CN102818843A - 与风力涡轮机检查系统一起使用的对准工具及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及并提供一种用于在检查齿轮箱的齿圈的过程中使用的对准工具。该齿圈包括外表面和从外表面径向向内延伸的多个轮齿。该对准工具包括在前缘与后缘之间延伸的支承构件。支承构件能够可移除地安装至齿圈外表面，使得前缘定向成基本平行于齿圈的前表面。导向构件从支承构件向外延伸。导向构件包括相对于轮齿的中心线定向的导向边缘。

Description

与风力涡轮机检查系统一起使用的对准工具及其组装方法
技术领域
本发明发明总体涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及用于与风力涡轮机检查工具一起使用的对准工具。
背景技术
至少一些已知的风力涡轮机塔架包括固定在塔架顶上的机舱。机舱包括通过轴联接至发电机的转子组件。在已知的转子组件中，多个叶片从转子延伸。叶片定向成使得经过叶片的风使转子转动并且使轴旋转，从而驱动发电机发电。
由于许多已知的风力涡轮机向公用电网提供电力，因此至少一些风力涡轮机具有较大的部件(例如，直径超过30米的转子)，从而便于供给较大量的电力。但是，较大的部件经常经受由于风剪力、偏航失准和/或湍流造成的增大的负载(例如，不对称负载)，并且已知增大的负载造成风力涡轮机的齿轮箱组件和/或其它部件上的显著疲劳循环。
至少一些已知的风力涡轮机包括位于机舱内的发电机和齿轮箱。发电机通过高速轴联接至齿轮箱。至少一些已知的齿轮箱组件包括齿圈组件，齿圈组件与齿轮组件相接合，以便于将来自低速轴的旋转能量传递至高速轴，高速轴可旋转地驱动发电机以便于产生电力。随着时间过去，齿圈组件可能变得受到磨损。由于齿圈组件变得受到磨损，因此齿轮箱组件在将旋转能量传递至发电机方面的效率变得较低。在至少一些已知的风力涡轮机中，运用目视检查齿轮箱的内部来发现较大缺陷(例如轮齿的缺失部段)，但是，齿轮箱组件与发电机之间的距离使得进入齿圈来进行内部检查受到限制。这样一来，对齿圈的内部进行目视检查是耗时的，并且造成进行检查的停机时间和费用增加。
因此，期望提供一种能够监测齿轮箱组件的系统和方法，该方法并不要求对齿圈组件的内部进行目视检查。
发明内容
在一个方面中，提供一种用于在检查齿轮箱齿圈的过程中使用的对准工具。该齿圈包括外表面和从外表面径向向内延伸的多个轮齿。该对准工具包括在前缘与后缘之间延伸的支承构件。该支承构件能够可移除地安装至齿圈外表面，使得前缘定向成基本平行于齿圈的前表面。导向构件从支承构件向外延伸。该导向构件包括相对于轮齿的中心线定向的导向边缘。
在另一个方面中，提供一种用于检查齿轮箱齿圈状况的检查系统。该齿圈包括外表面和从外表面径向向内延伸的多个轮齿。该检查系统包括用于监测齿圈的状况的监测装置。换能器联接至监测装置。该换能器定位成邻近齿圈外表面并且构造成产生指示在齿圈内形成的缺陷的信号。对准工具可移除地联接至齿圈外表面。该对准工具包括导向边缘，该导向边缘定向成基本平行于预定的齿圈齿的中心线轴线。换能器与导向边缘相接触并且沿导向边缘行进，以沿齿圈齿的长度扫描。
所述对准工具包括：支承构件，所述支承构件在前缘与后缘之间延伸，所述支承构件能够可移除地安装至所述齿圈外表面，使得所述前缘定向成基本平行于所述齿圈的前表面；以及导向构件，所述导向构件从所述支承构件向外延伸，所述导向构件包括定向成基本平行于轮齿中心线轴线的所述导向边缘。
所述对准工具进一步包括联接至所述支承构件的多个支承磁体，以用于将所述对准工具可移除地联接至所述齿圈外表面。
所述对准工具进一步包括定位成邻近所述前缘的多个对准磁体，所述多个对准磁体沿所述前缘间隔开，以便于将所述前缘定向成基本平行于所述齿圈前表面。
所述导向构件包括从所述支承构件后缘向外延伸的间隔板，所述间隔板在所述导向边缘与相对的后部边缘之间延伸。
所述间隔板包括在所述导向边缘与所述后部边缘之间测得的宽度，所述宽度大致等于在相邻的齿圈齿之间测得的距离。
所述后部边缘定向成基本平行于所述导向边缘，所述导向边缘相对于第一轮齿定向并且所述后部边缘相对于与所述第一轮齿相邻的第二轮齿定向。所述导向构件包括沿所述导向构件的外表面限定的刻度尺，所述刻度尺延伸的长度大致等于齿圈齿的长度。
