CN114109733B - 风电机组塔筒检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风电机组塔筒检测装置，涉及电力工程监测设备技术领域。本发明包括定位安装在风电塔筒内部的定位装置，所述定位装置的整体呈柱状，所述定位装置的中轴线与该位置风电塔筒的中轴线相互平行，所述定位装置上设置有一受重力作用自由摆动的配重球，所述定位装置上固定安装有若干个用于检测配重球偏移距离的距离传感器。本发明通过利用距离传感器对受重力自由摆动的配重球的偏移量进行监测并以此实现对风电塔筒摆动幅度的实时跟踪，不受长时间使用的误差影响，节约了使用成本，有利于推广使用。

Description

风电机组塔筒检测装置

技术领域

本发明涉及电力工程检测设备技术领域，具体涉及风电机组塔筒检测装置。

背景技术

通过对风电机组塔筒安全一段时间内的在线监测，可以掌握风电机组在不同风速，不通负荷下的摆动情况，特别是在紧急停机时塔筒的最大摆动幅度，定值是根据风机基础、塔筒变形、焊缝开裂等诸多因素实测的风机能够承受的最大摆动度，这些对于提高风机运行寿命均有显著意义。以往的塔筒倾角检测是采用加速度传感器，核心是微机械芯片，其灵敏度较高，但是有两个致命的缺点：首先是由于系统长时间多次测量，使得测量微芯片存在明显的物理变形，因此，测量值相对绝对物理位置的重复性不好，虽然灵敏度高，但是由于原理的固有特性，导致累计的绝对误差越来越大，最后只能是参考性的相对测量数据，此外，加速度传感器的价格相当昂贵，不便于广泛投产使用。

发明内容

本发明的目的在于：为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明提供了风电机组塔筒检测装置。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

风电机组塔筒检测装置，包括定位安装在风电塔筒内部的定位装置，所述定位装置的整体呈柱状，所述定位装置的中轴线与该位置风电塔筒的中轴线相互平行，所述定位装置上设置有一受重力作用自由摆动的配重球，所述定位装置上固定安装有若干个用于检测配重球偏移距离的距离传感器。

进一步地，所述定位装置包括连接基筒，所述连接基筒上固定设置有不少于两个的相互平行的定位盘，每个所述定位盘的周侧均等间距固定安装有三组以上的电动推杆，每组所述电动推杆的端部均固定安装有用于与风电塔筒内壁相抵触的压块，每个所述定位盘上的所有电动推杆同步运动。

进一步地，所述连接基筒的上开设有多个镂空孔。

进一步地，所述连接基筒的顶部固定安装有安装盘，所述安装盘的顶部固定安装有不少于三个的吊环，多个所述吊环的安装位置以安装盘的圆心为圆心等间距圆周阵列分布。

进一步地，还包括下配板和上配板，所述下配板和上配板中部位置均开设有一球形弧面，所述下配板和上配板上的球形弧面相互配合并以此状态与定位装置相对固定，所述下配板和上配板之间的球形弧面上球动连接有球珠，所述配重球上固定安装有一根与球珠相连的连杆。

进一步地，所述连杆贯穿球珠并延伸至连接基筒的顶部位置，所述连杆远离配重球的一端固定安装有测量母块，所述距离传感器的个数为八个，多个所述距离传感器以定位装置的中轴线为旋转中心等间距排布设置在测量母块的周侧。

进一步地，所述下配板和上配板通过螺栓固定安装在定位盘上。

本发明的有益效果如下：本发明通过利用距离传感器对受重力自由摆动的配重球的偏移量进行监测并以此实现对风电塔筒摆动幅度的实时跟踪，不受长时间使用的误差影响，节约了使用成本，有利于推广使用。

附图说明

图1是本发明结构立体图；

图2是本发明结构正视图；

图3是本发明图2中A-A方向剖视图；

图4是本发明图3中B处结构放大图；

附图标记：1、定位装置；101、连接基筒；102、定位盘；103、电动推杆；104、压块；105、安装盘；106、吊环；2、配重球；3、距离传感器；4、下配板；5、上配板；6、球珠；7、连杆；8、测量母块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明一个实施例提供的风电机组塔筒检测装置，通过利用距离传感器3对受重力自由摆动的配重球2的偏移量进行监测并以此实现对风电塔筒摆动幅度的实时跟踪，不受长时间使用的误差影响，节约了使用成本，有利于推广使用，具体的，这里设置设备包括定位安装在风电塔筒内部的定位装置1，这里设置定位装置1的整体呈柱状，并设置定位装置1的中轴线与该位置风电塔筒的中轴线相互平行（定位装置1的固定方式这里不做限定，可采用螺栓等方式进行固定，不滑脱、不与定位装置1发生相对运动即可），通过保证定位装置1和风电塔筒的中轴线相互平行以保证角度偏移测量的准确性，此时通过在定位装置1上设置有一受重力作用自由摆动的配重球2，当风电塔筒受作用影响发生倾斜时，使配重球2发生相应的位移，为实现对角度偏移幅度的测量，这里在定位装置1上固定安装有若干个用于检测配重球2偏移距离的距离传感器3，由于距离传感器3使用的个数有限，因此不能检测配重球2的最终偏移量（即不能精确测量风电塔筒的角度偏移和方向），此时设备可通过设置相应的阈值来规定配重球2的安全位置，当配重球2的偏移幅度超出设定的阈值时（与相应距离传感器3位置过近）及时报警，用于监测风电塔筒的风险状态，并及时做出相应措施。

