一种风电机状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种风电机状态监测装置，包括：风电机上设的SCADA数据采集模块、组件监控装置和与组件监控装置和SCADA数据采集模块分别相连接的控制器；风电机的高速轴和低速轴的两端外周部分别套设有安装在齿轮箱的壳体上的轴承，各轴承还分别经沿径向方向延伸的减震弹簧与齿轮箱的壳体相连接，减震弹簧上分别设有检测减震弹簧伸缩量的、构成组件监控装置至少一部分的位移传感器；所述的位移传感器包括设于减震弹簧第一端的探头和设于第二端的反光板；探头的轴线与反光板相垂直设置，使探头发出的检测光栅垂直射向反光板、并反射回探头处。通过上述装置，以减小高速轴和低速轴的振动位移；并通过位移传感器，得出风电机组件的精确振动位移量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种风电机状态监测装置，包括：风电机上设的SCADA数据采集模块、组件监控装置和与组件监控装置和SCADA数据采集模块分别相连接的控制器；风电机的高速轴和低速轴的两端外周部分别套设有安装在齿轮箱的壳体上的轴承，各轴承还分别经沿径向方向延伸的减震弹簧与齿轮箱的壳体相连接，减震弹簧上分别设有检测减震弹簧伸缩量的、构成组件监控装置至少一部分的位移传感器；所述的位移传感器包括设于减震弹簧第一端的探头和设于第二端的反光板；探头的轴线与反光板相垂直设置，使探头发出的检测光栅垂直射向反光板、并反射回探头处。通过上述装置，以减小高速轴和低速轴的振动位移；并通过位移传感器，得出风电机组件的精确振动位移量。【专利说明】一种风电机状态监测装置
本技术涉及电力行业的一种风电机状态监测装置。
技术介绍
现代发电企业的管理无不将机组设备的安全放在首要位置。 目前，风电场的状态监测系统普遍采用SCADA数据采集模块来构建，所述的SCADA数据采集模块可以监测到风电机的发电功率、电阻等风电机实时运行工况。 如图1所示，现有技术中，风电机上设有所述的SCADA数据采集模块31，以将风电机的发电功率、电阻等风电机实时运行工况进行采集并转换为电信号，经传输通道发送给风电场的数据服务器2 ;数据服务器2将风电场中各个风电机的进行汇总，并将汇总后的数据经数据服务器2上设置的通讯模块传输至监控中心的数据接收服务器1，实现了监控中心实时了解各风电场中的各个风电机运行工况的目的。 但是，由于SCADA数据采集模块仅仅是对风电机实时运行工况的采集，而缺少对风电机各组件的监控，使得无法及时了解到风电机的各组件工作状态，对各组件缺乏有效管理。在风电机出现状况后，需要工作人员现场查验，增加了维修成本；同时，不利于风电机的维护、保修。 为解决上述问题，现有技术文献提供了一些改进，例如: 申请号为CN201020534083.X的中国专利，其公开了在风电机的各组件上分别设置振动传感器的技术方案:所述振动传感器组包括前主轴轴承径向振动传感器、前主轴轴承轴向振动传感器、后主轴轴承轴向振动传感器、弹性支撑架振动传感器1、弹性支撑架振动传感器I1、齿轮箱入口端轴向振动传感器、齿轮箱齿圈振动传感器、一级平行轴径向振动传感器、高速轴输出轴轴向振动传感器、发电机内侧负载端振动传感器和发电机外侧负载端振动传感器。 但是，由于高速轴和低速轴工作过程中，始终处于旋转状态；因此，安装何种振动传感器和如何安装振动传感器，以实现精确检测高速轴和低速轴的振动位移量，成为了急需解决的问题。 而在现有技术当中，利用监测光栅来判断二者之间位置光线的位移传感器已经在多个领域中广泛应用，其工作原理如下:探头发射检测光栅，检测光栅传输至由不同反光率的各部分构成的反光板处，反光板将检测光栅反射回探头。当探头与反光板之间的位置发生变化后，检测光栅照射至不同反光率的反光板部分处，使得反射的检测光栅颜色改变，探头依据接收到的检测光栅来判断探头与反光板之间的位移变化量。但是，还没有应用上述位移传感器来监测风电机振动位移的技术方案。 基于以上需要和缺点，特提出本技术。
技术实现思路