在又一个方面中，提供一种检查包括齿圈的齿轮箱的方法，该齿圈具有从外表面径向向内延伸的多个轮齿。该方法包括将对准工具可移除地联接至齿圈。该对准工具包括在前缘与后缘之间延伸的支承构件，以及从支承构件向外延伸的导向构件。该导向构件包括相对于前缘倾斜地定向的导向边缘。相对于第一轮齿定位对准工具，使得导向边缘相对于第一齿圈齿的中心线轴线定向。将换能器定位成邻近导向边缘。将指示第一齿圈齿的第一信号从换能器传输至监测装置。
所述方法进一步包括至少部分地基于接收到的第一信号通过所述监测装置确定所述第一齿圈齿内的缺陷的位置。所述方法进一步包括通过所述监测装置展示与接收到的第一监测信号相对应的所述第一齿圈齿的图示。所述方法进一步包括：相对于与所述第一齿圈齿不同的第二齿圈齿定位所述对准工具，使得所述导向边缘相对于所述第二齿圈齿的中心线轴线定向；将所述换能器定位成邻近所述导向边缘，使得所述换能器相对于所述第二齿圈齿定向；以及将指示所述第二齿圈齿的第二信号从所述换能器传输至所述监测装置。
所述齿圈包括前表面和相对的后表面，所述方法进一步包括将对准工具前缘定位成邻近所述前表面。
附图说明
图1是示例性风力涡轮机的透视图。
图2是图1所示的风力涡轮机的一部分的放大透视图。
图3是适于与图1所示的风力涡轮机一起使用的示例性齿轮箱的放大透视图，该风力涡轮机包括示例性齿轮箱检查系统。
图4是图3所示并且沿线4-4截取的齿轮箱的一部分的横截面图，其中包括图3所示的齿轮箱检查系统。
图5是适于与图3所示的齿轮箱检查系统一起使用的示例性对准工具的透视图。
图6是检查图3所示的齿轮箱的示例性方法的流程图。
附图标记列表：
10  风力涡轮机          44  偏航轴线
12  塔架                46  底板框架
14  支承表面            48  发电机框架
16  机舱                50  壳体
18  发电机              52  开口
20  齿轮箱              54  前部段
22  转子                56  输入轴
24  转子轴              58  收缩盘
26  毂                  60  齿圈
28  转子叶片            62  齿圈齿
30  齿轮箱检查系统      64  内部表面
32  风向                66  中心线轴线
34  轴线                68  腔
36  高速轴              70  换能器
38  偏航系统            72  监测装置
40  偏航驱动组件        74  对准工具
42  偏航轴承            76  处理器
78   存储装置          136  后部边缘
80   显示器            138  宽度
82   外表面            140  第一轮齿
84   内表面            142  第二轮齿
86   前表面            144  标度板
88   后表面            146  刻度尺
90   顶表面            148  刻度长度单元
92   长度              150  长度
94   轮齿轴线          152  外表面
96   宽度              200  方法
98   间隙              202  将对准工具联接至齿
100  第一宽度          圈外表面
102  第二宽度          204  相对于第一轮齿定位
104  对准板            对准工具
106  支承构件          206  将对准工具前缘定位
108  导向构件          成邻近齿圈前表面
110  内表面            208  将换能器定位成邻近
112  外表面            导向边缘和相邻的齿圈外
114  前缘              表面
116  后缘              210  传输指示第一齿圈齿
118  导向边缘          的信号
120  支承磁体          212  确定第一齿圈齿内的
122  开口              缺陷的位置
