CN112229347A - 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法 - Google Patents

一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112229347A
CN112229347A CN202011042016.0A CN202011042016A CN112229347A CN 112229347 A CN112229347 A CN 112229347A CN 202011042016 A CN202011042016 A CN 202011042016A CN 112229347 A CN112229347 A CN 112229347A
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
position data
real
processing unit
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011042016.0A
Other languages
English (en)
Inventor
胡绎铭
殷宝祥
张飞
于雪峰
胡静
李明雷
孙牧
张彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guohua Qiqiha'er Wind Power Co ltd
Shenhua New Energy Co Ltd
Original Assignee
Guohua Qiqiha'er Wind Power Co ltd
Shenhua New Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guohua Qiqiha'er Wind Power Co ltd, Shenhua New Energy Co Ltd filed Critical Guohua Qiqiha'er Wind Power Co ltd
Priority to CN202011042016.0A priority Critical patent/CN112229347A/zh
Publication of CN112229347A publication Critical patent/CN112229347A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/24Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other
    • F16M11/26Undercarriages with or without wheels changeable in height or length of legs, also for transport only, e.g. by means of tubes screwed into each other by telescoping, with or without folding
    • F16M11/32Undercarriages for supports with three or more telescoping legs
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0004Supports

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法,其中该装置包括位置测量装置、处理单元和上位机。在发电机安装座上设有均匀布置的测试点,在每个测试点上均设有分别测量横向、纵向和高度位置的位置测量装置。处理单元用于采集发电机轴的初始位置数据和实时位置数据以及计算实时位置数据与初始位置数据之间的偏差,并且根据偏差判别发电机轴与齿轮箱高速轴之间的对中误差是否超过安全阈值。上位机用于接收、存储和显示处理单元传输的初始位置数据、实时位置数据、实时位置数据与初始位置数据之间的偏差和判别结果。本发明涉及的装置及方法,结构简单,便于安装,对空间要求限制小,维护方便,互换性好,经济效益高,对中修正操作简单。

Description

一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法
技术领域
本发明涉及风力发电机技术领域,具体涉及一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法。
背景技术
伴随着科学技术的不断发展,现今对能源的需求越来越大,风力发电成为一种重要的能源获取方式。风力发电机的传动部分由低速轴、高速轴、刹车、齿轮箱和联轴器构成,其中齿轮箱高速轴与发电机轴之间通过联轴器连接。在发电机正常运行过程中通常会因为自身的振动导致发电机轴与齿轮箱高速轴之间发生两轴不对中的情况。如果两轴之间的偏差超过安全阈值,长时间运行会导致联轴器损坏或者高速轴轴承损坏。因此,需要对电机轴与齿轮箱高速轴对中状态进行实时监测,且两轴之间的偏差超过安全阈值时,需要进行对中修正。
