一種便攜式風電機檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種便攜式風電機檢測裝置，包括：檢測裝置本體；檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線分別與本體外部設置的、至少一個振動傳感器和本體外部設置的、至少一個轉速傳感器相連接；所述的振動傳感器包括，可發(fā)射檢測光柵、接收檢測光柵的探頭和將探頭發(fā)射的檢測光柵反射回探頭處的反光板。通過設置由探頭和反光板構成的振動傳感器，檢測出對應軸承的位移幅度，以得出對應的風電機組件的振動位移量；更特別的是，通過在軸承上設置軸線相垂直的兩個位移傳感器，得出軸承的水平和豎直振動位移量，以提高對風電機的監(jiān)測精度。同時，本實用新型結構簡單、效果顯著，適于推廣使用。
【專利說明】—種便攜式風電機檢測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力行業(yè)的風電機檢測裝置，尤其涉及一種便攜式風電機檢測裝置。

【背景技術】
[0002]我國風電場多數(shù)處于地形復雜山區(qū)或丘陵地帶，作為傳遞動力的傳動鏈，由于氣流的不穩(wěn)定性，導致齒輪箱長期處于復雜的交變載荷下工作。由于設備安裝在幾十米高空，不便拆卸地送到工廠維修，而且對故障檢測不能及時發(fā)現(xiàn)問題，這樣可能會給設備的運行帶來安全隱患。從風力發(fā)電機組齒輪箱目前發(fā)生的故障來看，主要是傳動鏈上的高速軸、齒輪箱、低速軸等組件的損壞和磨損。這些磨損出現(xiàn)以后表面的金屬微?？赡軙箓鲃渔溄M件間的嚙合不穩(wěn)定，使傳動效率下降產生噪聲，嚴重情況可能造成組件損壞、傳動鏈斷開風電機停機。
[0003]為解決上述問題，現(xiàn)有技術文獻提供了一些改進，例如:
[0004]申請?zhí)枮镃N201020534083.X的中國專利，其公開了在風電機的各組件上分別設置振動傳感器的技術方案:所述振動傳感器組包括前主軸軸承徑向振動傳感器、前主軸軸承軸向振動傳感器、后主軸軸承軸向振動傳感器、彈性支撐架振動傳感器1、彈性支撐架振動傳感器I1、齒輪箱入口端軸向振動傳感器、齒輪箱齒圈振動傳感器、一級平行軸徑向振動傳感器、高速軸輸出軸軸向振動傳感器、發(fā)電機內側負載端振動傳感器和發(fā)電機外側負載端振動傳感器。
[0005]但是，由于高速軸和低速軸工作過程中，始終處于旋轉狀態(tài)；因此，安裝何種振動傳感器和如何安裝振動傳感器，以實現(xiàn)精確檢測高速軸和低速軸的振動位移量，成為了急需解決的問題。而且，上述技術方案是將振動傳感器直接安裝于風電機上，如何在不改變風電機結構的前提下，設置一種便于攜帶的、測量精度高的振動傳感器，也就成為了需要解決的問題。
[0006]而在現(xiàn)有技術當中，利用監(jiān)測光柵來判斷二者之間位置光線的位移傳感器已經在多個領域中廣泛應用，其工作原理如下:探頭發(fā)射檢測光柵，檢測光柵傳輸至由不同反光率的各部分構成的反光板處，反光板將檢測光柵反射回探頭。當探頭與反光板之間的位置發(fā)生變化后，檢測光柵照射至不同反光率的反光板部分處，使得反射的檢測光柵顏色改變，探頭依據(jù)接收到的檢測光柵來判斷探頭與反光板之間的位移變化量。但是，還沒有應用上述位移傳感器來監(jiān)測風電機振動位移的技術方案。
[0007]基于以上需要和缺點，特提出本實用新型。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種便攜式風電機檢測裝置，以實現(xiàn)對風電機的組件檢測的目的；另一目的在于提供一種傳感器，以對風電機的各組件振動位移量進行精確檢測。
[0009]本實用新型的技術方案是:一種便攜式風電機檢測裝置，包括:檢測裝置本體；檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線分別與本體外部設置的、至少一個振動傳感器和本體外部設置的、至少一個轉速傳感器相連接；所述的振動傳感器包括，可發(fā)射檢測光柵、接收檢測光柵的探頭和將探頭發(fā)射的檢測光柵反射回探頭處的反光板。
