本實用新型涉及機械技術領域，尤其涉及一種防錯定位系統、法蘭及風力發電機組。

背景技術：

法蘭連接具有拆卸方便、強度高、密封性能好等優點，是機械領域中常用的連接方式，尤其是在大型管道或者大型器材等大型機械結構中，多使用法蘭連接的方式進行機械連接。例如鍋爐房中的管道與管道之間多使用法蘭連接進行安裝，風力發電機組中的葉片與變槳軸承、輪轂與變槳軸承，以及其他部件之間均使用法蘭連接進行安裝。

在大型機械結構的法蘭連接進行法蘭對接裝配的過程中，經常出現錯位或錯裝問題，導致連接螺栓受剪切力而強度受損，甚至發生螺栓斷裂，影響設備運行的可靠性，并增加設備的維護成本。

針對法蘭對接錯位或錯裝的問題，在實際安裝作業中，會在法蘭邊緣標記零刻度線作為兩個法蘭對接定位的參照，并使用帶有螺紋的導正棒旋入一個的螺紋孔，露出部分與另一個法蘭的螺紋孔配合連接，并在其余螺栓安裝完成后取出導正棒。但是，導正棒很容易卡死，不好取出，導致法蘭對接裝配效率降低，影響施工進度。

此外，現有技術中還有利用設置定位銷的方式來輔助法蘭對接，但這種方式對定位銷的加工精度要求極高，而且沒有考慮定位銷加工誤差大，以及法蘭對接裝配過程中存在多次碰撞磨損等問題，使得定位精度較低，無法有效解決法蘭對接錯位或錯裝的問題。

技術實現要素：

本實用新型的實施例提供一種防錯定位系統、法蘭及風力發電機組，以解決法蘭對接裝配過程中易出現錯位或錯裝的問題，并提高定位精度。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種防錯定位系統，包括定位部和檢測提示部，定位部包括：安裝座，安裝座具有容納空間；定位銷，定位銷可往復移動地設置在容納空間內；彈性件，彈性件設置在容納空間內并抵持在定位銷上，是定位銷保持在部分地伸出于容納空間的伸出位置；檢測提示部檢測并獲取定位銷的位置，并根據定位銷的位置進行聲音提示和/或顯示提示。

進一步地，檢測提示部包括：檢測器，檢測器設置在彈性件的遠離定位銷的一端，并檢測彈性件的壓力值，并根據壓力值發送信號；提示單元，提示單元根據信號進行聲音提示和/或顯示提示。

進一步地，檢測提示部包括：檢測器，檢測器設置在容納空間內，并檢測定位銷的位移，并根據位移發送信號；提示單元，提示單元根據信號進行聲音提示和/或顯示提示。進一步地，安裝座內設置有通孔，且安裝座的第一端設置有向通孔中心凸出的止擋凸緣，定位部還包括限位件，限位件從安裝座的第二端伸入通孔內，且與安裝座及止擋凸緣構成容納空間。

進一步地，定位銷處于伸出位置時，定位銷伸出容納空間的部分上設置有導向結構。

根據本實用新型的實施例的另一方面，還提供了一種法蘭，包括法蘭主體和防錯定位系統，防錯定位系統為上述任一防錯定位系統，法蘭主體上設置有安裝孔，定位部設置在安裝孔內，且定位銷處于伸出位置時，定位銷部分地凸出于法蘭主體的端面。

進一步地，法蘭上設置有至少兩個中心不在同一法蘭直徑上的安裝孔，各安裝孔內均對應設置有定位部。

進一步地，安裝座與安裝孔過盈配合，或安裝孔為螺紋孔，安裝座的外周設置有螺紋段，安裝座與安裝孔螺紋連接。

根據本實用新型的實施例的另一方面，還提供了一種風力發電機組，包括第一法蘭和第二法蘭，第一法蘭為上述任一法蘭，第二法蘭與第一法蘭配合，第二法蘭上設置有容納定位銷的伸出部分的定位孔。

根據本實用新型的實施例的防錯定位系統、法蘭及風力發電機組，通過設置彈性定位銷進行定位，并根據對彈性定位銷的位置進行檢測來進行定位結果提示，根據定位結果進行定位可以提高定位精度，有助于提高法蘭對接的定位效率，進而有效地解決法蘭對接錯位或錯裝的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的防錯定位系統的定位部的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例的防錯定位系統的定位銷的俯視圖；