现有监测系统大多采用监测发电机轴线和齿轮箱轴线的方式来直接监测对中状态,而常用的修正方法是调节发电机支撑底座的高度和位置。该支撑底座有四个,分别位于发电机安装座的四角,由于传感器监测的是电机轴和齿轮箱高速轴轴线,而调节的是四个支撑底座,使得调节量和监测量不一致,又由于四个支撑底座的高度和位置存在多种组合形式,所以需要工作人员现场试调,对工作人员的经验依赖性较高,调节过程较为繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法,结构简单,便于安装,对空间要求限制小,维护方便,互换性好,经济效益高,对中修正操作简单。
为了解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种用于风力发电机轴对中的监测装置,包括位置测量装置、处理单元和上位机。其中,在发电机安装座上设有均匀布置的测试点,在每个测试点上均设有分别测量该测试点的横向、纵向和高度位置的位置测量装置。处理单元用于采集位置测量装置传输的发电机轴的初始位置数据和实时位置数据以及计算实时位置数据与初始位置数据之间的偏差,并且根据偏差判别发电机轴与齿轮箱高速轴之间的对中误差是否超过安全阈值。上位机用于接收、存储和显示处理单元传输的初始位置数据、实时位置数据、实时位置数据与初始位置数据之间的偏差和判别结果。
根据本发明的用于风力发电机轴对中的监测装置,将位置测量装置安装在发电机安装座上,实时监测发电机轴的位置,无需拆卸发电机就可以完成安装,因此结构简单,便于安装。横向、纵向位置测量装置不会超出发电机的外形尺寸,对高度基本没有要求,高度位置测量装置安装在发电机安装座上,不会对发电机的正常安装造成影响,因此对空间限制小。工作人员可以在上位机轻松获得发电机组轴实时对中状态情况,免去了工作人员爬高近百米进行检修,同时可以避免工作人员检修滞后性带来的对设备造成的损伤,增加了设备的使用寿命,节约对中修正时间,保证了发电机的工作效率,因此有效增加了经济效益。由于位置测量装置监测的数据本质上为四个支撑底座的高度和位置,而调节的也是四个支撑底座的高度和位置,所以调节量和监测量是一致的,工作人员只需要根据位置测量装置实时返回的数值,将四个支撑底座的高度和位置调节回初始高度和位置即可,对工作人员的经验依赖性小,且调节过程简单,因此对中修正操作简单。
对于上述技术方案,还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的用于风力发电机轴对中的监测装置,在一个优选的实施方式中,监测装置还包括与上位机电性连接的报警装置。
通过报警装置能够实时提醒工作人员对发电机停机进行对中修正操作,以避免发电机遭到不必要的损坏。
具体地,在一个优选的实施方式中,报警装置包括报警灯和/或声音报警器。
通过上述结构形式的报警装置,能够便于工作人员及时获得报警信号。
进一步地,在一个优选的实施方式中,测试点至少包括4个,4个测试点对称布置在发电机安装座的四角。
上述布置形式的测试点,能够极大程度上保证监测结果的精准性,同时保证对中修正操作的精准性。
具体地,在一个优选的实施方式中,位置测量装置包括激光测距传感器。
采用激光测距传感器作为位置测量装置,测量操作简单便捷,且结果精准。传感器重量较小,不需要起重装置进行吊装,极大程度上减少了操作人员的工作量。传感器与处理单元的连接容易,只需要将多个传感器与处理单元通过电缆进行连接即可,布线的时候注意不要让电缆被发电机的设备压到即可。维修更换方便,传感器通过带电缆进行连接,若某个传感器发生故障,可以直接更换新的传感器,经过简单的调试之后就可以正常工作。互换性好,传感器都是可以直接购买使用的,非定制,增加了设备之间的互换性,有利于监测设备的大批量生产安装。
具体地,在一个优选的实施方式中,用于测量对应测试点的高度位置的激光测距传感器布置在发电机支撑底座的内侧。
这种结构形式能够进一保证位置测量装置的安装不会超出电机的外形尺寸且不影响发电机的正常安装。
具体地,在一个优选的实施方式中,用于测量对应测试点的横向位置和纵向位置的激光测距传感器分别通过传感器支架布置在发电机安装座上。
通过传感器支架能够确保传感器的安装稳定可靠的同时,不会超过发电机的外形尺寸,重量较小,不需要起重装置进行吊装,因此也不会增加工作人员的工作量。
具体地,在一个优选的实施方式中,处理单元安装在靠近风力发电机的位置,上位机安装在地面上。
上述布置结构,一方面便于处理单元与位置测量装置的连接从而便于采集处理和存储监测数据,另一方面便于工作人员在地面轻松获得发电机组轴实时对中状态情况。
本发明第二方面的用于风力发电机轴对中的修正方法,采用上述所述的监测装置实施,具体包括如下步骤:S01、完成发电机轴与齿轮箱高速轴对中安装。S02、将位置测量装置布置在发电机安装座的测试点上位置。S03、利用位置测量装置测量发电机轴的初始位置数据并传输给处理单元,处理单元将初始位置数据传输给上位机。S04、在发电机运行过程中,位置测量装置实时测量测试点的实时位置数据并传输给处理单元,处理单元将实时位置数据传输给上位机。S05、处理单元根据实时位置数据与初始位置数据之间的偏差计算出发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差并将计算结果传输给上位机。S06、处理单元判断发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差是否超过安全阈值,并将判断结果传输给上位机。当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,将发电机停机进行对中修正,根据测试点的实时位置数据将支撑底座的位置和高度调回初始位置和高度从而完成发电机轴的对中修正。
