本实用新型专利技术公开了一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，传感器本体包括霍尔传感器和传感器输入轴，所述霍尔传感器和传感器输入轴均为圆柱状，霍尔传感器下端通过3M胶与被检测螺栓紧密贴合固定，霍尔传感器上端同轴固定安装传感器输入轴；所述内壳包括内壳壳体，内壳壳体上端中心位置设置传感器输入轴内壳壳体过孔，霍尔传感器安装在内壳壳体内，外壳包括外壳壳体，所述外壳壳体上端中心位设置传感器输入轴外壳壳体过孔，所述内壳壳体安装在外壳壳体之内。本实用新型专利技术的装置根据被检测螺栓的尺寸进行定制，具有很高的应用场景通用性。由于本装置结构简洁，可靠性强，测量精度高，在大规模螺栓松动检测的场景下体现出经济性好和便于维护的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置
本技术涉及机械设备检测、异常检测
，具体为一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置。
技术介绍
当前，螺栓作为一种极为常见的连接装置，在国民生产的各个领域都有广泛的应用，如铁路运输、航空航天、风力发电、机械加工、船舶海洋等。风电设备中的螺栓，起到固定结构的作用，其拧紧状态会影响设备结构的稳定性，尤其是一些部署在关键位置实现承重结构紧固功能的螺栓，直接关乎设备、操作人员的安全，一旦出现松脱现象，可能会造成灾难性的后果，给人民的生命、财产造成损失。通常情况下，螺栓发生失效主要有断裂和松动，其中松动是最常见的问题。目前关于对螺栓松动的检测方法有很多，如简单的依靠划线标记、预紧力检测、连接系统的非线性特性检测、超声波特征检测以及计算机视觉检测等。这些方法各有优势，但都因原理复杂且受到成本制约，不利于在实际生产中部署，尤其不利于在需要对大量螺栓进行检测的场景中应用。因此研发出一种结构简洁、可靠性高、成本低廉、便于大规模部署的螺栓松动检测装置对于维护风电行业生产安全，促进国民经济发展有着重大意义。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，该装置的做用在于通过监测螺栓与被紧固结构之间的相对运动来判断螺栓的拧紧状态，为螺栓出现松动的情况提供信号。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，包括外壳、内壳和传感器本体、数据线、STM32；所述传感器本体包括霍尔传感器和传感器输入轴，所述霍尔传感器和传感器输入轴均为圆柱状，所述霍尔传感器下端通过3M胶与被检测螺栓紧密贴合固定，所述霍尔传感器上端面沿圆心对称设置一对M3螺孔，所述霍尔传感器上端同轴固定安装传感器输入轴；所述内壳包括内壳壳体，所述内壳壳体为正六方形下端敞开的结构，所述内壳壳体上端中心位置设置传感器输入轴内壳壳体过孔，所述霍尔传感器安装在内壳壳体内，且传感器输入轴穿过传感器输入轴内壳壳体过孔，所述外壳包括外壳壳体，所述外壳壳体为圆柱状下端敞口的结构，所述外壳壳体上端中心位设置传感器输入轴外壳壳体过孔，所述内壳壳体安装在外壳壳体之内，且传感器输入轴穿过传感器输入轴外壳壳体过孔。优选的，所述内壳壳体上端面与M3螺孔相对应位置设置一对内壳螺钉孔，所述内壳螺钉孔直径尺寸为4mm，一对所述M3螺孔和一对内壳螺钉孔通过螺钉把霍尔传感器和内壳壳体固定连接为一体，实现内壳和传感器本体相对静止。优选的，所述传感器输入轴沿轴向侧面有剪切平面，所述传感器输入轴与传感器输入轴内壳壳体过孔、传感器输入轴外壳壳体过孔均为过盈配合，使所述传感器输入轴与外壳壳体保持静止，所述外壳壳体与传感器输入轴过盈配合连接，所述传感器输入轴与外壳壳体保持静止。使得所述外壳、内壳和传感器本体为一个整体，结构完整可靠，易于装配在被检测螺栓上。优选的，所述外壳壳体下端外侧沿轴心均匀设置六个底脚，所述底脚以工业胶粘接方法与被检测螺栓的平面固定，使所述外壳壳体与被检测螺栓(A)的平面相对静止，从而实现所述外壳固定，内壳和传感器本体可随被检测螺栓转动的“外固定内自转”的效果。优选的，所述内壳壳体上端面与一对内壳螺钉孔垂直位置设置内壳数据线过孔，所述外壳壳体上端面与内壳数据线过孔相对应位置设置外壳数据线过孔，所述内壳数据线过孔和外壳数据线过孔的孔直径尺寸均为6mm，所述霍尔传感器与数据线一端相连，所述数据线在不产生转动阻尼的状态下穿过内壳数据线过孔和外壳数据线过孔连接至装置之外的STM32。(三)有益效果与现有技术相比，本技术提供了一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，具备以下有益效果：本装置通过结构设计，将螺栓的松动转化为装置内壳与外壳的相对转动，并通过传感器将响应的机械运动采集出来，形成电信号。本装置可用于对于风电设备中，塔筒、变桨轴承等关键位置的螺栓的松动检测。经过低通滤波和阶跃信号检测的手段，可以达到对0.1°的松动进行检测。本装置的设计、制造及安装部署由信号线缆连接，不依赖于具体的被紧固机构的结构，既可以对用于固定塔筒的螺栓进行松动检测，又可对用于变桨轴承及其他由机构的螺栓松动的检测。本装置仅需根据被检测螺栓(一般为标准件)的尺寸进行定制，便可以对具体的应用场景进行柔性部署，因此具有很高的应用场景通用性。