圖3為本實用新型實施例的防錯定位系統的檢測提示部的信號傳輸示意圖；

圖4為本實用新型實施例的防錯定位系統的檢測提示部的第一工作狀態示意圖；

圖5為本實用新型實施例的防錯定位系統的檢測提示部的第二工作狀態示意圖；

圖6為本實用新型實施例的法蘭的結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例的風力發電機組的局部結構示意圖。

附圖標記說明：

10、安裝座；11、定位銷；12、彈性件；13、止擋凸緣；14、限位件；15、導向結構；20、檢測器；21、提示單元；30、法蘭主體；31、安裝孔；41、第一法蘭；42、第二法蘭；43、定位孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例的防錯定位系統、法蘭及風力發電機組進行詳細描述。

本實施例中，該防錯定位系統用于在法蘭的對接裝配過程中進行定位。在其他實施例中，該防錯定位系統還可用于其他場景，例如，對其他機械結構的對接裝配進行定位。

如圖1至圖3所示，根據本實用新型的實施例，該防錯定位系統包括定位部和檢測提示部。其中，定位部包括安裝座10、定位銷11和彈性件12，安裝座10具有容納空間，定位銷11可往復移動地設置在該容納空間內，彈性件12設置在該容納空間內，并抵持在定位銷11上，使定位銷11部分地伸出于該容納空間的伸出位置。檢測提示部檢測并獲取定位銷11的位置，并根據定位銷11的位置進行聲音提示和/或顯示提示。

定位部安裝在其中一個待對接裝配的法蘭上，用于在該法蘭與另一法蘭對接時進行定位；檢測提示部用于檢測定位部的定位結果，并針對定位結果進行提示。由于該防錯定位系統采用的定位部的定位銷11可往復移動，因而在兩個法蘭對接過程中，兩個法蘭對準時，定位銷11受彈性件12的支撐進行定位；兩個法蘭未對準時能夠將定位銷11壓入容納空間內，防止定位銷11在對準過程中承受多次碰撞，避免損壞定位銷11，從而保證使用壽命和定位效果。檢測提示部通過檢測定位銷11的位置可以判斷兩個法蘭是否對正，進而進行提示，使工作人員更加方便地確定對接效果，提高兩個法蘭的對接效率。

本實施例中，安裝座10內設置有通孔，且安裝座10的第一端設置有向通孔中心凸出的止擋凸緣13；定位部還包括限位件14，限位件14從安裝座10的第二端伸入通孔內，且與安裝座10及止擋凸緣13構成容納空間。

其中，安裝座10的結構可以為具有空心的柱體，柱體的空心相當于安裝座10的容納空間，柱體頂部具有朝向中心止擋凸緣13，可用于止擋定位銷11，限制定位銷11在彈性件12的支撐下完全伸出容納空間而與安裝座10完全脫離。

限位件14固定設置在安裝座10的內部，限位件14可以與彈性件12固定連接，也可以抵持彈性件12，只要可用于支撐彈性件12即可。例如，限位件14可以為限位螺釘，安裝座10內部具有螺紋，限位螺釘從安裝座10的底部旋入并固定在安裝座10內，與安裝座10及其頂部的止擋凸緣13構成容納空間。

在將限位件14伸入并固定在安裝座10內之前，將定位銷11和彈性件12按照先后順序，從安裝座10底部的通孔安裝入容納空間。在將限位件14安裝完成之后就形成了定位部。

優選地，定位銷11上設置有導向結構15。導向結構15設置在定位銷11處于伸出位置時，伸出安裝座10的容納空間的部分上，導向結構15用于引導定位銷11伸出安裝座10的通孔，以及方便定位銷11伸入另一法蘭上對應的預留定位空間內。如圖2所示，導向結構15可以為圓臺形、錐形、或者球形等具有斜度的結構。

如圖4及圖5，一種可行的實施方式中，檢測提示部包括檢測器20和提示單元21。檢測器20設置在彈性件12的遠離定位銷11的一端，并檢測彈性件12的壓力值，并根據檢測到的壓力值發送信號。提示單元21根據信息進行聲音提示和/或顯示提示。

檢測器20可以為壓力傳感器，設置在彈性件12與限位件14之間，用于檢測彈性件12的壓力值，以確定與彈性件12連接的定位銷11的位置。例如，若彈性件12抵持在限位件14上，可以將壓力傳感器設置在彈性件12與限位件14的抵持點，以準確地檢測出彈性件12的壓力值。

