一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置，所述裝置包括上位機(jī)（12）和下位機(jī)（11）；下位機(jī)包括微量油泵（1）、油池（2）、數(shù)據(jù)采集單元（3）、下位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元（4）；上位機(jī)包括上位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元（5）、數(shù)據(jù)分析單元（6）、控制及顯示單元（7）；其中，風(fēng)電機(jī)組齒輪油通過微量油泵（1）進(jìn)入所述裝置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)采集單元（3）后返回。
【專利說明】一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體的說，涉及一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，我國風(fēng)電發(fā)展迅速，至2012年底全國累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)6000萬千瓦。根據(jù)世界風(fēng)能委員會(huì)的預(yù)測，到2020年全世界電力消耗將有12%來自風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為世界各國的研究熱點(diǎn)，其研究重點(diǎn)在于如何降低風(fēng)力發(fā)電的成本和如何提供可靠、高質(zhì)量的電能。在日常的運(yùn)行中，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作在野外，工作環(huán)境非常惡劣，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障導(dǎo)致停機(jī)，必將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，確?？煽糠€(wěn)定的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)平時(shí)主動(dòng)維護(hù)，避免被動(dòng)維修是最核心的要求。主齒輪箱是雙饋型風(fēng)電機(jī)組的核心部件，其基本功能就是將風(fēng)力推動(dòng)葉片所產(chǎn)生的低轉(zhuǎn)速高扭矩功率，轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)所需的高轉(zhuǎn)速低扭矩功率。因此齒輪箱的可靠性往往直接影響了風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率和使用壽命。齒輪箱失效將大大降低發(fā)電效率，同時(shí)增加整體的維護(hù)成本。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室最近的一項(xiàng)研究表明，風(fēng)電機(jī)組主齒輪箱的失效大部分都始于軸承，而且隨著風(fēng)電機(jī)組功率的不斷增大，這個(gè)情況越來越明顯。軸承壽命的影響因素眾多，除了設(shè)計(jì)、材料、加工等方面外，潤滑油品的質(zhì)量控制(包括理化性質(zhì)和雜質(zhì)含量)也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。風(fēng)電機(jī)組主齒輪箱的潤滑和磨損狀態(tài)信息會(huì)在其所使用的潤滑油品中以各種指標(biāo)的變化反映出來,這如同人體身體狀況會(huì)通過血液中病理指標(biāo)反映出來一樣，我們可以通過對血液的化驗(yàn)來對人體內(nèi)部病患進(jìn)行診斷，同樣，對于風(fēng)電設(shè)備也可通過對風(fēng)電設(shè)備在用潤滑油油質(zhì)狀況、油中磨損金屬顆粒和污染雜質(zhì)顆粒等項(xiàng)目的跟蹤監(jiān)測分析，來獲得有關(guān)潤滑油狀態(tài)與設(shè)備潤滑和磨損狀態(tài)的各種信息。
[0003]風(fēng)電機(jī)組因其設(shè)備昂貴，工作環(huán)境惡劣、地點(diǎn)偏遠(yuǎn)，設(shè)備的高度較高，維修保養(yǎng)工作十分不便，當(dāng)發(fā)生潤滑故障，風(fēng)電場必需支付設(shè)備調(diào)配、能源生產(chǎn)損失、部件更換等高額費(fèi)用。因此，確?？煽糠€(wěn)定的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)平時(shí)主動(dòng)維護(hù)，避免被動(dòng)維修是最核心的要求。對風(fēng)電機(jī)組的潤滑磨損狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上開展視情維護(hù)對風(fēng)電廠的長期效益有著非常積極的作用。
[0004]目前國內(nèi)針對風(fēng)機(jī)齒輪油的監(jiān)測，主要靠就地取樣、離線檢測分析來獲取風(fēng)機(jī)齒輪油的相關(guān)信息。檢測指標(biāo)主要包括齒輪油黏度、水分以及油中的磨損顆粒，綜合這些信息，來判斷齒輪的磨損狀況。
[0005]現(xiàn)有的齒輪油取樣分析技術(shù)最大的缺點(diǎn)就在于就地取樣的困難。風(fēng)電場通常位置偏遠(yuǎn)，環(huán)境惡劣，每臺(tái)機(jī)組之間相距又較遠(yuǎn)，每次取樣都會(huì)給工作人員帶來較大的困難和危險(xiǎn)性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置。[0007]為達(dá)上述目的，一方面，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置，所述裝置包括上位機(jī)12和下位機(jī)11 ;下位機(jī)包括順序連接的微量油泵1、油池2和數(shù)據(jù)采集單元3，數(shù)據(jù)采集單元3與下位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元4電連接；上位機(jī)包括相互連接的上位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元5、數(shù)據(jù)分析單元6、控制及顯示單元7 ;其中，風(fēng)電機(jī)組齒輪油箱10與微量油泵I連接，風(fēng)電機(jī)組齒輪油箱10內(nèi)的齒輪油通過微量油泵I進(jìn)入所述裝置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)采集單元3后返回。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型優(yōu)選所述數(shù)據(jù)采集單元包括溫度傳感器31、黏度傳感器32和鐵譜探頭33。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型優(yōu)選所述溫度傳感器31、黏度傳感器32和鐵譜探頭33為并列設(shè)置。
[0010]本實(shí)用新型的裝置可以按照如下步驟進(jìn)行工作:
[0011]如圖1所示，齒輪油通過微量油泵I的作用，進(jìn)入監(jiān)測裝置3 ;油池2起緩解進(jìn)油壓力的作用，避免對后續(xù)的傳感器造成沖擊；油樣分別進(jìn)入溫度傳感器31、黏度傳感器32和在線鐵譜探頭33，完成數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)通過下位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元4經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元5 ;數(shù)據(jù)分析單元6對接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，并最終在顯示及控制單元7上顯示出來。本裝置將油液在線檢測和數(shù)據(jù)分析顯示分開，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)上位機(jī)對多臺(tái)下位機(jī)，即多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組齒輪油的在線監(jiān)測。
[0012]綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置。本實(shí)用新型的裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013](I)本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)一套風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置，可以實(shí)現(xiàn)對齒輪油油質(zhì)狀況和磨損顆粒信息等的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而對齒輪磨損狀況進(jìn)行預(yù)判，通過在線監(jiān)測解決了常規(guī)風(fēng)機(jī)齒輪油離線檢測取樣困難的缺點(diǎn)；
[0014](2)同時(shí)本實(shí)用新型還將油液在線檢測和數(shù)據(jù)分析顯示分開，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)上位機(jī)對多臺(tái)下位機(jī)，即多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組齒輪油的在線監(jiān)測，降低了風(fēng)電場的整體監(jiān)測成本；
[0015](3)監(jiān)測裝置長時(shí)間運(yùn)行后，傳感器會(huì)發(fā)生污染，對數(shù)據(jù)的可靠性造成影響，本實(shí)用新型增加了各傳感器的沖洗裝置，可以有效消除這種不利影響；
[0016](4)齒輪油粘度與油樣溫度息息相關(guān)，本實(shí)用新型增加了溫度傳感器，可以檢測到當(dāng)前溫度下的油樣粘度，并將其換算成40°C下的粘度，以便于對油樣粘度的變化趨勢做出判斷，現(xiàn)有技術(shù)缺少必要的溫度檢測，難以做到油樣粘度的準(zhǔn)確監(jiān)測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的監(jiān)測裝置示意圖，其中I為微量油泵；2為油池；3為溫度傳感器；4為黏度傳感器；5為鐵譜探頭；6為下位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元；7為上位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元；8為數(shù)據(jù)分析單元；9為顯示及控制單元；10為齒輪油箱。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施過程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對本案可實(shí)施范圍的限定。
[0019]實(shí)施例1[0020]1、在上位機(jī)12顯示及控制單元7上，選擇好需要進(jìn)行油液監(jiān)測操作的下位機(jī)11 ；
[0021]2、上位機(jī)12顯示及控制單元7發(fā)出“開始檢測”指令，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至下位機(jī)11，下位機(jī)11接收到指令后，啟動(dòng)微量油泵1，同時(shí)溫度傳感器31、黏度傳感器32和鐵譜探頭33，其中溫度傳感器31、黏度傳感器32和鐵譜探頭33為并列(并聯(lián))設(shè)置，各支路電磁閥處于開啟狀態(tài)，風(fēng)電機(jī)組齒輪油箱10內(nèi)的齒輪油經(jīng)過微量油泵I和油池2后對系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，保證各傳感器及探頭的清潔，每次至少?zèng)_洗10分鐘后，再進(jìn)行下一步操作；
[0022]3、從上位機(jī)12上點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”按鈕，下位機(jī)11接收到指令后，停微量油泵1，同時(shí)關(guān)閉各支路電磁閥，并于5分鐘后，溫度傳感器31、黏度傳感器32、鐵譜探頭33分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作；
[0023]4、各傳感器完成數(shù)據(jù)采集工作后，通過下位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元4經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)信號(hào)發(fā)射和接收單元5，數(shù)據(jù)分析單元6對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算。由于齒輪油黏度變化與溫度密切相關(guān)，將不同溫度條件下的齒輪油黏度進(jìn)行比較沒有實(shí)際意義，根據(jù)GB/T256-88，數(shù)據(jù)分析單元對測得的黏度進(jìn)行溫度校正。同時(shí)，數(shù)據(jù)分析單元還將鐵譜探頭傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將采集到的固體顆粒尺寸、含量即時(shí)顯示出來，并與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
[0024]5、當(dāng)采集到的黏度、鐵譜數(shù)據(jù)與歷史值發(fā)生較大幅度變化時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)生報(bào)警，提醒操作人員對風(fēng)機(jī)齒輪油數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)注、分析。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電機(jī)組齒輪油在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置包括上位機(jī)(12)和下位機(jī)(11);下位機(jī)包括順序連接的微量油泵(I)、油池(2)和數(shù)據(jù)采集單元(3)、數(shù)據(jù)采集單元(3)與下位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元(4)電連接；上位機(jī)包括相互連接的上位機(jī)信號(hào)發(fā)射與接收單元(5)、數(shù)據(jù)分析單元(6)、控制及顯示單元(7);其中，風(fēng)電機(jī)組齒輪油箱(10)與微量油泵(I)連接，風(fēng)電機(jī)組齒輪油箱(10 )內(nèi)的齒輪油通過微量油泵(I)進(jìn)入所述裝置，并經(jīng)過數(shù)據(jù)采集單元(3)后返回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元(3)包括溫度傳感器(31)、黏度傳感器(32 )和鐵譜探頭(33 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(31)、黏度傳感器(32)和鐵譜探頭(33)為并列設(shè)置。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK203519461SQ201320686601
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】余安國, 王應(yīng)高, 李志成 申請人:國家電網(wǎng)公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司