光接收器可以接收到信号。

(5)激光发射器和激光接收器均被向外推出，距离变远，激光接收器接收信号的时间变长了，反馈给控制器的数据信号时间晚；通过判断多个激光接收器反馈的数据信号的时间早晚，就可以判断两个筒体是往哪一侧开口，工作人员从而及进行调正；进而提高了GIS法兰的对接质量，使得工程项目可以如期交付，保证后续运行中的安全稳定。

(6)激光发射器一起向激光接收器发射激光信号，激光接收器接到信号后，经不同的数据输入口反馈给控制器，未接收到信号的不反馈；控制器将反馈结果可视化的显示在显示面板上，控制声音报警器报警，提示工作人员。

(7)橡胶密封塞呈阶梯状，适用不同螺孔孔径的GIS法兰。

(8)将一个滑杆设有外螺纹的一端拧进另一个滑杆设有内螺纹的一端，实现多个滑杆之间的拼接，增加了长度，适用于当两个筒体距离较远时的GIS法兰的定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，

图1为背景技术中两个筒体出现轴向错位的示意图；

图2为背景技术中两个筒体调整后的示意图；

图3为本对接定位装置的使用示意图；

图4为本发明弹力带的侧面示意图；

图5为本发明筒体出现轴向错位时，定位架调整示意图；

图6为本发明控制器与激光发射器和激光接收器连接示意图；

图7为弹力带上插扣结构示意图；

图8为滑杆结构示意图；

图9为激光发射器和激光接收器结构示意图。

附图标记说明：

1-弹力带，11-插扣，12-插头，13-插槽；

2-活动套环，21-卡箍；

3-激光发射器，31-头部一，32-身部一，33-尾部一；

4-激光接收器，41-头部二，42-身部二，43-尾部二；

5-橡胶密封塞；

6-定位架，61-第一连杆，62-第一套筒，63-第二连杆，64-第二套筒，65-滑杆，651-外螺纹，652-内螺纹；

7-控制器；71-数据输出口，72-数据输入口，73-显示面板，74-声音报警器；

801-左侧筒体，802-右侧筒体，81-GIS法兰，82-螺孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例

下面结合附图1-9对本发明进一步说明，一种GIS法兰对接定位装置，如图3、4和9所示，包括相对设置的左侧筒体801和右侧筒体802、激光发射器3和激光接收器4、两个弹力带1和设置在其中一个弹力带1上的控制器7；左侧筒体801和右侧筒体802相对的一端均设有GIS法兰81，GIS法兰81上设有多个螺孔82；激光发射器3的头部一31设置在左侧筒体801端部GIS法兰81的螺孔82内，激光接收器4的头部二41设置在右侧筒体802端部GIS法兰81的螺孔82内；利用现有的GIS法兰81的螺孔82作为定位标准，只需要当激光接收器4接收到激光发射器3的信号时，便能判断螺孔82对准；不需要再进行测量激光接收器4接收到激光发射器3相对于螺孔82的位置，使其保持一致，减少了GIS法兰的定位对接时间，减短了安装周期。

两个弹力带1分别套在左侧筒体801和右侧筒体802上，两个弹力带1上均套有活动套环2；活动套环2可在弹力带1上滑动，方便调节活动套环2的位置，当弹力带1勒紧在筒体上时，活动套环2也被压在筒体的固定位置处，容易固定。

激光发射器3的身部一32与左侧筒体801上弹力带1的活动套环2连接，激光接收器4的身部二42与右侧筒体802上弹力带1的活动套环2连接；激光发射器3与激光接收器4设置在容易调节位置和容易固定的活动套环2上，再通过弹力带1套在筒体上，使用起来方便、快捷，可在筒体的筒壁外周任意位置随活动套环2固定住。

激光发射器3和激光接收器4均与控制器7通信连接；控制器7控制激光发射器3发出激光信号，当激光接收器4接到该激光信号时反馈给控制器7一个数据信号，当激光接收器4都反馈给控制器7一个数据信号时，证明GIS法兰81的螺孔82都正好对齐，GIS法兰81可以进行对接。