进一步地,在一个优选的实施方式中,在步骤S06中,当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,上位机通过报警装置发出报警信号。
相比现有技术,本发明的优点在于:
(1)结构简单,便于安装
将传感器安装在基座上,实时监测发电机位置,无需拆卸发电机就可以完成安装。传感器和传感器支架的重量较小,不需要起重装置进行吊装,极大的减少了操作人员的工作量;
(2)对空间要求限制小
横向、纵向测距传感器安装所需要的传感器的支架不会超出发电机外形尺寸,对高度基本没有要求。高度测距传感器安装在发电机基座上,不会对发电机的正常安装造成影响;
(3)传感器与下位机的连接容易
只需要将12个传感器与下位机通过电缆进行连接即可,布线的时候注意不要让电缆被发电机的设备压到即可;
(4)维修更换方便
传感器通过带电缆进行连接,若某个传感器发生故障,可以直接更换新的传感器,经过简单的调试之后就可以正常工作;
(5)互换性好
传感器都是可以直接购买使用的,非定制,增加了设备之间的互换性,有利于监测设备的大批量生产安装;
(6)增加了经济效益
工作人员可以在上位机轻松获得发电机组轴实时对中状态情况,免去了工作人员爬高近百米进行检修,同时可以避免工作人员检修滞后性带来的对设备造成的损伤,增加了设备的使用寿命,节约对中修正时间,保证了发电机的工作效率。
(7)实时提醒
当发动机轴与齿轮箱高速轴之间的对中误差超过完全阈值时,通过报警装置能够实时提醒工作人员对发电机停机进行对中修正操作,以避免发电机遭到不必要的损坏。报警灯或声音报警器能够便于工作人员及时获得报警信号。
(8)对中修正操作简单
由于传感器监测的数据本质上为四个支撑底座的高度和位置,而调节的也是四个支撑底座的高度和位置,所以调节量和监测量是一致的,工作人员只需要根据传感器实时返回的数值,将四个支撑底座的高度和位置调节回初始高度和位置即可,对工作人员的经验依赖性小,且调节过程简单。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1示意性显示了本发明实施例1的监测装置中高度位置的激光测距传感器的位置;
图2示意性显示了本发明实施例1的监测装置中横向位置的激光测距传感器的位置;
图3示意性显示了本发明实施例1的监测装置中高度位置的激光测距传感器的位置;
图4示意性显示了本发明实施例1的监测装置中传感器支架位置;
图5示意性显示了本发明实施例1的发电机安装座上四个测试点的位置;
图6示意性显示了本发明实施例1的发电机安装座上四个测试点与发电机轴线的位置关系。
图7示意性显示了本发明实施例1的发电机坐标;
图8示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的投影;
图9示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的角度不对中状态;
图10示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的平移不对中状态;
图11示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的投影;
图12示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的角度不对中状态;
图13示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的平移不对中状态;
图14示意性显示了本发明实施例2的用于风力发电机轴对中修正方法流程图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例1的监测装置中Ⅰ-Ⅳ号高度位置的激光测距传感器的位置。图2示意性显示了本发明实施例1的监测装置中Ⅴ-Ⅷ号横向位置的激光测距传感器的位置。图3示意性显示了本发明实施例1的监测装置中Ⅸ-Ⅻ号高度位置的激光测距传感器的位置。图4示意性显示了本发明实施例1的监测装置中Ⅴ-Ⅻ号传感器支架位置。图5示意性显示了本发明实施例1的发电机安装座上ABCD四个测试点的位置。图6示意性显示了本发明实施例1的发电机安装座上测试点与发电机轴线的位置关系。图7示意性显示了本发明实施例1的发电机坐标。图8示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的投影。图9示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的角度不对中状态。图10示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XZ平面上的平移不对中状态。图11示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的投影。图12示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的角度不对中状态。图13示意性显示了本发明实施例1的发电机轴线在XY平面上的平移不对中状态。图14示意性显示了本发明实施例2的用于风力发电机轴对中修正方法流程图。