如图1、图2和图3所示，在一些实施例中为实现定位装置1的平行安装，这里设置定位装置1包括连接基筒101，具体的，这里在连接基筒101上固定设置有不少于两个的相互平行的定位盘102，并在每个定位盘102的周侧均等间距固定安装有三组以上的电动推杆103，定位装置1在进行固定安装时，通过多个电动推杆103运动向外支撑，使每个电动推杆103的端部抵触在风电塔筒的内壁上并以此实现对定位装置1的固定，为保证良好的接触作用效果，这里可在每组电动推杆103的端部均固定安装有用于与风电塔筒内壁相抵触的压块104（压块104的材质这里不做限定，根据实际使用情况选择相应具有良好摩擦性能的材质即可），此时为保证安装的连接基筒101的中轴线与风电塔筒的中轴线相平行，这里设置每个定位盘102上的所有电动推杆103同步运动，通过控制多个同步运动的电动推杆103距离其中心距离相等，此时连接基筒101稳定固定时其整体可垂直于相应的电动推杆103进行安装（此时在不少于两个定位盘102的综合作用下实现定位装置1整体平行于风电塔筒安装，并以此保证良好的稳固性，此时的状态具体表现为两条中轴线的重合），此安装步骤完成后即可实现设备相对良好的测量效果（有利于控制多个距离传感器3与配重球2的等距，实现多方位的测量）。

如图1所示，考虑到设备安装时的重力影响，给施工人员操作带来不便，这里在连接基筒101的上开设有多个镂空孔以减轻设备的质量。

如图1所示，在一些实施例中，在采用如上述电动推杆103的方式对设备进行安装时，需要在安装时对定位装置1整体进行吊引，为方便工人操作，这里在连接基筒101的顶部固定安装有安装盘105，在安装盘105的顶部固定安装有不少于三个的吊环106，并设置多个吊环106的安装位置以安装盘105的圆心为圆心等间距圆周阵列分布（通过设置不少于三个的吊环106保证定位装置1整体在吊引时不会发生过于剧烈的摆动，可保证安装时良好的位置准确性有利于保证安装效果）。

如图4所示，在一些实施例中为实现配重球2的自由摆动，这里设置设备还包括下配板4和上配板5，具体的，这里在下配板4和上配板5中部位置均开设有一球形弧面，设置下配板4和上配板5上的球形弧面相互配合并以此状态与定位装置1相对固定，在下配板4和上配板5之间的球形弧面上球动连接有球珠6，并在配重球2上固定安装有一根与球珠6相连的连杆7，当风电塔筒倾斜时球珠6的球动作用可使配重球2自由发生摆动（结构可如图3所示）。

如图3所示，连杆7贯穿球珠6并延伸至连接基筒101的顶部位置，连杆7远离配重球2的一端固定安装有测量母块8，为了实现多向摆动幅度的测量，这里设置距离传感器3的个数为八个，分别分布于风向所在的东南、东北、西南、西北、东、西、南、北方向，用于根据实际判断风电塔筒的偏移方向，此时设置多个距离传感器3以定位装置1的中轴线为旋转中心等间距排布设置在测量母块8的周侧，通过检测相应测量母块8与距离传感器3的间距以保证设备的正常工作（为避免配重球2摆动幅度过大和弧面所带来的影响，导致影响距离传感器3的检测精度，这里不采用直接对配重球2偏移距离进行测量的方式）。

如图3所示，为实现下配板4和上配板5的固定安装，这里将下配板4和上配板5通过螺栓固定安装在定位盘102上（具体安装方式及结构可参照图3所示）。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.风电机组塔筒检测装置，其特征在于，包括定位安装在风电塔筒内部的定位装置（1），所述定位装置（1）的整体呈柱状，所述定位装置（1）的中轴线与该位置风电塔筒的中轴线相互平行，所述定位装置（1）上设置有一受重力作用自由摆动的配重球（2），所述定位装置（1）上固定安装有若干个用于检测配重球（2）偏移距离的距离传感器（3）；所述定位装置（1）包括连接基筒（101），所述连接基筒（101）上固定设置有不少于两个的相互平行的定位盘（102），每个所述定位盘（102）的周侧均等间距固定安装有三组以上的电动推杆（103），每组所述电动推杆（103）的端部均固定安装有用于与风电塔筒内壁相抵触的压块（104），每个所述定位盘（102）上的所有电动推杆（103）同步运动；

还包括下配板（4）和上配板（5），所述下配板（4）和上配板（5）中部位置均开设有一球形弧面，所述下配板（4）和上配板（5）上的球形弧面相互配合并以此状态与定位装置（1）相对固定，所述下配板（4）和上配板（5）之间的球形弧面上球动连接有球珠（6），所述配重球（2）上固定安装有一根与球珠（6）相连的连杆（7），所述连杆（7）贯穿球珠（6）并延伸至连接基筒（101）的顶部位置，所述连杆（7）远离配重球（2）的一端固定安装有测量母块（8），所述距离传感器（3）的个数为八个，多个所述距离传感器（3）以定位装置（1）的中轴线为旋转中心等间距排布设置在测量母块（8）的周侧。

2.根据权利要求1所述的风电机组塔筒检测装置，其特征在于，所述连接基筒（101）的上开设有多个镂空孔。

3.根据权利要求1所述的风电机组塔筒检测装置，其特征在于，所述连接基筒（101）的顶部固定安装有安装盘（105），所述安装盘（105）的顶部固定安装有不少于三个的吊环（106），多个所述吊环（106）的安装位置以安装盘（105）的圆心为圆心等间距圆周阵列分布。

4.根据权利要求1所述的风电机组塔筒检测装置，其特征在于，所述下配板（4）和上配板（5）通过螺栓固定安装在定位盘（102）上。