本技术提供一种风电机状态监测装置，以实现对风机组件工作状况的实时采集和上传。本技术的另一目的在于提供一种传感器，以对风电机的各组件振动位移量进行精确检测。 本技术的技术方案是:一种风电机状态监测装置，包括:风电机上设的SCADA数据采集模块、组件监控装置和与组件监控装置和SCADA数据采集模块分别相连接的控制器；所述的风电机包括至少由高速轴、齿轮箱、低速轴、发电机构成的传动链；高速轴和低速轴的一端分别伸入齿轮箱的壳体内、与壳体内的齿轮组相哨合；高速轴和低速轴的两端外周部分别套设有轴承，所述的轴承分别固定安装在齿轮箱的壳体上，各轴承还分别经沿对应的高速轴或低速轴径向方向延伸的减震弹簧与齿轮箱的壳体相连接，减震弹簧上分别设有检测减震弹簧伸缩量的、构成组件监控装置至少一部分的、检测组件振动情况的位移传感器；所述的位移传感器包括设于减震弹簧第一端的探头，和设于第二端的反光板；探头的轴线与反光板相垂直设置，使探头发出的检测光栅垂直射向反光板、并反射回探头处。 进一步，所述的位移传感器包括设于减震弹簧第一端的、向第二端发出检测光栅的探头，和设于第二端的、与探头相对应设置的、反射检测光栅的反光板；探头的轴线与反光板相垂直设置，使检测光栅垂直射向反光板、并反射回探头处。 进一步，所述的减震弹簧两端分别与齿轮箱的壳体和轴承相连接。 进一步，所述的反光板沿减震弹簧的轴线相垂直方向延伸、设有多段不同反光率的反光部，由上至下设置的各反光部的反光率依次逐渐降低或升高地排布。 进一步，风电机不工作时，所述的探头轴线与反光板中心处的反光部相平齐。 进一步，所述的探头设于轴承上；所述的反光板设于壳体内壁上。 进一步，轴承外壁上设有沿径向向外凸出的、与减震弹簧相连接的第一凸起；所述的第一凸起上设有沿轴承切线方向延伸的连接杆；所述的连接杆上设有探头；连接杆的一端与第一凸起连接、另一端悬空设置；所述的悬空端设有探头，所述的探头轴线与连接杆轴线相垂直设置，使探头发射的检测光栅垂直射向反光板。 进一步，壳体的内壁上设有沿轴承径向向内凸出的、与减震弹簧相连接的第二凸起；所述的第二凸起上设有沿轴承切线方向延伸的连接杆；所述的连接杆上设有反光板，反光板的各部分沿连接杆轴线方向按反光率依次逐渐降低或升高地排布。 进一步，高速轴和/或低速轴外周套设的轴承经两个减震弹簧分别与壳体相连接；两个减震弹簧的轴线相垂直设置。 进一步,所述组件监控装置还包括,传动链中任--组件上设的、监测对应组件转速的转速传感器；传动链中至少一个组件上设的、监测对应组件温度的温度传感器。 进一步，所述的壳体构成一密封的腔室，所述的高速轴、齿轮箱、低速轴的至少一部分设于腔室中，所述腔室内充满有润滑油，所述腔室的内侧壁上设有检测油温的温度传感器。 进一步，所述的齿轮箱内设有经高速轴带动旋转的高速齿和经低速轴带动旋转的低速齿，所述的高速齿与低速齿直接相啮合；或所述的高速齿与低速齿经至少一个传动齿相(?合。 进一步，所述的控制器34与UPS不间断电源模块36相连接。 进一步，所述的控制器34与数据存储模块37相连接。 进一步，所述的控制器34上设有输出接口 35。 进一步，所述的风电机包括至少由高速轴4、齿轮箱7、低速轴、发电机构成的传动链。 进一步，所述的组件监控装置32包括风电机传动链中任一一组件上分别设置的、用于监测对应组件振动的振动传感器。 进一步，所述的组件监控装置32包括，传动链中任一组件上设的、监测对应组件转速的转速传感器。 进一步，所述的组件监控装置32包括，传动链中至少一个组件上设的、监测对应组件温度的温度传感器。 进一步，所述的控制器34与DSP数据处理模块38相连接。 进一步，控制器34的输出接口 35经光纤通道与风电场的数据服务器2相连接。 本技术的有益效果是: 1、通过上述设置，实现了对风机各组件振动情况的实时监控，以实现对风机组件工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机状态监测装置，包括：风电机上设的SCADA数据采集模块、组件监控装置和与组件监控装置和SCADA数据采集模块分别相连接的控制器；所述的风电机包括至少由高速轴、齿轮箱、低速轴、发电机构成的传动链；高速轴和低速轴的一端分别伸入齿轮箱的壳体内、与壳体内的齿轮组相啮合；其特征在于：高速轴和低速轴的两端外周部分别套设有轴承，所述的轴承分别固定安装在齿轮箱的壳体上，各轴承还分别经沿对应的高速轴或低速轴径向方向延伸的减震弹簧与齿轮箱的壳体相连接，减震弹簧上分别设有检测减震弹簧伸缩量的、构成组件监控装置至少一部分的、检测组件振动情况的位移传感器；所述的位移传感器包括设于减震弹簧第一端的探头，和设于第二端的反光板；探头的轴线与反光板相垂直设置，使探头发出的检测光栅垂直射向反光板、并反射回探头处。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：辛克锋，尹子栋，龙泉，张磊，
申请(专利权)人：中国大唐集团新能源股份有限公司，北京普华亿能风电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11