实施例1
本发明实施例的用于风力发电机轴对中的监测装置具体实施方式如下:
如图1所示,在发电机四个支撑底座21的内侧分别安装Ⅰ号激光测距传感器1,Ⅱ号激光测距传感器2,Ⅲ号激光测距传感器3,Ⅳ号激光测距传感器4,Ⅰ-Ⅳ号激光测距传感器1-4用于监测发电机23在Z轴方向的高度位置数据。
如图2和图4所示,将Ⅴ号激光测距传感器5、Ⅵ号激光测距传感器6、Ⅶ号激光测距传感器7和Ⅷ号激光测距传感器8分别安装在Ⅴ号传感器支架13、Ⅵ号传感器支架14、Ⅶ号传感器支架15和Ⅷ号传感器支架16上,再将Ⅴ-Ⅷ号传感器支架13-16安装在发电机安装座22上,Ⅴ-Ⅷ号激光测距传感器5-8用于监测发电机23在Y轴方向的横向位置数据。
如图3和图4所示,将Ⅸ号激光测距传感器9、Ⅹ号激光测距传感器10、Ⅺ号激光测距传感器11和Ⅻ号激光测距传感器12分别安装在Ⅸ号传感器支架17、Ⅹ号传感器支架18、Ⅺ号传感器支架19和Ⅻ号传感器支架20上,再将Ⅸ-Ⅻ号传感器支架17-20安装在基座22上,Ⅸ-Ⅻ号激光测距传感器用于监测发电机23在X轴方向的纵向位置数据。
在将上述12个激光测距传感器都安装完成后,将激光测距传感器与处理单元进行连接,再将处理单元与上位机进行连接,通电之后会在上位机的操作界面上显示12个激光测距传感器所测得的数据。在发电机轴与齿轮箱高速轴对中安装完成后,这12个数据就是对中完成后的初始位置数据,并予以保存。
如果因振动或者其他因素导致发电机轴与齿轮箱高速轴出现轴不对中情况,12个传感器所测得的实时位置数据必定会与初始位置数据有偏差。操作人员可以在上位机上查看实时位置数据与初始位置数据之间的偏差值,看偏差是否在允许范围之内。当偏差值在允许范围之内,可以判断此时的轴对中的状态良好。当偏差值在允许范围之外,可以判断此时的轴对中状态差,这个时候需要停止发电机的运行,操作人员需要对发电机进行重新对中。
根据本发明实施例的用于风力发电机轴对中的监测装置,将位置测量装置安装在发电机安装座上,实时监测发电机轴的位置,无需拆卸发电机就可以完成安装,因此结构简单,便于安装。横向、纵向位置测量装置不会超出发电机的外形尺寸,对高度基本没有要求,高度位置测量装置安装在发电机安装座上,不会对发电机的正常安装造成影响,因此对空间限制小。工作人员可以在上位机轻松获得发电机组轴实时对中状态情况,免去了工作人员爬高近百米进行检修,同时可以避免工作人员检修滞后性带来的对设备造成的损伤,增加了设备的使用寿命,节约对中修正时间,保证了发电机的工作效率,因此有效增加了经济效益。由于位置测量装置监测的数据本质上为四个支撑底座的高度和位置,而调节的也是四个支撑底座的高度和位置,所以调节量和监测量是一致的,工作人员只需要根据位置测量装置实时返回的数值,将四个支撑底座的高度和位置调节回初始高度和位置即可,对工作人员的经验依赖性小,且调节过程简单,因此对中修正操作简单。
采用激光测距传感器作为位置测量装置,测量操作简单便捷,且结果精准。传感器和传感器支架的重量较小,不需要起重装置进行吊装,极大程度上减少了操作人员的工作量。传感器与处理单元的连接容易,只需要将多个传感器与处理单元通过电缆进行连接即可,布线的时候注意不要让电缆被发电机的设备压到即可。维修更换方便,传感器通过带电缆进行连接,若某个传感器发生故障,可以直接更换新的传感器,经过简单的调试之后就可以正常工作。互换性好,传感器都是可以直接购买使用的,非定制,增加了设备之间的互换性,有利于监测设备的大批量生产安装。
优选地,本发明实施例的用于风力发电机轴对中的监测装置还包括与上位机电性连接的报警装置。通过报警装置能够实时提醒工作人员对发电机停机进行对中修正操作,以避免发电机遭到不必要的损坏。具体地,在本实施例中,报警装置包括报警灯和/或声音报警器。通过上述结构形式的报警装置,能够便于工作人员及时获得报警信号。
为了方便操作人员更好地了解当前发电机轴的对中状态,建立发电机坐标系如图7所示,以底座平面作为XY平面,以发电机前端面所在平面为YZ平面,以过发电机轴线的垂直平面作为XZ平面。将发电机轴的轴线分别投影到XY平面和XZ平面。
XY平面发电机轴状态如图8所示,当前发电机轴线的位置与初始轴线的位置发生了偏差,同时存在平行不对中偏差ΔYM和角度不对中偏差Δθ。用图2和图3所示的Ⅴ-Ⅻ号激光测距传感器来分别监测图5所示的发电机底座的A、B、C、D点。Ⅴ号激光测距传感器5和Ⅸ号激光测距传感器9可以分别测得A点的Y轴方向的偏移值Δy1和X轴方向的偏移值Δx1;Ⅵ号激光测距传感器6和Ⅹ号激光测距传感器10可以分别测得B的Y轴方向偏移值Δy2和X轴方向偏移值Δx2;Ⅶ号激光测距传感器7和Ⅺ号激光测距传感器11可以分别测得C点Y轴方向的偏移值Δy3和X轴方向的偏移值Δx3;Ⅷ号激光测距传感器8和Ⅻ号激光测距传感器12可以分别测得D点的Y轴方向的偏移值Δy4和X轴方向的偏移值Δx4。其中发电机底座的A、B、C、D在XY平面的初始坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)。当发电机因各种因素导致自身位置发生变化,此时A、B、C、D在XY平面的坐标分别为(x1+Δx1,y1+Δy1)、(x2+Δx2,y2+Δy2)、(x3+Δx3,y3+Δy3)、(x4+Δx4,y4+Δy4)。设E为A、D两点连线的中点,F为B、C两点连线的中点。则,XY平面内,E点初始坐标为
