风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统及风力发电机组技术方案

本实用新型专利技术提供一种风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统及风力发电机组，该锈蚀检测系统包括：霍尔检测单元，霍尔检测单元被配置为对齿形带的金属芯的磁场强度进行检测并输出检测信号；数据采集单元，数据采集单元被配置为对检测信号进行采集并输出采集信号；磁场强度计算单元，磁场强度计算单元基于采集信号计算出磁场强度，并确定齿形带的锈蚀程度。该锈蚀检测系统可在役检测齿形带的锈蚀情况。

Corrosion Detection System for Tooth Belt of Wind Turbine and Wind Turbine

The utility model provides a rust detection system and a wind turbine for the tooth belt of a wind turbine. The rust detection system includes a Hall detection unit, which is configured to detect the magnetic field intensity of the metal core of the tooth belt and output the detection signal, and a data acquisition unit, which is configured to collect and output the detection signal. The magnetic field intensity calculation unit calculates the magnetic field intensity based on the collected signal, and determines the corrosion degree of the tooth belt. The corrosion detection system can be used to detect the corrosion of the tooth strip in service.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统及风力发电机组
本技术涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统。
技术介绍
齿形带驱动变桨装置对风力发电机组的叶片进行变桨是现有技术的风力发电机组中常用的一种变桨方式。当在风力发电机组采用齿形带变桨装置进行变桨时，通过卷绕在驱动轮上的齿形带驱动变桨轴承和叶片转动，实现功率调节或气动刹车。齿形带为弹性部件，长时间负载工作疲劳寿命会有所下降，在风力发电机组运行过程中，齿形带断裂会造成机组故障，而齿形带锈蚀造成的齿形带的钢丝的疲劳寿命的下降是导致齿形带失效的主要原因。目前，对齿形带的锈蚀检测只能在齿形带断裂后返回实验室进行抽丝检查，无法在齿形带在役运行过程中对其锈蚀情况进行检查。此外，这一检测方式是事后性的、费事费力，且无法做到在齿形带服役期间对其锈蚀情况进行检查，继而无法在齿形带严重锈蚀的情况下提前采取预防性措施，例如，提前更换新的齿形带。
技术实现思路
本技术提供一种能够在役检测风力发电机组的齿形带的锈蚀程度的锈蚀检测系统，该锈蚀检测系统可以降低风力发电机组的故障率，保障风力发电机组的正常运行。根据本技术的一方面，提供一种风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，该锈蚀检测系统包括：霍尔检测单元，霍尔检测单元被配置为对齿形带的金属芯的磁场强度进行检测并输出检测信号；数据采集单元，数据采集单元被配置为对检测信号进行采集并输出采集信号；磁场强度计算单元，磁场强度计算单元基于采集信号计算出磁场强度，并确定齿形带的锈蚀程度。该锈蚀检测系统可在役检测齿形带的锈蚀情况。根据本技术的实施例，霍尔检测单元可包括霍尔探头，霍尔探头可安装在风力发电机组的轮毂上，数据采集单元可安装在风力发电机组的机舱内。霍尔探头与数据采集单元彼此分开并且安装在风力发电机组的不同位置，便于合理布局。根据本技术的实施例，霍尔探头可安装在风力发电机组的轮毂上的靠近张紧轮的位置。靠近张紧轮安装霍尔探头有利于检测出齿形带锈蚀严重的位置。根据本技术的实施例，霍尔探头可以为多个，多个霍尔探头可以沿齿形带的宽度方向上并排布置。沿宽度方向并排布置多个霍尔探头可以对齿形带的每个位置的金属芯的磁场强度进行检测，便于检测出磁场强度的最大值。根据本技术的实施例，多个霍尔探头与齿形带的距离可以为5mm至10mm。在该数值范围内可有效地检测金属芯产生的磁场的强度。根据本技术的实施例，霍尔探头可以面对齿形带的外平面设置。霍尔探头面对外平面设置，可以相对减小霍尔探头与金属芯的距离。根据本技术的实施例，锈蚀检测系统还可包括信号处理单元，信号处理单元可对数据采集单元输出的采集信号进行处理，以滤除环境噪声。由此，可提高检测精度。根据本技术的实施例，霍尔检测单元的检测信号可经由风力发电机组的安装在定轴上的滑环输出至数据采集单元。通过滑环传输信号可以防止信号线缠绕。根据本技术的实施例，磁场强度计算单元可被进一步配置为：当计算出的磁场强度大于或等于阈值时，输出警报触发信号，锈蚀检测系统还可包括报警单元，报警单元可基于警报触发信号输出报警信息。输出报警信息便于提醒维护人员及时更换齿形带。根据本技术的另一方面，提供一种风力发电机组，该风力发电机组可包括上述锈蚀检测系统。根据本技术的实施例，锈蚀检测系统可以在齿形带在役运行的情况下检测齿形带的锈蚀情况，便于在齿形带锈蚀严重时及时更换齿形带，保证风力发电机组的正常运行。根据本技术的实施例，可检测出齿形带的锈蚀严重的金属芯的位置。