[0010]進一步，所述的反光板由多段不同反光率的反光部構成。
[0011]進一步，反光板的一端至相對的另一端，各反光部按照反光率逐漸升高或降低地依次排布。
[0012]進一步，反光板的中心至兩端，各反光部依次按照反光率逐漸升高或降低地排布。
[0013]進一步，所述的探頭與數(shù)據(jù)線相連接；所述的探頭包括殼體，沿殼體的軸線自上向下依次設有貫穿殼體頂部的通孔，發(fā)射檢測光柵的燈源和接收檢測光柵的芯片。
[0014]進一步，燈源處發(fā)出的檢測光柵自通孔處射出殼體，并沿殼體軸線方向垂直射向反光板，檢測光柵被反光板反射后傳輸至芯片處，芯片檢測接收到的檢測光柵顏色，以得出探頭與反光板之間的位置關系。
[0015]進一步，風電機包括至少由高速軸、齒輪箱、低速軸、發(fā)電機構成的傳動鏈；高速軸和低速軸分別經對應的軸承安裝與齒輪箱上。
[0016]進一步，所述的探頭底部設有由磁鐵片構成的底座，將探頭與高速軸或低速軸的軸承可拆卸地固定連接。
[0017]進一步，所述的反光板呈方形，方形的兩相鄰側邊處分別設有磁鐵條，將反光板與齒輪箱的殼體可拆卸地固定連接；所述反光板與探頭的軸線相垂直設置，使探頭發(fā)射的檢測光柵被反光板反射回探頭處。
[0018]進一步，探頭的軸線與對應的反光板中心反光部平齊設置。
[0019]進一步，所述探頭與反光板之間相距一定距離L，所述的L不小于對應軸承外徑的一半、不大于對應軸承外徑的二十倍。
[0020]進一步，高速軸和/或低速軸的軸承外周分別設有兩個振動傳感器，兩個振動傳感器的探頭軸線相垂直設置。
[0021]進一步，所述的檢測裝置本體由殼體構成，所述的殼體中設有數(shù)據(jù)處理裝置，所述的數(shù)據(jù)處理裝置分別與振動傳感器、轉速傳感器相連接。
[0022]進一步，殼體上設有一顯示屏，所述的顯示屏與數(shù)據(jù)處理裝置相連接。
[0023]進一步，所述的殼體上設有控制按鍵，所述的控制按鍵與數(shù)據(jù)處理裝置相連接。
[0024]進一步，檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線與本體外部設置的、至少一個溫度傳感器相連接。
[0025]進一步，所述的數(shù)據(jù)處理裝置與供電單元相連接；所述的供電單元為220V交流電源。
[0026]進一步，所述的轉速傳感器由光電編碼器構成，所述的光電編碼器經數(shù)據(jù)采集裝置與數(shù)據(jù)處理裝置相連接，所述的數(shù)據(jù)采集裝置與振動傳感器相連接。
[0027]進一步，檢測裝置連接至少兩個振動傳感器，其中至少包含第一振動傳感器和第二振動傳感器；所述的第一振動傳感器和第二振動傳感器均設于同一被檢測組件的徑向方向，所述的第一振動傳感器和第二振動傳感器相垂直設置。
[0028]進一步，所述的第一振動傳感器沿水平方向設置，第二振動傳感器沿豎直方向設置。
[0029]進一步，所述的振動傳感器上設有磁鐵安裝座。
[0030]本實用新型的有益效果是:
[0031]1、通過上述裝置，可快速、準確的找到風電機故障的位置和故障點，縮短了風電機修理而造成的風電機組停機時間，并能及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。同時，通過設置轉速傳感器，使得對風電機組件的振動和轉速實現(xiàn)同步檢測，以獲得同步數(shù)據(jù)，提高了檢測的準確性；
[0032]2、通過設置由探頭和反光板構成的振動傳感器，檢測出對應軸承的位移幅度，以得出對應的風電機組件的振動位移量；
[0033]3、通過在軸承上設置軸線相垂直的兩個位移傳感器，得出軸承的水平和豎直振動位移量，以提高對風電機的監(jiān)測精度；
[0034]4、通過在探頭和反光板上分別設置磁鐵板，使探頭和反光板可快速、可拆卸地安裝于風電機的待檢測高速軸或低速軸上；
[0035]5、本實用新型結構簡單、效果顯著，適于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0037]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0038]圖2是本實用新型的結構框圖；
