监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种监测系统，用于检测风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移，监测系统包括：限位挡板，安装在轮毂和动轴法兰中的一者上；位移传感器，安装在轮毂和动轴法兰中的另一者上，并且位移传感器与限位挡板接触；以及控制单元，接收位移传感器的位移信号，并根据位移信号确定轮毂和动轴法兰在周向上的相对滑移量。根据本实用新型专利技术的监测系统，可监测轮毂和动轴法兰在周向上的相对滑移，从而能够及时发现轮毂和动轴法兰之间潜在的松动状态，防止因螺栓松动失效引起重大安全事故。

【技术实现步骤摘要】
监测系统
本技术涉及风力发电
，尤其涉及一种用于监测风力发电机组的轮毂与动轴法兰的相对滑移的监测系统。
技术介绍
风力发电机组是一种通过叶轮将风能转化为机械能、再通过电机将机械能转化为电能的发电装置。受工作环境恶劣、湍流风速不稳定等因素的影响，造成风力发电机组所受载荷变化剧烈，这会造成风力发电机组的部件在工作一段时间后损坏，可能造成停机或者引起重大事故。目前大多数风力发电机组只能监测风力发电机组的振动变化，而风力发电机组的振动变化并不能很好地反映风力发电机组的部件的损伤状态，造成对风力发电机组的监测不好的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够监测风力发电机组的轮毂与动轴法兰之间的相对滑移的监测系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种监测系统，用于检测风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移，监测系统包括：限位挡板，安装在轮毂和动轴法兰中的一者上；位移传感器，安装在轮毂和动轴法兰中的另一者上，并且位移传感器与限位挡板接触；以及控制单元，接收位移传感器的位移信号，并根据位移信号确定轮毂和动轴法兰在周向上的相对滑移量。根据本公开的实施例，位移传感器可以包括可沿周向伸缩的探针，在初始安装位置，探针以预定伸缩量与限位挡板接触，预定伸缩量介于探针的最小伸缩行程与最大伸缩行程之间。根据本公开的实施例，预定伸缩量可以为探针的最大伸缩行程的一半。根据本公开的实施例，控制单元还可以被配置为在轮毂和动轴法兰在周向上的相对滑移量超过安全阈值范围时，确定轮毂和动轴法兰之间的连接螺栓松动。根据本公开的实施例，安全阈值范围的下限可以通过在预定伸缩量的基础上减去预设的安全阈值确定，安全阈值范围的上限通过在预定伸缩量的基础上加上预设的安全阈值确定，预设的安全阈值大于0且小于预定伸缩量。根据本公开的实施例，探针的伸缩行程范围可以为0mm～10mm，位移传感器的测量精度可以为0.02mm～0.05mm。根据本公开的实施例，限位挡板可以包括：第一部分，安装在轮毂和动轴法兰中的一者的外侧表面上；和第二部分，沿垂直于第一部分的方向从第一部分向外突出，第二部分与位移传感器接触。根据本公开的实施例，限位挡板的第一部分可通过绝缘胶与轮毂和动轴法兰中的一者连接。根据本公开的实施例，位移传感器可通过支架安装在轮毂和动轴法兰中的另一者上，支架可包括：支架主体，安装在轮毂和动轴法兰中的另一者上；传感器安装座，传感器安装座上形成有供位移传感器穿过的通孔；以及紧固件，用于将传感器安装座紧固在支架主体上，并调节通孔的大小。根据本公开的实施例，传感器安装座可由橡胶制成。根据本技术的监测系统，可监测轮毂和动轴法兰在周向上的相对滑移，从而能够及时发现轮毂和动轴法兰之间潜在的松动状态，防止因螺栓松动失效引起重大安全事故。附图说明通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1是风力发电机组的轮毂与动轴法兰的示意图。图2是根据本技术的监测系统的示意图。图3是图2中的位移传感器的两种伸缩状态的示意图。图4是采用根据本技术的监测系统对风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移进行监测的过程示意图。附图标记说明：1：支架主体；2：轮毂；3：位移传感器；4：动轴法兰；5：传感器安装座；6：限位挡板；7：紧固件。具体实施方式以下，参照附图来详细说明本技术的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的组件。如图1所示，风力发电机组的动轴通过动轴法兰4连接到风力发电机组的轮毂2。在风力发电机组运行过程中，由于各种潜在因素影响，轮毂2与动轴法兰4之间可能出现相对滑移现象，该相对滑移主要发生在轮毂2与动轴法兰4的配合面上。具体地，由于轮毂2与动轴法兰4之间存在通孔间隙，如果连接轮毂2与动轴法兰4的双头螺栓由于预紧力的损失而发生松动，会导致轮毂2与动轴法兰4的配合面的摩擦力不够，从而在周向方向上，轮毂2与动轴法兰4之间可能呈现两方向(图1中箭头所示的顺时针方向和逆时针方向)上的相对滑移，更严重地，连接螺栓失效，会引起严重的事故。为了及时发现轮毂2与动轴法兰4的潜在松动状态，本技术的实施例提供了一种用于监测风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移的监测系统。如图2所示，监测系统包括限位挡板6、位移传感器3以及控制单元。其中，限位挡板6安装在轮毂2和动轴法兰4中的一者上。位移传感器3安装在轮毂2和动轴法兰4中的另一者上，并且位移传感器3与限位挡板6接触。