124  对准磁体          214  展示第一齿圈齿的图
126  槽                示
130  标记              216  相对于第二齿圈齿定
132  箭头              位对准工具
134  间隔板            218  将换能器定位成邻近
导向边缘                    的第二信号
220  传输指示第二齿圈齿
具体实施方式
本发明所述的实施例通过提供这样的风力涡轮机检查系统而克服了已知的风力涡轮机的至少一些缺点：该风力涡轮机检查系统使得能够检查齿圈组件而不要求操作者目视检查齿圈的内部。更具体地，本发明所述的检查系统包括换能器，该换能器可移除地安装至齿轮箱的外表面并且构造成产生指示齿圈轮齿内裂纹的信号。此外，本发明所述的检查系统包括对准工具，该对准工具能够可移除地安装至齿轮箱外表面并且沿轮齿中心线对准，以使得使用者能够沿轮齿的长度扫描换能器。通过扫描轮齿的长度，对准工具便于提供对齿圈的准确扫描并且减少检查齿圈组件的时间和费用。
图1是示例性风力涡轮机10的透视图。在示例性实施例中，风力涡轮机10包括从支承表面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16、位于机舱16内的发电机18和联接至发电机18的齿轮箱20。转子22通过低速轴(即转子轴)24可旋转地联接至齿轮箱20。转子22包括可旋转的毂26和至少一个转子叶片28，至少一个转子叶片28联接至毂26并且从毂26向外延伸。
在示例性实施例中，转子22包括三个转子叶片28。在备选实施例中，转子22包括多于或少于三个的转子叶片28。转子叶片28围绕毂26间隔开，以便于使转子22旋转，从而使来自风的动能能够转化成可用的机械能，并且接着转化成电能。在示例性实施例中，每个转子叶片28都具有处于从大约30米(m)(99英尺(ft))至大约120m(394ft)的范围内的长度。备选地，转子叶片28可以具有使风力涡轮机10能够如本发明所述地起作用的任何合适的长度。例如，转子叶片的其它非限制性示例包括10m或小于10m、20m、37m或者大于120m的长度。
在示例性实施例中，风力涡轮机10还包括齿轮箱检查系统30以用于检查齿轮箱20的状况。检查系统30可移除地联接至齿轮箱20，以用于在风力涡轮机10的运行过程中监测容纳在齿轮箱20内的各种部件的状况。
在风力涡轮机10的运行过程中，随着风从风向32撞击转子叶片28，转子22围绕旋转轴线34旋转，从而使转子轴24围绕轴线34旋转。转子轴24的旋转可旋转地驱动齿轮箱20，齿轮箱20接着驱动发电机18，以便于通过发电机18产生电力。随着时间过去，齿轮箱部件可能变得受到磨损。齿轮箱检查系统30使得使用者能够监测齿轮箱20的状况而不要求关闭风力涡轮机10以及/或者移除齿轮箱20。
图2是风力涡轮机10的一部分的放大透视图。图3是齿轮箱20的局部横截面图。在示例性实施例中，转子轴24位于机舱16内并且联接在转子22与齿轮箱20之间。高速轴36联接在齿轮箱20与发电机18之间。在示例性实施例中，在风力涡轮机10的运行过程中，转子轴24旋转，从而驱动齿轮箱20，齿轮箱20接着驱动高速轴36。高速轴36可旋转地驱动发电机18，以便于通过发电机18产生电力。风力涡轮机10还包括偏航系统38，偏航系统38包括联接至偏航轴承42的至少一个偏航驱动组件40。偏航驱动组件40构造成与偏航轴承42相接合，以使机舱16和转子22围绕偏航轴线44旋转。齿轮箱20、转子轴24和偏航驱动组件40均由底板框架46支承。底板框架46联接至偏航轴承42，以相对于塔架12支承底板框架46。发电机18由发电机框架48支承，发电机框架48相对于底板框架46形成悬臂。
在示例性实施例中，齿轮箱20包括齿轮箱壳体50，齿轮箱壳体50包括延伸穿过壳体50的前部段54的开口52。齿轮箱20还包括输入轴56，输入轴56位于开口52内并且具有的尺寸允许接收转子轴24。收缩盘58联接至输入轴56，以围绕转子轴24压紧输入轴56，从而便于通过摩擦配合将输入轴56联接至转子轴24。