[0039]圖3是本實用新型的結構示意圖；
[0040]圖4是本實用新型的結構框圖；
[0041]圖5是風電機高速軸的安裝結構示意圖；
[0042]圖6是風電機齒輪箱的安裝結構示意圖；
[0043]圖7是本實用新型的振動傳感器的安裝結構示意圖；
[0044]圖8是本實用新型的振動傳感器的另一種安裝結構示意圖；
[0045]圖9是本實用新型的反光板的迎檢測光柵面結構示意圖；
[0046]圖10是本實用新型的反光板的迎檢測光柵面另一種結構示意圖；
[0047]圖11是本實用新型的反光板的背檢測光柵面結構示意圖；
[0048]圖12是本實用新型的探頭截面結構示意圖；
[0049]兀件說明:1一殼體，2—顯不屏,3—控制按鍵，4一插頭,5—振動傳感器，6—轉速傳感器，7—溫度傳感器，8—數(shù)據(jù)采集裝置，9一供電單元，10—數(shù)據(jù)處理裝置，11一第一振動傳感器，12—第二振動傳感器，13—第三振動傳感器，14 一高速軸，15—磁鐵安裝座，16—軸承，17—探頭，18—反光板，19一齒輪箱殼體，20—連接桿，21—低速軸，22—中間軸，23—齒輪箱，171—通孔，172—燈源，173—芯片，174—磁鐵片，181—磁鐵條。

【具體實施方式】
[0050]如圖1和圖2所示，本實施例公開了一種便攜式風電機檢測裝置，包括:檢測裝置本體；檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線分別與本體外部設置的、至少一個振動傳感器5和本體外部設置的、至少一個轉速傳感器6相連接。所述的檢測裝置本體由殼體I構成，所述的殼體I中設有數(shù)據(jù)處理裝置10，所述的數(shù)據(jù)處理裝置10分別與振動傳感器5、轉速傳感器6相連接。
[0051]殼體I上設有一顯示屏2，所述的顯示屏2與數(shù)據(jù)處理裝置10相連接。所述的殼體I上設有控制按鍵3，所述的控制按鍵3與數(shù)據(jù)處理裝置10相連接。所述的數(shù)據(jù)處理裝置10與供電單元9相連接，所述的供電單元10由殼體I上設置的、經電源線與數(shù)據(jù)處理裝置10相連接的插頭4，所述的插頭4與220V交流電源可插拔地相連接。
[0052]所述的風電機包括至少由高速軸14、齒輪箱23、低速軸21、發(fā)電機構成的傳動鏈。優(yōu)選的，傳動鏈上的各組件分別各對應至少一個振動傳感器5,各振動傳感器5分別設于對應風電機組件上，以檢測對應組件的振動情況。數(shù)據(jù)處理裝置10采集振動傳感器5發(fā)出的信號，數(shù)據(jù)處理裝置10自動把采集到的信號與預設參數(shù)作比較，當發(fā)現(xiàn)其中一個振動傳感器5監(jiān)測的數(shù)據(jù)超出預設正常值時向發(fā)出對應組件的警報信號，顯示屏2將警報信號反饋至操作人員。
[0053]本實施例中，所述的轉速傳感器6由光電編碼器構成，所述的光電編碼器經數(shù)據(jù)采集裝置8與數(shù)據(jù)處理裝置相連接，所述的數(shù)據(jù)采集裝置8與振動傳感器相連接。優(yōu)選的，所述的光電編碼器設于高速軸14上，以監(jiān)測高速軸14的轉速，并依據(jù)高速軸14的轉速以一定頻率發(fā)射脈沖信號至數(shù)據(jù)采集裝置8，當數(shù)據(jù)采集裝置8接收到脈沖信號后，將各振動傳感器5的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)同步上傳至數(shù)據(jù)處理裝置10。從而，實現(xiàn)了各組件振動和轉速信息的同步采集，提高了裝置判斷的精確性；同時，由于風速、風向不同，導致高速軸轉速不斷變化，使得光電編碼器輸出的脈沖信號頻率不斷改變，也就改變了振動傳感器對組件振動信號采集的頻率，達到了變頻的目的。
[0054]實施例一