控制单元接收位移传感器3的位移信号，并根据位移信号确定轮毂2和动轴法兰4在周向上的相对滑移量。其中，控制单元可以设置在风力发电机组中的控制柜中。根据本技术的实施例的监测系统，可以监测风力发电机组的轮毂2与动轴法兰4的相对滑移，实时监测轮毂2与动轴法兰4之间的连接螺栓是否松动，以便及时对轮毂2与动轴法兰4之间的连接螺栓进行维护，防止发生重大安全事故。其中，位移传感器3可以包括可沿周向伸缩的探针。探针沿着动轴法兰4的圆周方向设置。在位移传感器3的初始安装位置，探针以预定伸缩量与限位挡板6接触，预定伸缩量介于探针的最小伸缩行程与最大伸缩行程之间，例如，预定伸缩量可以为探针的最大伸缩行程的一半，从而可以对轮毂2和动轴法兰4在周向的两个方向上的位移进行监测。例如，如图3中所示，位移传感器3的量程为0～L，即，探针的最大伸缩行程为L，在位移传感器3的初始安装位置，探针以L/2的预定伸缩量与限位挡板6接触，从而，如图2和图3中所示，探针还可以继续向左缩回L/2，或者向右伸出L/2。具体地，当轮毂2相对于动轴法兰4向左转动(沿逆时针方向转动)时，位移传感器3与限位挡板6沿彼此分离的方向运动，探针可以继续向左伸出(最大伸出量为L/2)以与限位挡板6保持接触；当轮毂2相对于动轴法兰4向右转动(沿顺时针方向转动)时，位移传感器3与限位挡板6沿彼此靠近的方向运动，探针可以继续向右缩回(最大缩回量为L/2)以与限位挡板6保持接触。也就是说，位移传感器3可以监测轮毂2相对于动轴法兰4沿顺时针转动L/2，或者监测轮毂2相对于动轴法兰4沿逆时针转动L/2，实现在周向上两方向监测轮毂2与动轴法兰4的相对滑移的目的。根据本技术的实施例，探针的伸缩行程范围可以为0mm～10mm，位移传感器3的测量精度可以为0.02mm～0.05mm。根据本技术的实施例，控制单元可与位移传感器3的信号线连接，并且还可被配置为在轮毂2和动轴法兰4在周向上的相对滑移量超过安全阈值范围时，确定轮毂2和动轴法兰4之间的连接螺栓松动。其中，安全阈值范围的下限可以通过在预定伸缩量的基础上减去预设的安全阈值确定，安全阈值范围的上限可以通过在预定伸缩量的基础上加上预设的安全阈值确定，预设的安全阈值大于0且小于预定伸缩量。例如，如图3中所示，可以设定安全阈值为λ，则相对滑移的安全阈值范围为L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测系统，用于检测风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移，其特征在于，所述监测系统包括：/n限位挡板(6)，安装在所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)中的一者上；/n位移传感器(3)，安装在所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)中的另一者上，并且所述位移传感器(3)与所述限位挡板(6)接触；以及/n控制单元，接收所述位移传感器(3)的位移信号，并根据所述位移信号确定所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)在周向上的相对滑移量。/n

【技术特征摘要】
1.一种监测系统，用于检测风力发电机组的轮毂与动轴法兰相对滑移，其特征在于，所述监测系统包括：
限位挡板(6)，安装在所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)中的一者上；
位移传感器(3)，安装在所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)中的另一者上，并且所述位移传感器(3)与所述限位挡板(6)接触；以及
控制单元，接收所述位移传感器(3)的位移信号，并根据所述位移信号确定所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)在周向上的相对滑移量。


2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述位移传感器(3)包括可沿所述周向伸缩的探针，在初始安装位置，所述探针以预定伸缩量与所述限位挡板(6)接触，所述预定伸缩量介于所述探针的最小伸缩行程与最大伸缩行程之间。


3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述预定伸缩量为所述探针的最大伸缩行程的一半。


4.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述控制单元还被配置为在所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)在所述周向上的所述相对滑移量超过安全阈值范围时，确定所述轮毂(2)和所述动轴法兰(4)之间的连接螺栓松动。


5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述安全阈值范围的下限通过在所述预定伸缩量的基础上减去预设的安全阈值确定，所述安全阈值范围的上限通过在所述预定伸缩量的基础上加上所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭昶，范德功，杨炯明，张华明，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65