用于齿轮箱的监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于齿轮箱的监测系统，齿轮箱包括：包括输入法兰的行星架、力矩臂、安装于力矩臂的端盖以及设置于行星架中的多个行星轮，监测系统包括距离传感器和标识装置，标识装置周向固定设置于接近力矩臂端盖的行星架的外周面，标识装置在周向上包括标定部，每个标定部在周向上与每个行星轮的位置一一对应；距离传感器固定于力矩臂端盖中并在力矩臂端盖的径向上延伸，距离传感器的探测端在径向上接近标识装置，距离传感器用于测量标定部的位移并产生反馈信号来确定行星架的位移以及行星轮在周向上的位置。通过对标定部的检测，可以获得行星架的位移，利于齿轮箱运行过程中的状态监测；可以准确获得行星轮在公转周向上的实时位置。向上的实时位置。向上的实时位置。

【技术实现步骤摘要】
用于齿轮箱的监测系统


[0001]本技术涉及一种监测系统，特别涉及一种用于齿轮箱的监测系统。

技术介绍

[0002]齿轮箱作为风力发电系统(wind turbine)的关键机械部件，其可靠性和在线监测显得尤为重要。目前的齿轮箱监测系统主要收集齿轮箱中润滑油的油温、油压、齿轮箱转速以及齿轮箱振动信号，并根据收集的数据来判断齿轮箱是否存在潜在失效的可能。
[0003]在大部分的风电齿轮箱中，由于功率的日渐增大，风电齿轮箱均采用行星传动机构来实现传输。典型的风电齿轮箱具有两级行星机构和一级平行轴机构。由于润滑油是在行星机构设置完成之后再行添加的，而行星轮所在的位置又会影响润滑油液面的高低，因而在实践中由于难以判断行星轮所在的准确位置，使得润滑油的添加量难以把控。
[0004]再者，由于第一级行星机构通常在较低速度和较高的负载下工作，而随着齿轮箱功率的增加，第一级行星机构中各部件的尺寸和重量也有所增大，再加上又工作于较高的负载下，第一级行星系统组件一旦发生异常变形则可能导致齿轮箱的失效。
[0005]然而目前的齿轮箱监测系统并不收集表征行星轮位置或者表征行星系统组件变形的信号。