如图3、5和9所示，还包括沿左侧筒体8和右侧筒体8的周向设置的多个定位架6；定位架6包括第一连杆61、第二连杆63和滑杆65；第一连杆61一端与激光发射器3的尾部一33连接，另一端设有第一套筒62；第二连杆63一端与对应激光发射器3的激光接收器4的尾部二43连接，另一端设有第二套筒64；第一套筒62与第二套筒64同轴设置，滑杆65穿进第一套筒62和第二套筒64内。

当两个筒体出现如图1所示的在轴向有一定角度的错位时，位于上侧的激光发射器3和激光接收器4分别被向外推出，带动第一连杆61和其上的第一套筒62，第二连杆63和其上的第二套筒64也向外移动，但在滑杆65的限制下，第一套筒62与第二套筒64始终沿着滑杆65的轴线滑移，不会出现轴向交错，所以第一连杆61和第二连杆63下的激光发射器3和激光接收器4始终在一条直线上，不会出现因筒体的错位，致使激光接收器4虽然接收到激光发射器3的信号，却可能有如图2所示GIS法兰不能对齐的情况；相对的激光发射器3和激光接收器4的尾部会在筒体上向上翘起，而弹力带1具有一定弹性，可允许激光发射器3和激光接收器4的尾部有向上的偏移；所以激光接收器4还可以接收到激光发射器3的信号，但因激光发射器3和激光接收器4均被向外推出，距离变远，激光接收器4再接收到激光发射器3发射的激光信号的时间就变长了，反馈给控制器7的数据信号也比其他的激光接收器4的时间晚；控制器7判断多个激光接收器4反馈的数据信号的时间早晚，就可以判断两个筒体是往哪一侧开口，工作人员从而及进行调正；进而提高了GIS法兰81的对接质量，使得工程项目可以如期交付，保证后续运行中的安全稳定。

激光发射器3、激光接收器4和定位架6的数量均为两个或多个。使筒体8的GIS法兰81的定位更准确，尤其出现轴向有一定角度的错位时，有可能其中两对激光发射器3和激光接收器4之间的距离依然不变，所以设置三对，保证检测的更准确，GIS法兰对接更精准。

如图6所示，控制器7包括数据输出口71和多个数据输入口72；多个激光发射器3均接入控制器7的数据输出口71，多个激光接收器4一一对应的接入控制器7的数据输入口72；控制器7上还设有显示面板73和声音报警器74。

控制器7的通过数据输出口71控制激光发射器3一起向激光接收器4发射激光信号，激光接收器4接到信号后，经不同的数据输入口72将反馈给控制器7，未接收到信号的不反馈；控制器7根据不同数据输入口72是否有信号反馈和信号反馈时间的早晚，将结果可视化的显示在显示面板73上，若有激光接收器4未接到激光信号，就会有数据输入口72无反馈，控制器7控制声音报警器74报警，提示工作人员。

控制器7为单片机或PLC。单片机或PLC使用效果好，功能多，方便编设运算程序。

如图5所示，激光发射器3的头部一31通过橡胶密封塞5套在左侧筒体801端部GIS法兰81的螺孔82内；激光接收器4的头部二41通过橡胶密封塞5套在右侧筒体802端部GIS法兰81的螺孔82内；橡胶密封塞5保护头部不会摩擦、撞击到螺孔82内壁，减少磨损、提高使用率；橡胶密封塞5呈阶梯状，可适用于不同螺孔82孔径的GIS法兰。

如图4所示，激光发射器3的身部一32通过卡箍21与活动套环2连接；激光接收器4的身部二42通过卡箍21与活动套环2连接；卡箍21安装拆卸方便。

如图7所示，弹力带1上设有插扣11，插扣11为背包的肩带插扣，拆卸方便；插扣11包括插头12和插槽13；弹力带1一端与插头12连接，另一端与插槽13连接，插头12可卡进插槽13内。

如图8所示，滑杆65一端设有外螺纹651，另一端设有内螺纹652；将一个滑杆65设有外螺纹651的一端拧进另一个滑杆65设有内螺纹652的一端，实现多个滑杆65之间的拼接，增加了长度，适用于当两个筒体8距离较远时的GIS法兰的定位。

本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。