需要說明的是，檢測器20根據其類型的不同可以設置在不同位置，例如，若檢測器20為壓力傳感器，則設置在彈性件12與支撐彈性件的部件(本實施例中為限位件14)之間。若檢測器20為位移傳感器，則設置在能夠檢測定位銷11位移的位置處。

若檢測器20檢測到的壓力值較小(小于設定值)，則可以判斷彈性件12處于松弛或輕微壓縮狀態，確定定位銷11伸出安裝座10的容納空間，并發送定位銷11定位成功的信號。若檢測器20檢測到的壓力值較大(大于設定值)，則可以判斷彈性件12處于壓縮狀態，確定定位銷11被擠壓在安裝座10的容納空間內，并發送定位銷11定位失敗的信號。提示單元21與檢測器20通信連接，接收檢測器20發送的信號，并進行相應地定位結果提示。

檢測器20還可以檢測定位銷11的位移，并根據檢測到的位移向提示單元21發送信號，使提示單元21來相應地確定定位銷11的位置，進行針對定位結果的提示。例如，檢測器20為紅外傳感器或位移傳感器，設置在安裝座10的容納空間內，可以實時檢測定位銷11的位移，并根據檢測到的定位銷11的位移發送位移信號。

本實施例中，檢測器20與提示單元21的信號傳輸路徑可以參照圖3，電路連接原理可以參照圖4和圖5。在彈性件12的壓力值(由定位銷11的位移引起)發生變化時，檢測器20(例如壓力傳感器)檢測到該變化，發送壓力變化信號。信號采集裝置采集壓力傳感器發送的信號，并發送至信號發射裝置，由信號發射裝置發送至信號接收裝置，再通過信號接收裝置傳輸至提示單元21，使提示單元21可以根據接收到的信號確定法蘭是否定位成功，并進行定位結果提示。其中，各個部件的連接可以采用無線通信連接，或者有線通信連接。

提示原理如圖4和5所示，彈性件12可以為彈簧，將彈簧遠離定位銷11的一端與壓力傳感器連接，壓力傳感器連接在電路中(電路包括串聯連接的提示單元21、開關和電源等)。由彈簧的狀態控制電路的開關。

若兩法蘭未對正，定位銷11被壓入安裝座10的容納空間，彈簧處于壓縮狀態，則壓力傳感器檢測到彈簧的壓力高于預設值，則發出信號使電路的開關處于斷開狀態，電路中的提示單元21不報警或顯示兩法蘭未對正。

若兩法蘭對正，定位銷11伸出安裝座10的容納空間，彈簧處于松弛狀態，則壓力傳感器檢測到彈簧的壓力低于預設值，則發出信號，使開關處于閉合狀態，電路中的提示單元21進行預設的提示。例如，提示單元21中設置有發聲元件和發光元件，提示單元21可以進行預設的語音播報或者蜂鳴等聲音提示，以及進行發出綠光等顯示提示。

在其他實施例中，提示單元21可以僅包括發光元件，發光元件發光則指示對正狀態，反之發光元件不發光則指示未對正狀態。或者提示單元21可以僅包括發聲元件，發聲元件發聲則指示對正狀態，反之發聲元件不發聲則指示未對正狀態。

如上所述為本實用新型實施例的防錯定位系統，該防錯定位系統可以安裝在法蘭上，用于對法蘭的對接裝配進行精確地定位，以提高法蘭的裝配效率。

如圖6所示，在此基礎上，本實用新型實施例還提供一種法蘭，該法蘭包括法蘭主體30和上述本實用新型實施例的防錯定位系統。法蘭主體30上設置有安裝孔31，防錯定位系統的定位部設置在安裝孔31內。在防錯定位系統的定位銷11處于伸出位置時，定位銷11部分地凸出于法蘭主體30的端面。

優選地，該法蘭上設置有至少兩個中心不在同一法蘭直徑上的安裝孔31，各安裝孔31內均對應設置有上述防錯定位系統的定位部。

法蘭主體30上設置兩個安裝孔31，兩個安裝孔31不在法蘭主體30的同一直徑上，也即，兩個安裝孔31的中心與法蘭主體30的中心組成的兩個半徑形成的角度α不等于180度。如此，相當于在法蘭主體30上設置兩個非對稱的安裝孔31，在兩個安裝孔31內分別設置定位部，可以在檢測到兩個定位銷11的部分均凸出法蘭主體30時，確定法蘭對接成功。