此外，齿轮箱20包括齿圈60和行星齿轮组件(未示出)。齿圈60和行星齿轮组件均位于壳体50内。行星齿轮组件可旋转地联接至齿圈60、转子轴24和高速轴36，使得转子轴24的旋转使高速轴36旋转。齿圈60包括多个齿圈齿62(示于图4中)，多个齿圈齿62沿齿圈60的内部表面64(以图3中的假想线示出)延伸。内部表面64沿中心线轴线66定向并且限定了延伸穿过齿圈60的腔68。齿圈齿62定向成与行星齿轮组件相接合，以使行星齿轮组件能够将转子轴24的旋转转化成高速轴36的旋转。
在示例性实施例中，齿轮箱检查系统30包括换能器70，换能器70可移除地安装至齿轮箱壳体50并且相对于齿圈60定位以用于监测齿圈齿62的状况。换能器70通信地联接至监测装置72且构造成产生指示齿圈齿62的状况的信号，并且将所产生的信号传输至监测装置72。齿轮箱检查系统30还包括对准工具74，对准工具74可移除地联接至壳体50并且构造成相对于齿圈齿62定位换能器70。
在示例性实施例中，监测装置72包括处理器76和存储装置78。处理器76与换能器70通信联接，并且包括任何合适的可编程电路，这些可编程电路可以包括一个或多个系统以及微型控制器、微型处理器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)以及能够执行本发明所述的功能的任何其它电路。上述示例仅仅是示例性的，并且因此并不期望以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或意义。存储装置78包括计算机可读介质，例如但不限于随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、硬盘驱动器、固态驱动器、软盘、闪存驱动器、光盘、数字视频光盘以及/或者使处理器76能够存储、检索和/或执行指令和/或数据的任何合适的装置。
监测装置72还包括显示器80，以用于向使用者显示图示和/或通知。显示器80联接至处理器76并且可以包括真空荧光显示器(VFD)以及/或者一个或多个发光二极管(LED)。除此之外或者备选地，显示器80可以不具有限制意义地包括液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示器以及/或者能够向使用者显示图形数据和/或本发明的任何合适的可视输出装置。在示例性实施例中，可以在显示器80上向使用者显示齿轮箱20的状况、齿圈60的状况、齿圈齿62的状况和/或任何其它的信息。此外，可以在显示器80上向使用者显示齿轮箱20、齿圈60和/或齿圈齿62的图示。此外，可以在显示器80上向使用者显示齿圈齿62内的缺陷的图示。
在示例性实施例中，换能器70包括超声换能器，该超声换能器构造成在齿圈60的外侧直径上被扫描。换能器70产生被传输至齿圈60中的超声波包。波包通过齿圈材料传播。如果齿圈60中存在缺陷(例如，裂缝、断裂和/或缺失轮齿)，则由换能器70产生的声波将从这些缺陷反射。所反射的从缺陷传播的声波将遵循回到换能器70的直接路径，或者传播到声波将朝向换能器70反射和传播的齿圈60的表面。换能器70接收所反射的超声波并且将声能转化成电能。指示波反射的飞行时间、所反射的信号的振幅以及和反射的其它特性(例如相位、频率和/或波形形状)的电信号从换能器70传输至监测装置72。监测装置72至少部分地基于接收到的信号来确定齿圈齿62中的缺陷的尺寸和位置。在示例性实施例中，监测装置72至少部分地基于接收到的信号在显示器80上展示齿圈齿62以及/或者感测到的齿圈齿62内的缺陷的图示。
在示例性实施例中，换能器70可以是以0度波束角进行操作的单片(单晶)或者安装至楔形部以产生成除了0度之外的角度的超声束。此外，还可以使用相控阵换能器来产生用于齿圈评估的一系列波束角或者多个波束角。备选地，可以使用其它的换能器，例如电磁声换能器(EMAT)、压电换能器或者单片压电换能器(MPT)。
图4是沿线4-4截取的齿轮箱20的横截面图。图5是对准工具74的透视图。图4至图5中所示的相同部件被标记成与图3中所使用的相同的附图标记。在示例性实施例中，齿圈60包括外表面82(例如壳体50的外表面)和从外表面82径向向内联接的内表面84。内表面84限定了腔68。齿圈60还在前表面86与相对的后表面88之间轴向延伸。每个齿圈齿62都朝向中心线轴线66从内表面84径向向内延伸，并且在前表面86与后表面88之间轴向延伸。
在示例性实施例中，齿圈齿62围绕内表面84周向间隔开。每个齿圈齿62都包括顶表面90，顶表面90从内表面84径向向外延伸并且构造成与行星齿轮组件(未示出)相接合。顶表面90在前表面86与后表面88之间延伸并且具有在前表面86与后表面88之间测得的长度92。顶表面90限定了齿圈齿62的中心线轴线94。在示例性实施例中，每个齿圈齿62都相对于前表面86定向成使得第一斜角α1被限定在轮齿轴线94与前表面86之间。此外，每个齿圈齿62都与相邻的齿圈齿62间隔开周向宽度96，使得间隙98被限定在每个相邻的齿圈齿62之间。每个齿圈齿62都间隔成使得第一宽度100被限定在位于顶表面90处的相邻的轮齿轴线94之间，并且大于第一宽度100的第二宽度102被限定在相邻的轴线94之间，这些相邻的轴线94被限定在齿圈外表面82处。
在示例性实施例中，对准工具74可移除地联接至齿圈外表面82并且可以相对于预定的齿圈齿62定位，以便于在相邻的齿圈齿62之间对准换能器70。对准工具74具有的尺寸和形状使换能器70能够沿外表面82行进并且相对于轮齿轴线94定向，以使得使用者能够沿轮齿长度92扫描换能器70。
在示例性实施例中，对准工具74包括对准板104，对准板104包括支承构件106和与支承构件106一体地形成的导向构件108。备选地，导向构件108可以通过焊接和/或紧固件联接至支承构件106。在示例性实施例中，支承构件106包括径向内表面110和径向外表面112。内表面110和外表面112均在前缘114与相对的后缘116之间延伸。支承构件106具有的形状使得前缘114定向成与齿圈前表面86基本平行。导向构件108从支承构件106向外延伸并且包括朝向后缘116从前缘114延伸的导向边缘118。导向边缘118相对于前缘114倾斜地定向，使得第二斜角α2被限定在导向边缘118与前缘114之间。在示例性实施例中，导向边缘118定向成基本平行于轮齿轴线94，使得第二斜角α2大致等于第一斜角α1。导向构件108具有的尺寸和形状便于在检查齿圈60的过程中相对于轮齿轴线94定位换能器70。
在示例性实施例中，对准工具74还包括联接至支承构件106的多个支承磁体120，以用于将对准工具74磁力地联接至齿圈外表面82。支承构件106包括多个开口122，多个开口122具有的尺寸和形状均允许接收支承磁体120穿过其中。在示例性实施例中，每个支承磁体120都从径向内表面110向外延伸，从而与齿圈外表面82相接触。
对准工具74还包括多个对准磁体124，多个对准磁体124联接至支承构件106并且定位成邻近前缘114。每个对准磁体124都沿前缘114间隔开，以便于将前缘114定向成基本平行于齿圈前表面86。在示例性实施例中，支承构件106包括多个槽126，多个槽126具有的尺寸和形状均允许将对准磁体124接收在其中。备选地，对准磁体124可以延伸穿过支承构件106并且从内表面110向外延伸，以与靠近前表面86的齿圈外表面82相接触。此外，对准工具74还包括附连至外表面112的标记130。标记130包括指示转子22相对于齿圈60的位置的箭头132，以助于使用者确定前表面86以及齿圈齿62的定向。
在示例性实施例中，导向构件108包括从支承构件后缘116向外延伸的间隔板134。间隔板134限定了导向边缘118的至少一部分并且在导向边缘118与相对的后部边缘136之间延伸。在示例性实施例中，间隔板134具有在导向边缘118与后部边缘136之间测得的宽度138，宽度138大致等于齿圈齿第二宽度102，使得导向边缘118和后部边缘136相对于相邻的轮齿轴线94定向。此外，后部边缘136定向成基本平行于导向边缘118，使得导向边缘118相对于第一轮齿140定向并且后部边缘136相对于与第一轮齿140相邻的第二轮齿142定向。后部边缘136使得使用者能够标注第二轮齿142的位置，使得使用者可以在已经完成第一轮齿140的检查之后沿第二轮齿142的轮齿轴线94定位导向边缘118。
对准工具74还包括标度板144，标度板144联接至导向构件108并且沿导向边缘118定向。标度板144包括刻度尺146，刻度尺146包括使得使用者能够确定换能器70沿齿圈齿62的位置的刻度长度单元148。在示例性实施例中，标度板144包括沿导向边缘118测得的长度150，长度150大致等于环齿长度92。此外，标度板144相对于支承构件外表面112倾斜地定向，并且朝向齿圈外表面82定向，以便于在检查过程中与换能器70相接触并且沿轮齿轴线94对换能器70进行定向。在检查过程中，当换能器70确定齿圈齿内缺陷的位置时，使用者利用刻度尺146来确定缺陷沿齿长度92的位置。在一个实施例中，对准工具74并不包括标度板144，并且沿导向构件108的外表面152限定刻度尺146。