Figure BDA0002706925980000091
F点初始坐标为
Figure BDA0002706925980000092
电机轴发生偏移后,E点的坐标为
Figure BDA0002706925980000093
F点坐标为
Figure BDA0002706925980000094
则,E点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000095
E点在Y轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000096
F点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000097
F点在Y轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000098
M点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000099
M点在Y轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000101
发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的夹角为
Figure BDA0002706925980000102
如图9所示,当ΔYE和ΔYF大小相等,方向相反时,发电机轴为角度不对中,发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的夹角为
Figure BDA0002706925980000103
如图10所示,当ΔYE和ΔYF大小相等,方向相同时,发电机轴为平移不对中,发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的平行偏移量为
Figure BDA0002706925980000104
Figure BDA0002706925980000105
XZ平面发电机轴状态如图11所示,当前发电机轴线的位置与初始轴线的位置发生了偏差,同时存在平行不对中偏差ΔZM和角度不对中偏差
Figure BDA0002706925980000106
用图1和图3所示的Ⅰ-Ⅳ号激光测距传感器、Ⅸ-Ⅻ号激光测距传感器来分别监测图5所示的发电机底座的A、B、C、D点。Ⅰ号激光测距传感器1和Ⅸ号激光测距传感器9可以分别测得A点的Z轴方向的偏移值Δz1和X轴方向的偏移值Δx1;Ⅱ号激光测距传感器2和Ⅹ号激光测距传感器10可以分别测得B的Z轴方向偏移值Δz2和X轴方向偏移值Δx2;Ⅲ号激光测距传感器3和Ⅺ号激光测距传感器11可以分别测得C点Z轴方向的偏移值Δz3和X轴方向的偏移值Δx3;Ⅳ号激光测距传感器4和Ⅻ号激光测距传感器12可以分别测得D点的Z轴方向的偏移值Δz4和X轴方向的偏移值Δx4。其中发电机底座的A、B、C、D在XZ平面的初始坐标分别为(x1,z1)、(x2,z2)、(x3,z3)、(x4,z4)。当发电机因各种因素导致自身位置发生变化,此时A、B、C、D在XZ平面的坐标分别为(x1+Δx1,z1+Δz1)、(x2+Δx2,z2+Δz2)、(x3+Δx3,z3+Δz3)、(x4+Δx4,z4+Δz4)。E为A、D两点连线的中点,F为B、C两点连线的中点。则,XZ平面内,E点初始坐标为
Figure BDA0002706925980000111
F点初始坐标为
Figure BDA0002706925980000112
电机轴发生偏移后,E点的坐标为
Figure BDA0002706925980000113
F点坐标为
Figure BDA0002706925980000114
则,E点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000115
E点在Z轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000116
F点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000117
F点在Z轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000118
M点在X轴方向上的偏移量为
Figure BDA0002706925980000119
M点在Z轴方向上的偏移量为
Figure BDA00027069259800001110
发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的夹角为
Figure BDA00027069259800001111
