第三节 特殊用途工具
一、工业用内窥镜
工业内窥镜可用于高温、有毒、核辐射，以及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察，主要用于汽车、航空发动机、管道和机械零件等。它可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测，广泛应用于航空、汽车、船舶、电气、化学、电力、煤气、原子能和土木建筑等现代核心工业的各个部门。工业内窥镜还可与照相机、摄像机或电子计算机耦接，组成照相、摄像和图像处理系统，从而进行视场目标的监视、记录、贮存和图像分析。它在风电领域一般用于齿轮箱内部齿轮/轴承的检查及发电机内部气隙检查。
某型系列工业视频內窥镜系统是目前世界上最先进的间接目视检测工具，如图1-75、图1-76所示。它通过探头里的照明光纤束，把机箱内75W高亮度金属弧光灯发出的光照射到要观察的区域。在探头前端有超小视频摄像头，把图像转换为数码图片传输到主机内，再通过手持机显示图像。因为内窥镜系统有宽范围的光学调焦系统，所以不用调焦。
图1-75 某型系列工业视频內窥镜系统
图1-76 功能按键面板
（一）安装系统
一般为了便于运输携带内窥镜系统会被拆散放置在仪器箱内，内窥镜系统在使用前需要进行系统组合安装，系统安装的步骤如下。
（1）打开机箱上盖和前面板。
（2）检查电压是否稳定，地线是否接地。
（3）连接交流电源、或电池组件。
（4）打开电源开关。
（5）将视频内窥镜探头从探头储存卷盘中取出。
（6）舒展手持机电缆，把手持机从机箱中取出。
（7）安装好物镜转接头、附件和外围设备。
（8）将探头从发电机观察孔内探入，可从显示屏上看到设备内部的情况。
（二）获取图像（以发电机检查为例）
通过观察显示屏，先把探头放到需要观测的发电机外转子的大概位置，然后操作控制杆来控制摄像头移动，获得所需要的发电机转子图像。
定格图像时，需要的图像在显示屏显示时，按下
键，图像就被定格。
保存图像时，按下
键，然后选择Return，图像就被保存，如图1-77所示。
图1-77 发电机转子表面有损伤
其他设备的检测按照需求进行检测，如图1-78、图1-79所示。
图1-78 探头查看齿轮箱齿轮表面情况
图1-79 轴承磨损图像
使用注意事项：
（1）被测表面应与探头视线垂直。
（2）被测表面和已知尺寸应位于同一视野和同一平面。
（3）镜头应尽量靠近被测物体。
二、激光对中测量仪
激光对中测量仪是目前较为理想的精密对中测量仪器，一般激光对中测量系统包括4个部分：测量靶、夹具、主机和信号线。测量靶主要用来发射和接收激光，并且装有测量旋转位置的水平仪或者电子倾角仪；夹具主要用来将测量靶分别固定在主动轴和从动轴的半联轴器或轴上，主要有磁性表座或链条两种模式；主机用来输入轴系数据、控制和显示操作过程及结果；信号线用来在测量靶和主机之间传递信号和供电。激光对中测量仪可以自动采集、处理数据，并给出调整量。很多激光对中仪还有实时调整功能。在风电领域，它主要用于发电机与齿轮箱的对中检查及操作。如图1-80所示。
图1-80 风机内激光对中测量仪的使用
激光对中测量仪在某双馈型风力发电机组中的使用方法，如下所示。
（1）拆除联轴器、刹车盘罩子。
（2）安装激光对中仪。用链条将V形架固定在发电机轴上，用手紧固螺栓。不要过紧，V形架不松动即可。将导杆安装在V形架上并紧固，将TD-M单元安装在导杆上，如图1-81所示。扩展支架和磁力座将TD-S单元安装到制动盘上，如图1-82所示。将TD-S与TD-M和主显示器连线。
图1-81 V型支架固定
图1-82 扩展支架和磁力座安装
（3）打开显示器电源，如图1-83所示。
图1-83 打开电源
（4）在主菜单中，按水平机器轴对中开始程序。
（5）调整两个激光发射器上的蓝色螺丝，激光发射器如图1-84所示。使激光发射器发出的激光正好打在对方的靶心上，靶心如图1-85所示。调整好后打开激光接收窗。
图1-84 激光发射器
图1-85 靶心
（6）进入应用设定选择测量方法和进行其他设置
。
（7）选择时钟测量法
。
（8）输入A、B、C三个数值。
两个激光发射器安装杆中心线之间的距离。
安装在发电机轴上的激光发射器TD—S单元安装杆中心线到发电机前地脚螺栓中心的距离。
发电机前后地脚螺栓中心之间的距离。
打开制动器，旋转制动盘将激光发射器旋转到9点钟位置。当快要接近9点钟位置时，屏幕上发电机水平仪会出现一个黑点。此时，慢慢旋转使此黑点处于中间位置，如图1-86所示。稍等片刻，待出现测量数值时按一下
确认。
图1-86 9点钟位置测量
（9）待
图标消失，出现
图标，开始旋转制动盘，将激光发射器旋转到3点钟位置。稍等片刻，待出现读数时按下确认图标
。此时，激光对中仪就可以计算出水平方向的角度误差和径向误差，并反映出发电机前脚与后脚的调整量，如图1-87所示。
图1-87 测量结果显示
比较发电机前后地脚的调整量，哪一个数值大就先调整哪个地脚。前后地脚不能同时调整。调整前地脚时，必须保证后面两个减振块上四个螺栓中必须有两个（外侧）是在拧紧状态。调整后地脚时，同样必须保证前地脚每个减震块上有两个螺栓（外侧）拧紧，对角也可。如图1-87所示，发电机后地脚的调整量大，则先调整发电机后地脚弹性支撑，如图1-88所示。用M24的套筒将发电机后地脚两个减震块与发电机吊挂之间的连接螺栓拧松，并旋出10mm高。
图1-88 发电机后地脚弹性支撑
用调发电机的专用工具和千斤顶将发电机顶起，直到发电机弹性支撑下平面完全离开发电机吊挂并有2～3mm的距离。如图1-89所示。
图1-89 专用工具和千斤顶将发电机顶起
观看地脚弹性支撑螺栓要调整的数值，如果数值前面是负号，则在面对风轮方向将发电机向右侧调整。即调整专用工具左侧的顶丝，向右顶发电机。如调整数值前面是正号，则向左侧调整发电机。调整时，观看激光对中仪上读数的变化，会发现调整量数值在变小，角度误差和径向误差也在变小。如果前后地角螺栓的调整量不是很大，则可以一次将其调整到零。如果前后地角螺栓的调整量很大，那么你就需要分几次来调整。例如，如果后地角螺栓的调整量为+1.5，前地脚螺栓的调整量为+1.2，那么可以先调整后地脚螺栓，将其值调整到0.9。在调整前，地脚螺栓将其误差调整到0.6。在调整后，地角螺栓值到0.3。如此重复几次，最终将水平角度误差和径向误差调整到允许范围内。角度误差允许范围0.03/100，径向误差允许范围0.3。调整完后，将所有弹性支撑上的螺栓拧紧。
注意事项：
调整时，如调整前地脚，必须保证后底角每个减振块上有两个螺栓是上紧的。
水平方向调整完后，旋转制动盘，将激光发射器调整到6点位置。稍等待，出现数值后按下确认图标。此时，激光对中仪可以计算出竖直方向的误差，如图1-90所示。
注意事项：
当激光发射器快要达到6点位置时，必须慢慢旋转使屏幕上出现的黑点处于中心位置，如图1-90所示。旋转时，要向一个方向旋转，以消除齿隙。
比较发电机前后地脚的调整量，哪个值大就先调整哪个。调整时，先用M36的套筒将地脚螺栓松开，并旋出10～15mm高。用千斤顶将发电机顶起，如果调整量前面是“+”号，说明地脚过高，应向下降，则用手顺时针旋转弹性支撑上的调节螺垫。如果调整量前面是“-”号，则说明地脚太低，应逆时针旋转调节螺垫。如图1-91所示。
图1-91 发电机弹性支撑调节螺垫
图1-90 6点钟位置测量数值
注意事项：
每次调整调节螺垫时，要保证发电机两个地脚弹性支撑上调节螺垫旋转的量是一致的。同时，还要保证平行于齿轮箱法兰面方向上的两颗调节螺垫高度一致。
调整后将发电机落下来，观看激光对中仪上的值是否在误差允许范围内。角度误差范围：0.03/100、径向误差范围：0.03。如果没有达到误差范围，则重复上述操作，直到满足要求为止。
（10）按下保存图标，保存测量数据。
（11）重新测量，以校核测量结果。
（12）给地脚螺栓打力矩。M 24的螺栓力矩为550 N·m，M 16的螺栓力矩值为190 N·m。
（13）拆除激光对中仪，安装刹车盘与联轴器罩子。
思考题：
1．扳手的分类都有哪些？如何正确使用？
2．如何正确使用液压扳手？
3．如何正确测量齿形带的张紧度？
4．如何正确使用游标卡尺？
5．工业内窥镜可以在风力发电机组的哪些部位应用？
6．如何正确使用激光对中仪？
7．在双馈风力发电机组中，如何操作齿轮箱和发电机的对中？