在检查齿圈60的过程中，使用者沿齿圈外表面82选择性地定位换能器70并且沿外表面82移动换能器70，直到换能器70确定第一轮齿140。使用者接着将对准工具74安装到外表面82上，使得前缘114邻近前表面86并且使得导向边缘118定位成邻近换能器70且相对于轮齿轴线94定向。使用者沿导向边缘118移动换能器70，从而沿轮齿140的长度92扫描。此外，使用者利用后部边缘136来确定相邻的第二轮齿142的轮齿轴线94的位置。在完成对第一轮齿140的检查之后，使用者重新定位对准工具74，使得导向边缘118相对于第二轮齿轴线94定位。使用者接着将换能器70定位成邻近导向边缘118，使得换能器70相对于第二轮齿142对准，以便于检查第二轮齿142。
图6是检查齿轮箱20的示例性方法200的流程图。在示例性实施例中，方法200包括步骤202将对准工具74可移除地联接至齿圈外表面82，并且，步骤204，相对于第一轮齿140定位对准工具74，使得导向边缘118相对于第一齿圈齿140的中心线轴线94定向。此外，方法200包括步骤206，将对准工具前缘114定位成邻近齿圈前表面86。此外，方法200包括步骤208，将换能器70定位成邻近导向边缘118并且邻近齿圈外表面82，并且步骤210，将指示第一齿圈齿140的信号从换能器70传输至监测装置72。步骤212，监测装置72至少部分地基于接收到的第一信号确定第一齿圈齿140内的缺陷的位置。此外，步骤214，监测装置72展示与接收到的第一监测信号相对应的第一齿圈齿140的图示。
在示例性实施例中，方法200还包括步骤216相对于第二齿圈齿142定位对准工具74，使得导向边缘118相对于第二齿圈齿142的中心线轴线94定向。步骤218，换能器70定位成邻近导向边缘118，使得换能器70相对于第二齿圈齿142定向，并且步骤220传输指示第二齿圈齿142的第二信号。
根据本发明的各个方面，提供了用于使用从齿圈的外径发射的超声波来无损检查齿圈的方法。超声波能够用于评估齿圈和位于内径上的轮齿的体积。该方法能够使用波束角的组合来检查齿圈。该方法可以使用固定角单片超声探头以及/或者以多个角度进行操作的一个或多个相控阵探头，从而产生扇形扫描。该方法能够检测和确定齿圈的体积中的缺陷(包括轮齿中的缺陷)。
对准工具74的定向和位置选择使得使用者能够跨过齿圈齿62的整个长度并且沿轮齿轴线94扫描换能器70。此外，对准工具74的尺寸和形状便于使用者标注相邻的齿圈齿62的位置，以使得使用者能够相对于相邻的齿圈齿62快速地重新定位换能器70。通过提供使得使用者能够沿齿圈齿的中心线扫描并且标注待扫描的相邻的齿圈齿的对准工具，相比要求目视检查齿轮箱组件内部的已知的检查方法，检查齿圈组件的成本显著降低。
上述的系统和设备通过提供这样的风力涡轮机检查系统而克服了已知的风力涡轮机的至少一些缺点：该风力涡轮机检查系统包括换能器，该换能器可移除地安装至齿轮箱的外表面并且构造成产生指示齿圈轮齿内裂纹的信号。此外，本发明所述的检查系统包括这样的对准工具：该对准工具可以可移除地安装至齿轮箱外表面并且沿轮齿中心线对准，以使得使用者能够沿轮齿的长度扫描换能器。通过提供包括便于扫描轮齿长度的对准工具的检查系统，该检查系统便于提供齿圈组件的准确扫描并且减少检查齿圈组件的时间和费用。这样一来，操作风力涡轮机所需的成本显著降低。
本发明对用于与风力涡轮机检查系统一起使用的对准工具以及组装对准工具的方法的示例性实施例进行了详细描述。这些系统和设备并不限于本发明所述的具体实施例，相反，可以与本发明所述的其它部件和/或步骤独立地并且单独地利用系统和/或设备的部件。例如，这些系统还可以结合其它的旋转系统使用，并且并不限于如本发明所述地仅通过齿轮箱组件实现。相反，能够与许多其它的旋转系统应用相关地实施和利用这些示例性实施例。
尽管本发明的各个实施例的具体特征可能会示于一些附图中而未示于其它附图中，但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，一幅附图中的任何特征都可以结合任何其它附图的任何特征进行参考以及/或者要求保护。