如图12所示,当ΔZE和ΔZF大小相等,方向相反时,发电机轴为角度不对中,发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的夹角为
Figure BDA00027069259800001112
如图13所示,当ΔZE和ΔZF大小相等,方向相同时,发电机轴为平移不对中,发电机轴实时轴线位置与初始轴线位置的平行偏移量为
Figure BDA00027069259800001113
Figure BDA00027069259800001114
实施例2
如图14所示,本发明实施例的用于风力发电机轴对中的修正方法,采用上述所述监测装置实施,具体包括步骤如下:S01、采用常规方法完成发电机轴与齿轮箱高速轴对中安装。S02、将12个激光测距传感器安装对应安装在发电机安装座22上的测试点A、B、C和D处。S03、将此时12个激光测距传感器获取的数据作为电机轴的初始位置数据,并传输给处理单元,处理单元将初始位置数据传输给上位机予以保存。S04、在发电机运行过程中,激光测距传感器实时测量发电机安装座四角的横向、纵向和高度实时位置数据并传输给处理单元,处理单元将实时位置数据传输给上位机。S05、处理单元根据实时位置数据与初始位置数据之间的偏差计算出发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差并将计算结果传输给上位机。S06、处理单元判断发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差是否超过安全阈值,并将判断结果传输给上位机。当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,发电机继续工作。当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,将发电机停机进行对中修正,根据测试点的实时位置数据将支撑底座的位置和高度调回初始位置和高度从而完成发电机轴的对中修正。
进一步地,在本实施例中,在步骤S06中,当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,上位机通过报警装置发出报警信号。
根据上述实施例,可见,本发明涉及的用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法,结构简单,便于安装,对空间要求限制小,维护方便,互换性好,经济效益高,对中修正操作简单。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,包括位置测量装置、处理单元和上位机;其中,
在发电机安装座上设有均匀布置的测试点,在每个测试点上均设有分别测量该测试点的横向、纵向和高度位置的所述位置测量装置;
所述处理单元用于采集所述位置测量装置传输的发电机轴的初始位置数据和实时位置数据以及计算实时位置数据与初始位置数据之间的偏差,并且根据偏差判别发电机轴与齿轮箱高速轴之间的对中误差是否超过安全阈值;
所述上位机用于接收、存储和显示所述处理单元传输的初始位置数据、实时位置数据、实时位置数据与初始位置数据之间的偏差和判别结果。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,所述监测装置还包括与所述上位机电性连接的报警装置。
3.根据权利要求2所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,所述报警装置包括报警灯和/或声音报警器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,所述测试点至少包括4个,4个测试点对称布置在发电机安装座的四角。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,所述位置测量装置包括激光测距传感器。
6.根据权利要求5所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,用于测量对应测试点的高度位置的激光测距传感器布置在发电机支撑底座的内侧。
7.根据权利要求5所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,用于测量对应测试点的横向位置和纵向位置的激光测距传感器分别通过传感器支架布置在发电机安装座上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的用于风力发电机轴对中的监测装置,其特征在于,所述处理单元安装在靠近风力发电机的位置,所述上位机安装在地面上。
9.一种用于风力发电机轴对中的修正方法,采用上述权利要求1至8中任一项所述的监测装置实施,其特征在于,具体包括如下步骤:
S01、完成发电机轴与齿轮箱高速轴对中安装;
S02、将位置测量装置布置在发电机安装座的测试点上位置;
S03、利用位置测量装置测量发电机轴的初始位置数据并传输给处理单元,处理单元将初始位置数据传输给上位机;
S04、在发电机运行过程中,位置测量装置实时测量测试点的实时位置数据并传输给处理单元,处理单元将实时位置数据传输给上位机;