附图说明通过下面结合附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本领域技术人员将会获得对本技术的全面理解，其中：图1是根据本技术的实施例的齿形带的示意图。图2是示出利用根据本技术的实施例的齿形带进行变桨的示意图；图3是根据本技术的实施例的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统的框图；图4是根据本技术的另一实施例的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统的框图；图5是根据本技术的实施例的霍尔检测单元的安装位置的示意图。附图标号说明：1：齿形带；2：变桨驱动轮；3：张紧轮；4：变桨轴承；5：霍尔检测单元；6：滑环；7：数据采集单元；8：磁场强度计算单元；9：信号处理单元；10：外平面；11：金属芯；12：齿形面；14：碾压区域；15：报警单元。具体实施方式以下，将参照附图来详细说明本技术的实施例，其中，在附图中，相同的附图标号用于表示相同的组件。根据本技术的示例性实施例，利用霍尔元件来检测齿形带的金属芯产生的磁场的强度，由此在风力发电机组的在役运行过程中检测齿形带的锈蚀程度，并在齿形带锈蚀程度较高或者超出预定范围时，提醒维护人员及时更换齿形带，从而保证风力发电机组的正常运行。下面结合图1至图5对本技术的优选实施例进行描述。图1是根据本技术的实施例的齿形带的示意图，图2是利用根据本技术的实施例的齿形带进行变桨的示意图。如图1所示，齿形带1可包括外层、金属芯11和内层，外层可具有外平面10，内层可具有内曲面或齿形面12。金属芯11可以由金属制成，例如，金属芯11可以由铁、铜等可被氧化的金属制成，并且可以添加有碳等微量元素。优选地，金属芯11可以是钢丝或钢丝绳。在对齿形带1进行检查时，可以将金属芯11从齿形带1中抽出进行检查，由此判断齿形带1的锈蚀情况。可选地，齿形带1也可以是可双面啮合的齿形带，即，齿形带1的外层也可具有齿形面。如图2所示，齿形带1可以与风力发电机组的变桨驱动轮2啮合，并且驱动变桨轴承4旋转，从而带动风力发电机组的叶片转动，实现变桨。为了防止齿形带1跳齿，风力发电机组的轮毂上一般还安装有张紧轮3，张紧轮3与齿形带1的外表面接触，防止齿形带1跳齿。在齿形带1的外层和内层均具有齿形面的情况下，齿形带1也可以与张紧轮3啮合，从而具有更好的防跳齿效果。这里，变桨驱动轮2、张紧轮3和变桨轴承4均可通过螺栓和螺母等固定构件安装在风力发电机组的轮毂上。齿形带1可具有一定的宽度，齿形带1中的金属芯11的数量可以是多个。例如，齿形带1可包括八根或十根钢丝，换言之，齿形带1在其宽度方向上可布置有多根金属芯。在抽取从变桨装置上拆卸下来的失效齿形带内的金属芯(例如，钢丝)进行锈蚀检查时，可以发现锈蚀后的钢丝发生磁化，而没有锈蚀的钢丝基本没有磁化现象。基于以上现象，本技术利用霍尔效应并通过霍尔元件检测齿形带的金属芯的磁化程度，即金属芯的磁场强度，来确定或判断齿形带的锈蚀程度。图3是根据本技术的实施例的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统的框图。根据本技术的实施例，锈蚀检测系统可包括霍尔检测单元5、数据采集单元7和磁场强度计算单元8。霍尔检测单元5可被配置为对齿形带1的金属芯11的磁场强度进行检测，并输出检测信号，霍尔检测单元5可以是高斯计，但不限于此。霍尔检测单元5可以包括霍尔探头。霍尔检测单元5或者霍尔探头可以安装在风力发电机组的轮毂上，例如，霍尔检测单元5或者霍尔探头可以通过诸如螺栓或螺母等的固定部件安装在轮毂上，并且可以靠近齿形带1布置，优选地，霍尔检测单元5或霍尔探头可以布置在齿形带1的宽度方向上的中心区域。例如，单个霍尔探头布置在齿形带1在其宽度方向上的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征在于，所述锈蚀检测系统包括：霍尔检测单元(5)，所述霍尔检测单元(5)被配置为对所述齿形带(1)的金属芯(11)的磁场强度进行检测并输出检测信号；数据采集单元(7)，所述数据采集单元(7)被配置为对所述检测信号进行采集并输出采集信号；磁场强度计算单元(8)，所述磁场强度计算单元(8)基于所述采集信号计算出所述磁场强度，并确定所述齿形带(1)的锈蚀程度。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征在于，所述锈蚀检测系统包括：霍尔检测单元(5)，所述霍尔检测单元(5)被配置为对所述齿形带(1)的金属芯(11)的磁场强度进行检测并输出检测信号；数据采集单元(7)，所述数据采集单元(7)被配置为对所述检测信号进行采集并输出采集信号；磁场强度计算单元(8)，所述磁场强度计算单元(8)基于所述采集信号计算出所述磁场强度，并确定所述齿形带(1)的锈蚀程度。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征在于，所述霍尔检测单元(5)包括霍尔探头，所述霍尔探头安装在所述风力发电机组的轮毂上，所述数据采集单元(7)安装在所述风力发电机组的机舱内。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征在于，所述霍尔探头安装在所述风力发电机组的轮毂上的靠近张紧轮(3)的位置。4.根据权利要求2所述的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征在于，所述霍尔探头为多个，多个所述霍尔探头沿所述齿形带(1)的宽度方向上并排布置。5.根据权利要求4所述的风力发电机组的齿形带的锈蚀检测系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若愚，孙志鹏，
申请(专利权)人：江苏金风科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32