[0055]如圖6至圖12所示，本實施例中，所述的振動傳感器5包括，可發(fā)射檢測光柵、接收檢測光柵的探頭17和將探頭17發(fā)射的檢測光柵反射回探頭17處的反光板18。
[0056]本實施例中，所述的反光板18由多段不同反光率的反光部構成。
[0057]如圖10所示，反光板18的一端至相對的另一端，各反光部按照反光率逐漸升高或降低地依次排布。如圖10所示，反光板18的迎檢測光柵面上排布有多個反光部A至M，各反光部的反光率自A向M逐漸依次遞減。
[0058]還可以，如圖9所示，反光板18的中心至兩端，各反光部依次按照反光率逐漸升高或降低地排布。如圖9所示，反光板18的迎檢測光柵面上排布有多個反光部由中心的反光部A至端部的反光部G，各反光部的反光率自A向G逐漸依次遞減。兩側的反光部A至G相對稱設置。
[0059]如圖12所示，所述的探頭17與數(shù)據(jù)線相連接；所述的探頭17包括外殼，沿外殼的軸線自上向下依次設有貫穿外殼頂部的通孔171，發(fā)射檢測光柵的燈源172和接收檢測光柵的芯片173。所述的探頭17底部設有由磁鐵片174構成的磁鐵安裝座，將探頭17與高速軸14或低速軸21的軸承16可拆卸地固定連接。優(yōu)選的，所述的燈源172發(fā)出沿探頭軸線延伸的、向通孔171處發(fā)射的、單向的白色檢測光柵；檢測光柵垂直射向反光板，被不同反光率的反光部反射為改變顏色的反射光柵，反射光柵再沿通孔171射入探頭中，并穿過透光材質構成的燈源172至芯片173處，使得芯片173只接收到自反光板18反射的檢測光柵，以此判斷探頭與反光板之間的位置關系。
[0060]如圖11所示，所述的反光板18呈方形，方形的至少兩相鄰側邊處分別設有磁鐵條181，將反光板18與齒輪箱殼體19可拆卸地固定連接；優(yōu)選的，方形反光板18的四周均設有磁鐵條181，使得反光板18可沿軸承16徑向方向延伸固定于齒輪箱殼體19上、或沿軸承16切向方向延伸固定于齒輪箱殼體19上。
[0061]如圖7所示，當反光板18沿軸承16徑向方向延伸固定于齒輪箱殼體19上時，探頭17的軸線沿軸承16切向方向延伸；探頭17的軸線與對應的反光板18的中心反光部平齊設置；所述探頭17與反光板18之間相距一定距離L，所述的L不小于探頭17所安裝軸承16外徑的一半。
[0062]如圖8所示，當反光板18沿軸承16切向方向延伸固定于齒輪箱殼體19上時，探頭17的軸線沿軸承16徑向方向延伸。優(yōu)選的，軸承16上沿徑向延伸出一連接桿20，連接桿的一端懸空設置，懸空端設有軸線與連接桿相垂直的探頭17.從而，使得反光板18與探頭17的軸線相垂直設置，使探頭17發(fā)射的檢測光柵被反光板18反射回探頭17處。
[0063]本實施例中，高速軸14和/或低速軸21的軸承外周分別設有兩個振動傳感器5，兩個振動傳感器5的探頭17軸線相垂直設置。
[0064]本實施例中，齒輪箱23中設有與高速軸14相嚙合的高速齒輪，與低速軸21相嚙合的低速齒輪，高速齒輪與低速齒輪可直接相嚙合；也可以經至少一個傳動齒輪將高速齒輪和低速齒輪相嚙合連接，所述的傳動齒輪安裝于中間軸22上，中間軸22經軸承16安裝于齒輪箱殼體19上。中間軸的軸承上分別設有上述振動傳感器5。
[0065]實施例二
[0066]如圖3和圖4所示，本實施例中，檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線與本體外部設置的、至少一個溫度傳感器7相連接，所述的溫度傳感器7與殼體I內部設置的數(shù)據(jù)處理裝置10相連接。優(yōu)選的，所述的溫度傳感器7經數(shù)據(jù)采集裝置8與數(shù)據(jù)處理裝置10相連接，以實現(xiàn)溫度信號與振動信號、轉速信號的同步采集。
[0067]實施例三
[0068]本實施例中，一種便攜式風電機檢測裝置連接至少兩個振動傳感器5，其中至少包含第一振動傳感器11和第二振動傳感器12 ;所述的第一振動傳感器11和第二振動傳感器12均設于同一被檢測組件的徑向方向,所述的第一振動傳感器11和第二振動傳感器12相垂直設置。優(yōu)選的，所述的第一振動傳感11器沿水平方向設置，第二振動傳感器12沿豎直方向設置。從而，實現(xiàn)對組件的兩個方向上振動的監(jiān)測，以提高振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度。