S05、处理单元根据实时位置数据与初始位置数据之间的偏差计算出发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差并将计算结果传输给上位机;
S06、处理单元判断发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差是否超过安全阈值,并将判断结果传输给上位机;
当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,将发电机停机进行对中修正,根据测试点的实时位置数据将支撑底座的位置和高度调回初始位置和高度从而完成发电机轴的对中修正。
10.根据权利要求9所述的用于风力发电机轴对中的修正方法,其特征在于,在步骤S06中,当判断结果为发电机的实际轴线位置与初始轴线位置的实际偏差超过安全阈值时,上位机通过报警装置发出报警信号。
CN202011042016.0A 2020-09-28 2020-09-28 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法 Pending CN112229347A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011042016.0A CN112229347A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011042016.0A CN112229347A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112229347A true CN112229347A (zh) 2021-01-15

Family

ID=74119477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011042016.0A Pending CN112229347A (zh) 2020-09-28 2020-09-28 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112229347A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114109741A (zh) * 2021-11-22 2022-03-01 江苏科技大学 风力发电机轴对中监测系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114109741A (zh) * 2021-11-22 2022-03-01 江苏科技大学 风力发电机轴对中监测系统及方法
CN114109741B (zh) * 2021-11-22 2023-12-22 江苏科技大学 风力发电机轴对中监测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113916087B (zh) 一种船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法
CN103591878B (zh) 发动机装配装置及装配方法
CN109029988A (zh) 多功能柔性化变速箱测试系统
CN112229347A (zh) 一种用于风力发电机轴对中的监测装置及修正方法
CN108455401A (zh) 电梯井道综合测试系统
CN111947523B (zh) 一种用于火箭垂直度全自动调整的控制系统及控制方法
CN105841627A (zh) 一种用于测量大型环形机匣类零件的几何变形的装置
CN209131969U (zh) 多功能柔性化变速箱测试系统
CN115057359A (zh) 大中型水轮发电机组转子智能吊装系统
CN213812180U (zh) 一种用于风力发电机轴对中的监测装置
CN114111716B (zh) 接触网定位器坡度检测系统及检测方法
CN214215864U (zh) 一种通用型雷达导引头地面架设装置
CN114964163A (zh) 一种核燃料装卸料机固定套筒铅垂度测量装置及方法
CN116164883A (zh) 多参数一体化质量特性测量装置
CN109163847A (zh) 一种旋翼重心测量方法及其测量工装
CN114871848A (zh) 一种封闭式主轴偏心窜动监测装置及方法
CN109540383A (zh) 用于冲压发动机质量质心检测的检测工装
CN116101900A (zh) 大型结构吊装中平衡起吊的调姿方法
CN210441990U (zh) 一种远距离测温仪支撑架
CN220961561U (zh) 一种航空活塞发动机转速传感器的测试台
CN114265407A (zh) 一种建筑机械设备巡检服务系统
CN114012419A (zh) 柴油发电机组轴系对中调节系统、方法及装置
CN210152832U (zh) 一种带有检测机组载荷装置的h型垂直轴风力发电机组
CN210152838U (zh) 一种带有检测机组载荷装置的v型垂直轴风力发电机组
KR101726056B1 (ko) 롤 진단 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination