一种监视摩擦片的厚度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种监视摩擦片的厚度的装置，该装置包括：第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及控制器，其被配置为根据所测量的距离确定摩擦片的厚度。本实用新型专利技术还涉及一种相应的监视方法。通过该装置或该方法，可以实时、可靠且精确地监视摩擦片的状态，同时通过该装置或该方法还可以精确地测量偏航角度。

A device for monitoring the thickness of friction plate

【技术实现步骤摘要】
一种监视摩擦片的厚度的装置
本技术总体上涉及风力发电领域，具体而言涉及一种监视摩擦片的厚度的装置。此外，本技术还涉及一种监视摩擦片的厚度的方法。
技术介绍
近年来，清洁能源领域呈现出快速发展的趋势。作为清洁能源的代表，风力发电机的应用日益增长。风力发电机的叶片是风力发电机捕获风能的核心部件，而机舱内的偏航控制系统又是调节叶片的偏航角的重要部件，其健康状况直接关系到设备安全和发电效率。决定偏航控制系统的健康状况的一个重要部件是布置在机舱部分与偏航轴承之间的摩擦片，因为二者之间的可靠相对滑动主要依赖于该摩擦片的状态。然而，随着风机运行和偏航次数增加，摩擦片会逐渐磨损。尤其在恶劣风况下，偏航系统可能滑移造成摩擦片的加剧磨损。在现场运维中，为了防止因摩擦片过度磨损而影响风机安全和发电性能，摩擦片的状态会定时由运维人员现场检查。但是现场人员的定时检查并不能实时判断摩擦片的摩损状态并自动报警，这可能造成潜在的风险和损失。
技术实现思路
本技术的任务是提供一种监视摩擦片的厚度的装置和一种监视摩擦片的厚度的方法，通过该装置或该方法，可以实时、可靠且精确地监视摩擦片的状态，同时通过该装置或该方法还可以精确地测量偏航角度。在本技术的第一方面，前述任务通过一种监视摩擦片的厚度的装置，包括：第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及控制器，其被配置为根据所测量的距离确定摩擦片的厚度。在本技术的一个优选方案中规定，所述可相对于偏航轴承转动的部件是机舱底板，并且控制器被配置为根据下列公式确定摩擦片的厚度L：L＝H–H1–H2，其中H为机舱底板到偏航轴承的齿圈的距离，H1为第一距离传感器到机舱底板的距离，并且H2为所测量的第一距离传感器到偏航轴承的齿圈的齿的距离。通过该优选方案，可以简单地确定摩擦片的厚度，而且由于距离传感器生成了表示与每个齿相距的距离的脉冲信号，因此根据该脉冲信号可以确定整个摩擦片的周向厚度，从而更精确地定位摩擦片的缺陷或薄弱部位。在此应当指出，距离传感器还可以布置在其它可相对于偏航轴承的齿圈相对转动的位置处、例如机舱壁，在设置在其它位置处的情况下，该公式中的固定值H和H1也应当相应调整以获得摩擦片的厚度。在本技术的另一优选方案中规定，装置还包括接近传感器，其被布置为使得接近传感器能够测量偏航轴承转动的偏航圈数，并且所述控制器还被配置为根据由第一距离传感器所测量的脉冲信号的脉冲数目和由接近传感器所测量的偏航圈数来确定偏航角度。通过该优选方案，可以简单地确定机舱的偏航角度。在本技术的另一优选方案中规定，接近传感器被布置在偏航轴承的齿圈下方的刹车钳处，使得接近传感器在经过指定的螺栓时生成脉冲信号以记录偏航圈数。通过该优选方案，可以简单地确定偏航角度。但是应当指出，接近传感器也可以布置在其它位置处，只要能够确定偏航圈数，其中出发接近传感器的脉冲信号的参考物例如可以是齿圈上或机舱底板上的任何突起物。本领域的技术人员在本技术的教导下能够设想这样的布置。在本技术的又一优选方案中规定，该装置还包括第二距离传感器，其被布置在所述可相对于偏航轴承转动的部件处并且第二距离传感器的测距点与第一距离传感器的测距点相距n+0.5个齿，其中n为整数，并且控制器还被配置为根据由第一距离传感器所测量的脉冲信号和由第二距离传感器所测量的脉冲信号确定偏航方向。通过该优选方案，可以简单地确定偏航方向。在此，偏航方向包括所定义的正向和与正向相反的反向。第二距离传感器的测距点与第一距离传感器的测距点之间的距离可以为任意个齿数+0.5个齿数，使得两个距离传感器的脉冲波形刚好错开约半个周期，由此可简单地判定偏航方向。在本技术中，“测距点”是指距离传感器的测距线在偏航轴承的齿圈上的交点或投影点。在本技术的第二方面，前述任务通过一种监视摩擦片的厚度的方法来解决，该方法包括下列步骤：从第一距离传感器接收第一脉冲信号，所述第一脉冲信号表示第一距离传感器与偏航轴承的齿圈的齿相距的距离，其中第一距离传感器被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；从接近传感器接收第二脉冲信号，所述第二脉冲信号表示偏航轴承转动的偏航圈数，其中所述接近传感器被布置为使得接近传感器能够测量偏航轴承转动的偏航圈数；从第二距离传感器接收第三脉冲信号，所述第一脉冲信号表示第二距离传感器与偏航轴承的齿圈的齿相距的距离，其中第二距离传感器被布置在所述可相对于偏航轴承转动的部件处并且第二距离传感器的测距点与第一距离传感器的测距点相距n+0.5个齿，其中n为整数；以及根据第一脉冲信号、第二脉冲信号以及第三脉冲信号确定摩擦片的厚度、偏航角度和/或偏航方向。在本技术的一个优选方案中规定，n＝1。通过该优选方案，可以将第一和第二距离传感器布置得彼此靠近，从而便于传感器的精确布置。在本技术的另一优选方案中规定，所述可相对于偏航轴承转动的部件是机舱底板，并且确定摩擦片的厚度L包括：L＝H–H1–H2，其中H为机舱底板到偏航轴承的齿圈的距离，H1为第一距离传感器到机舱底板的距离，并且H2为所测量的第一距离传感器到偏航轴承的齿圈的齿的距离。在本技术的又一优选方案中规定，通过下列公式来确定偏航角度α：其中k为由第一距离传感器测量的脉冲信号的脉冲数目，N为偏航轴承的齿圈的齿数，并且Q为偏航圈数。通过该优选方案，可以简单地且精确地确定偏航角度。在本技术的另一优选方案中规定，确定偏航方向包括：在第一脉冲信号为高电平时确定第二脉冲信号的变化；以及如果所述变化为上升沿，则确定偏航方向为正向，并且如果所述变化为下降沿，则确定偏航方向为反向。通过该优选方案，可以简单且准确地确定偏航方向。本技术至少具有下列有益效果：(1)通过本技术，可以简单且精确地确定摩擦片的厚度以及偏航角度，其中本技术测量的摩擦片的厚度为整个摩擦片的周向厚度，便于分析整个摩擦片以定位缺陷或薄弱部位，而且由于在确定偏航角度时采用了多圈齿轮数目的累积结果，因此所确定的偏航角度具有较大的精确性；(2)通过本技术，还可以方便地确定导航方向；(3)本技术采用低成本的装置、简单的安装和计算实现了多个重要参数的同时计算，无需对现有风机结构进行较大改进，因此非常适于应用于现有风机。附图说明下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本技术。图1示出了根据本技术的装置的距离传感器的示意图；图2示出了根据本技术的装置的接近传感器的示意图；图3示出了根据本技术的脉冲信号的示意图；以及图4示出了根据本技术的方法的流程。具体实施方式应当指出，各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监视摩擦片的厚度的装置，其特征在于，包括：/n第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及/n接近传感器，其被布置为使得接近传感器能够测量偏航轴承转动的偏航圈数。/n

【技术特征摘要】
1.一种监视摩擦片的厚度的装置，其特征在于，包括：
第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及
接近传感器，其被布置为使得接近传感器能够测量偏航轴承转动的偏航圈数。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可相对于偏航轴承转动的部件是机舱底板。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐曙，李庆宝，
申请(专利权)人：射阳远景能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32