技术实现思路

[0006]本技术为了解决现有技术中齿轮箱监测系统难以监测行星轮在齿轮箱中的位置且难以监测齿轮箱部件变形、特别是行星系统组件变形的缺陷，提供一种用于齿轮箱的监测系统，得以准确判断行星轮在周向上的具体位置，并且可以测算行星系统组件的关键零部件是否变形。
[0007]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种用于齿轮箱的监测系统，所述齿轮箱包括：包括输入法兰的行星架、力矩臂、安装于力矩臂的端盖以及设置于行星架中的多个行星轮，在所述齿轮箱工作时每个所述行星轮的公转和所述行星架转动同步，其特点在于，所述监测系统包括距离传感器和标识装置，其中，
[0009]所述标识装置周向固定设置于接近所述力矩臂端盖的所述行星架的外周面，所述标识装置在周向上包括数量与行星轮一致的标定部，每个标定部在周向上与每个行星轮的位置一一对应；
[0010]所述距离传感器固定于所述力矩臂端盖中并在所述力矩臂端盖的径向上延伸，所述距离传感器的探测端在径向上接近所述标识装置，所述距离传感器用于测量标定部的位移并产生反馈信号来确定行星架的位移以及每个行星轮在公转周向上的位置。
[0011]优选地，所述标识装置为设置于所述行星架的外周面的齿带，所述标定部为设置于所述齿带的外周面上凸起的第一齿状部。
[0012]优选地，所述齿带的外周面上还包括凸起的第二齿状部，第一齿状部和第二齿状
部具有不同的形状以使得所述距离传感器所测量并产生的来自第一齿状部的反馈信号和来自第二齿状部的反馈信号不同。
[0013]优选地，第一齿状部的高度和/或宽度不同于第二齿状部的高度和/或宽度。
[0014]优选地，所述标定部为设置于所述行星架的外周面的第一凹陷部。
[0015]优选地，所述标识装置还包括设置于所述行星架的外周面的第二凹陷部，第一凹陷部和第二凹陷部具有不同的形状以使得所述距离传感器所测量并产生的来自第一凹陷部的反馈信号和来自第二凹陷部的反馈信号不同。
[0016]优选地，第一凹陷部的深度和/或宽度不同于第二凹陷部的深度和/或宽度。
[0017]优选地，所述标定部为设置于所述行星架的外周面的多个第一孔。
[0018]优选地，所述标识装置还包括设置于所述行星架的外周面的第二孔，第一孔和第二孔具有不同的形状、孔径和/或数量以使得所述距离传感器所测量并产生的来自第一孔的反馈信号和来自第二孔的反馈信号不同。
[0019]优选地，所述距离传感器还用于检测所述探测端与所述标识装置上每一点的距离。如果运行过程中，行星系统组件内发生异常形变，那么这种形变会被距离传感器所检测，从而有利于提前发现潜在故障。
[0020]本技术获得的技术效果是：
[0021]1、通过对标定部的检测，可以准确获得行星轮在公转周向上的具体位置，既有利于润滑油加油量的控制，也有利于齿轮箱的维护保养。
[0022]2、通过距离传感器对行星架外周面的距离检测，能够获得行星系统组件是否形变的数据，便于对齿轮箱的故障监测。
附图说明
[0023]图1示出了本技术一实施例的监测系统设置于行星轮系中的示意图。
[0024]图2示出了图1中A部的局部放大图。
[0025]图3为根据本技术一实施例的齿带的示意图。
[0026]图4为根据本技术另一实施例的齿带的示意图。
[0027]图5为图2的另一种变型例。
[0028]图6示出了根据图5所示的变型例中包括了行星架、标识装置和行星轮的示意图。
[0029]图7示出了根据图5所示的变型例的另一实施方式中包括了行星架、标识装置和行星轮的示意图。
具体实施方式
[0030]下面根据本技术的具体实施方式并结合附图来进一步说明。
[0031]参考图1
‑
图4，介绍本技术一实施例所述的用于齿轮箱的监测系统。所述齿轮箱包括：包括输入法兰10的行星架1、力矩臂4、安装于力矩臂4的力矩臂端盖2以及设置于行星架1中的多个行星轮6，在所述齿轮箱工作时每个所述行星轮6的公转和所述行星架1转动同步，即行星轮6和行星架1之间的相对位置关系是不变的。
[0032]主要参考图2，所述监测系统包括距离传感器3和标识装置5，其中，所述标识装置5周向固定设置于接近所述力矩臂端盖2的所述行星架1的外周面，所述标识装置5在周向上
包括数量与行星轮一致的标定部，每个标定部在周向上与每个行星轮的位置一一对应。由于行星轮和行星架之间的相对位置不变，那么可以通过对标定部的监测来获得行星轮位于周向上的位置。
[0033]所述距离传感器3固定于所述力矩臂端盖2中并在所述力矩臂端盖2的径向上延伸，所述距离传感器3的探测端在径向上接近所述标识装置5，所述距离传感器3用于测量标定部的位移并根据所述反馈信号确定行星架的位移以及每个行星轮在公转周向上的位置(例如，齿轮箱包括4个行星轮，在行星轮的公转平面中的周向上，以时钟布置为例，4个行星轮分别位于0点、3点、6点和9点的位置(见图3
‑
图4))。
[0034]主要参考图3
‑
图4，所述标识装置5为设置于所述行星架的外周面的齿带，所述标定部为设置于所述齿带的外周面上凸起的第一齿状部51。在齿轮箱的正常工作中，风轮带动行星轮系的旋转，设置于所述行星架的外周面的标识装置5也随之旋转。在此过程中，距离传感器3能够识别出标识装置上第一齿状部51的部分和不具有第一齿状部的部分，从而根据对第一齿状部51的监测来识别与第一齿状部51相对应的行星轮的位置。
[0035]在另一种实施方式中，所述齿带的外周面上还包括凸起的第二齿状部52，第一齿状部51和第二齿状部5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于齿轮箱的监测系统，所述齿轮箱包括：包括输入法兰的行星架、力矩臂、安装于力矩臂的端盖以及设置于行星架中的多个行星轮，在所述齿轮箱工作时每个所述行星轮的公转和所述行星架转动同步，其特征在于，所述监测系统包括距离传感器和标识装置，其中，所述标识装置周向固定设置于接近所述力矩臂端盖的所述行星架的外周面，所述标识装置在周向上包括数量与行星轮一致的标定部，每个标定部在周向上与每个行星轮的位置一一对应；所述距离传感器固定于所述力矩臂端盖中并在所述力矩臂端盖的径向上延伸，所述距离传感器的探测端在径向上接近所述标识装置，所述距离传感器用于测量标定部的位移并产生反馈信号来确定行星架的位移以及每个行星轮在公转周向上的位置。2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述标识装置为设置于所述行星架的外周面的齿带，所述标定部为设置于所述齿带的外周面上凸起的第一齿状部。3.如权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述齿带的外周面上还包括凸起的第二齿状部，第一齿状部和第二齿状部具有不同的形状以使得来自第一齿状部的反馈信号和来自第二齿状部的反馈信号不同。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福亮，
申请(专利权)人：采埃孚天津风电有限公司，
类型：新型
国别省市：