本實施例中，定位部的安裝座10與安裝孔31過盈配合，或者，安裝孔31為螺紋孔，安裝座10的外周設置有螺紋段，安裝座10與安裝孔31螺紋連接。在將定位部安裝到安裝孔31內時，采用過盈配合或者螺紋連接的方式將安裝座10設置到安裝孔31內，使安裝座10與安裝孔31連接穩定，且方便拆卸。

在將定位部安裝到安裝孔31內時，使安裝座10的頂部與法蘭主體30的端面相平齊，或者稍微低于法蘭主體30的端面，以保證定位銷11處于伸出位置時，定位銷11保持部分凸出法蘭主體30的端面，用于在法蘭對接裝配的過程中，通過檢測定位銷11的位置是否凸出于法蘭主體30的端面，來對法蘭對接進行精確定位。其中，安裝孔31可以為貫穿法蘭的貫穿孔，以方便安裝定位部和檢測提示部的連接的通信線路。而且，安裝孔31可以內置有限位件14，在這種情況下，安裝定位部時，可以將包含定位銷11和彈性件12的安裝座10直接安裝到安裝孔31內。

此外，如圖7所示，本實用新型實施例還提供一種風力發電機組，該風力發電機組包括第一法蘭41和第二法蘭42，第一法蘭41為上述本實用新型實施例的法蘭，第二法蘭42與第一法蘭41配合。

第一法蘭41與第二法蘭42具體可以分別為風力發電機組中的葉片法蘭與變槳軸承的外圈，或者輪轂法蘭與變槳軸承的內圈，以及輪轂法蘭與轉動軸法蘭等相互配合的法蘭結構。本實施例的風力發電機組的法蘭結構，采用上述的防錯定位系統進行精確定位，可以有效提高法蘭對接裝配效率，降低安裝成本。

具體地，在第一法蘭41與第二法蘭42實際進行對接裝配的過程中，首先將設置有定位銷11和彈性件12的安裝座10安裝到第一法蘭41的安裝孔31中，使安裝座10的頂端與第一法蘭41的頂端相平齊。在將檢測提示部與定位部安裝完成之后，即可使用吊裝設備吊裝第一法蘭41與第二法蘭42進行貼合對接。

若各定位銷11與相應的定位孔43分別對正，則各定位銷11在彈性件12的支撐作用下伸入相應的定位孔43，各檢測提示部均進行定位成功的提示。

若有定位銷11中存在與相應地定位孔43未對正，則該定位銷11被擠壓在安裝座10的安裝空間內，相應的檢測提示部進行定位失敗的提示。此時，可以通過分開第一法蘭41和第二法蘭42，再次進行吊裝對接(在施工條件允許的情況下，也可以通過旋轉或移動第一法蘭41和第二法蘭42，使兩法蘭對接成功)。在此過程中，根據檢測提示部的提示來判斷兩法蘭是否對接成功，可以減少對第一法蘭41和第二法蘭42進行吊裝對接的施工次數，提高對接裝配的施工效率。

優選地，第二法蘭42上設置有容納定位銷11的伸出部分和定位孔43，定位孔43與定位銷11的伸出部分間隙配合。

第一法蘭41上具有至少兩個安裝孔31，各安裝孔31內設置有定位部。相應地，第二法蘭42上設置有與安裝孔31數量相同的定位孔43，用于容納各安裝孔31中的定位銷11的伸出部分。

定位孔43與定位銷11的伸出部分間隙配合，使得第一法蘭41和第二法蘭42對接成功時，保證定位銷11在彈性件12的支撐作用下，部分伸入定位孔43，避免因各部件的加工精度不夠而造成的過定位。而且，定位孔43與定位銷11的伸出部分之間的間隙不宜過大，以保證對法蘭對接進行定位的精度。

本實用新型實施例的防錯定位系統、法蘭及風力發電機組具有如下效果：

防錯定位系統通過定位銷和彈性件組成彈性定位銷，不受法蘭對接過程中的碰撞和磨損的影響，保證定位精度；

防錯定位系統通過檢測提示部對定位結果進行提示，可以根據提示判斷法蘭是否對接成功，提高法蘭對接裝配效率；

法蘭通過非對稱地設置多個安裝孔來安裝防錯定位系統，可以精確地進行法蘭對接定位；

防錯定位系統結構簡單、方便操作，可以在使用少量成本的情況下，對法蘭的對接裝配進行精確定位。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。