本书面描述使用示例对本发明进行了公开(其中包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实施本发明(其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法)。本发明的专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它示例。如果这些其它的示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这些其它的示例包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这些其它的示例落入权利要求的范围中。

Claims (10)

1.一种用于在检查齿轮箱(20)的齿圈(60)的过程中使用的对准工具(74)，所述齿圈包括外表面(82)和从所述外表面径向向内延伸的多个轮齿(62)，所述对准工具包括：
支承构件(106)，所述支承构件(106)在前缘(114)与后缘(116)之间延伸，所述支承构件能够可移除地安装至齿圈外表面，使得所述前缘定向成基本平行于所述齿圈的前表面(86)；以及
导向构件(108)，所述导向构件(108)从所述支承构件向外延伸，所述导向构件包括相对于轮齿(62)的中心线(94)定向的导向边缘(118)。
2.根据权利要求1所述的对准工具(74)，其特征在于，所述对准工具(74)进一步包括联接至所述支承构件(106)的多个支承磁体(120)，以用于将所述对准工具可移除地联接至所述齿圈外表面(82)。
3.根据权利要求2所述的对准工具(74)，其特征在于，所述对准工具(74)进一步包括邻近所述前缘(114)定位的多个对准磁体(124)，所述多个对准磁体沿所述前缘间隔开，以便于将所述前缘定向成基本平行于所述齿圈前表面(86)。
4.根据权利要求1所述的对准工具(74)，其特征在于，所述导向构件(108)包括从所述支承构件后缘(116)向外延伸的间隔板(134)，所述间隔板在所述导向边缘(118)与相对的后部边缘(136)之间延伸。
5.根据权利要求4所述的对准工具(74)，其特征在于，所述间隔板(134)包括在所述导向边缘(118)与所述后部边缘(136)之间测得的宽度，所述宽度大致等于在相邻的齿圈齿(62)之间测得的距离。
6.根据权利要求5所述的对准工具(74)，其特征在于，所述后部边缘(136)定向成基本平行于所述导向边缘(118)，所述导向边缘相对于第一轮齿(140)定向并且所述后部边缘相对于相邻的第二轮齿(142)定向。
7.根据权利要求1所述的对准工具(74)，其特征在于，所述导向构件(108)包括沿所述导向构件的外表面(152)限定的刻度尺(146)。
8.一种用于检查齿轮箱(20)的齿圈(60)的状况的检查系统(30)，所述齿圈包括外表面(82)和从所述外表面径向向内延伸的多个轮齿(62)，所述检查系统包括：
监测装置(72)，所述监测装置(72)用于监测所述齿圈的状况；
换能器(70)，所述换能器(70)联接至所述监测装置，所述换能器定位成邻近齿圈外表面并且构造成产生指示在所述齿圈内形成的缺陷的信号；以及
对准工具(74)，所述对准工具(74)可移除地联接至所述齿圈外表面，所述对准工具包括导向边缘(118)，所述导向边缘(118)定向成基本平行于预定的齿圈齿的中心线轴线(94)，其中所述换能器与所述导向边缘相接触并且沿所述导向边缘行进，以沿所述齿圈齿的长度扫描。
9.根据权利要求8所述的检查系统(30)，其特征在于，所述对准工具(74)包括：
支承构件(106)，所述支承构件(106)在前缘(114)与后缘(116)之间延伸，所述支承构件能够可移除地安装至所述齿圈外表面(82)，使得所述前缘定向成基本平行于所述齿圈(60)的前表面(86)；以及
导向构件(108)，所述导向构件(108)从所述支承构件向外延伸，所述导向构件包括定向成基本平行于轮齿中心线轴线(94)的所述导向边缘(118)。
10.根据权利要求9所述的检查系统(30)，其特征在于，所述对准工具(74)进一步包括联接至所述支承构件(106)的多个支承磁体(120)，以用于将所述对准工具可移除地联接至所述齿圈外表面(82)。
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