[0069]如圖5所示，本實施例中，所述的風電機的高速軸14上所設的振動傳感器5包括檢測高速軸14水平方向振動的第一振動傳感器11、檢測高速軸14豎直方向振動的第二振動傳感器12。所述的第一振動傳感器11和第二振動傳感器12分別與高速軸14的軸線相垂直。所述的第一振動傳感器11和第二振動傳感器12相互垂直設置。所述的第一振動傳感器11和第二振動傳感器12分別設有磁鐵安裝座15，以供第一振動傳感器11和第二振動傳感器12可拆卸的安裝在高速軸14的外壁上。
[0070]如圖5所示，本實施例中，所述的風電機的高速軸14上所設的振動傳感器5還包括檢測高速軸14軸線方向振動的第三振動傳感器13。所述的第三振動傳感器13沿高速軸14的軸線方向設置。
[0071]需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內。
[0072]本領域技術人員應該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種便攜式風電機檢測裝置，包括:檢測裝置本體；檢測裝置本體經數(shù)據(jù)線分別與本體外部設置的、至少一個振動傳感器和本體外部設置的、至少一個轉速傳感器相連接；其特征在于:所述的振動傳感器包括，可發(fā)射檢測光柵、接收檢測光柵的探頭和將探頭發(fā)射的檢測光柵反射回探頭處的反光板。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:所述的反光板由多段不同反光率的反光部構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:反光板的一端至相對的另一端，各反光部按照反光率逐漸升高或降低地依次排布。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:反光板的中心至兩端，各反光部依次按照反光率逐漸升高或降低地排布。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:所述的探頭與數(shù)據(jù)線相連接；所述的探頭包括殼體，沿殼體的軸線自上向下依次設有貫穿殼體頂部的通孔，發(fā)射檢測光柵的燈源和接收檢測光柵的芯片。
6.根據(jù)權利要求1至5任一所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:風電機包括至少由高速軸、齒輪箱、低速軸、發(fā)電機構成的傳動鏈；高速軸和低速軸分別經對應的軸承安裝與齒輪箱上。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:所述的探頭底部設有由磁鐵片構成的底座，將探頭與高速軸或低速軸的軸承可拆卸地固定連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:所述的反光板呈方形，方形的兩相鄰側邊處分別設有磁鐵條，將反光板與齒輪箱的殼體可拆卸地固定連接；所述反光板與探頭的軸線相垂直設置，使探頭發(fā)射的檢測光柵被反光板反射回探頭處。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:探頭的軸線與對應的反光板中心反光部平齊設置；所述探頭與反光板之間相距一定距離匕所述的[不小于探頭所安裝軸承外徑的一半。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種便攜式風電機檢測裝置，其特征在于:高速軸和/或低速軸的軸承外周分別設有兩個振動傳感器，兩個振動傳感器的探頭軸線相垂直設置。
【文檔編號】G01D21/02GK204128674SQ201420539178
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】尹子棟, 牟娟, 歐陽磊 申請人:中國大唐集團新能源股份有限公司, 北京普華億能風電技術有限公司