由于本装置结构简洁，可靠性强，测量精度高，在大规模螺栓松动检测的场景下体现出经济性好和便于维护的特点。附图说明图1为本技术应用在风机上的装配图；图2为本技术装置的整体示意图；图3为本技术霍尔传感器结构示意图；图4为本技术内壳结构示意图；图5为本技术传感器与内壳装配示意图；图6为本技术外壳结构示意图；图7为本技术外壳与内壳及传感器的装配图；图8为本技术外壳粘接基础平面的示意图。图中：被检测螺栓A、传感器本体B、内壳C、外壳D、传感器输入轴外壳壳体过孔1、霍尔传感器2、传感器输入轴3、M3螺孔4、内壳螺钉孔5、内壳壳体6、内壳数据线过孔7、外壳数据线过孔8、外壳壳体9、底脚10、输入轴内壳壳体过孔11。具体实施方式下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术核心思想是传感器本体B与被检测螺栓A同步运动(转动)，从而使霍尔传感器2能测量被检测螺栓A与被紧固结构表面的相对运动(转动)，并输出与所发生的相对运动(转动)相对应的信号，最终通过数字信号处理技术定量辨识被检测螺栓A松动的角度，从而做到及时发现设备异常以进行维护，确保了风电设备的安全运行。所述装置主要安装在风电设备的变桨轴承与法兰上，这两处是风电设备的支柱位置也是螺栓密集区。在安装了本装置后，主要通过集群装置的数据线连接到STM32上，再通过ADC信号采集阀值法判断松动。如图1-8所示，一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，包括外壳D、内壳C、传感器本体B、数据线和STM32；所述传感器本体B包括霍尔传感器2和传感器输入轴3，所述霍尔传感器2和传感器输入轴3均为圆柱状，所述霍尔传感器2下端通过3M胶与被检测螺栓A紧密贴合固定，所述霍尔传感器2上端面沿圆心对称设置一对M3螺孔4，所述霍尔传感器2上端同轴固定安装传感器输入轴3；所述内壳C包括内壳壳体6，所述内壳壳体6为正六方形下端敞开的结构，所述内壳壳体6上端中心位置设置传感器输入轴内壳壳体过孔11，所述霍尔传感器2安装在内壳壳体6内，且传感器输入轴3穿过传感器输入轴内壳壳体过孔11，所述外壳D包括外壳壳体9，所述外壳壳体9为圆柱状下端敞口的结构，所述外壳壳体9上端中心位设置传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，其特征在于，包括外壳(D)、内壳(C)、传感器本体(B)；所述传感器本体(B)包括霍尔传感器(2)和传感器输入轴(3)，所述霍尔传感器(2)和传感器输入轴(3)均为圆柱状，所述霍尔传感器(2)下端通过3M胶与被检测螺栓(A)紧密贴合固定，所述霍尔传感器(2)上端面沿圆心对称设置一对M3螺孔(4)，所述霍尔传感器(2)上端同轴固定安装传感器输入轴(3)；所述内壳(C)包括内壳壳体(6)，所述内壳壳体(6)为正六方形下端敞开的结构，所述内壳壳体(6)上端中心位置设置传感器输入轴内壳壳体过孔(11)，所述霍尔传感器(2)安装在内壳壳体(6)内，且传感器输入轴(3)穿过传感器输入轴内壳壳体过孔(11)，所述外壳(D)包括外壳壳体(9)，所述外壳壳体(9)为圆柱状下端敞口的结构，所述外壳壳体(9)上端中心位设置传感器输入轴外壳壳体过孔(1)，所述内壳壳体(6)安装在外壳壳体(9)之内，且传感器输入轴(3)穿过传感器输入轴外壳壳体过孔(1)。/n
【技术特征摘要】
1.一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，其特征在于，包括外壳(D)、内壳(C)、传感器本体(B)；所述传感器本体(B)包括霍尔传感器(2)和传感器输入轴(3)，所述霍尔传感器(2)和传感器输入轴(3)均为圆柱状，所述霍尔传感器(2)下端通过3M胶与被检测螺栓(A)紧密贴合固定，所述霍尔传感器(2)上端面沿圆心对称设置一对M3螺孔(4)，所述霍尔传感器(2)上端同轴固定安装传感器输入轴(3)；所述内壳(C)包括内壳壳体(6)，所述内壳壳体(6)为正六方形下端敞开的结构，所述内壳壳体(6)上端中心位置设置传感器输入轴内壳壳体过孔(11)，所述霍尔传感器(2)安装在内壳壳体(6)内，且传感器输入轴(3)穿过传感器输入轴内壳壳体过孔(11)，所述外壳(D)包括外壳壳体(9)，所述外壳壳体(9)为圆柱状下端敞口的结构，所述外壳壳体(9)上端中心位设置传感器输入轴外壳壳体过孔(1)，所述内壳壳体(6)安装在外壳壳体(9)之内，且传感器输入轴(3)穿过传感器输入轴外壳壳体过孔(1)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于风电设备螺栓松动检测的装置，其特征在于，所述内壳壳体(6)上端面与M3螺孔(4)相对应位置设置一对内壳螺钉孔(5)，所述内壳螺钉孔(5)直径尺寸为4mm，一对所述M3螺孔(4)和一对内壳螺钉孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：王湛昱，徐江，张方舟，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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