CN203965151U - 风力发电机轴承故障诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种风力发电机轴承故障诊断装置，包括：嵌套于风力发电机轴与风力发电机箱壁之间的轴承，所述轴承的内圈与所述风力发电机轴相接触，所述轴承的外圈与所述风力发电机箱壁相接触，所述轴承的外圈内设置有压电陶瓷材料；与所述轴承的外圈连接的模数转换器；与所述模数转换器通信的傅立叶变换器；与所述傅立叶变换器连接的频谱分析仪。本实用新型通过压电陶瓷材料来检测风力发电机轴承故障，可以满足顾客实时在线监测风力发电机轴承故障的需求，具有简洁高效方便精确度比较高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机轴承故障诊断装置。
背景技术
随着能源危机和环境问题的日益严重，世界各国争相发展可再生新兴能源，我国长期规划明确支持“研究开发大型风力发电设备”，风电装备由此得到了迅猛发展。在风电迅猛发展的同时，风力发电机高额的运行维护成本影响了风场的经济效益。风场一般地处偏远、环境恶劣，并且机舱位于70m至90m以上的高空，给机组的维护维修工作造成了困难，增加了机组的运行维护成本。对于工作寿命为20年的机组，运行维护成本估计占到风场收入的10%-15%；对于海上风场，用于风力发电机运行维护的成本高达风场收入的20%-25%。高额的运行维护费用增加了风场的运营成本，降低了风电的经济效益。但随着投产的风力发电机数量和容量的不断增加，风力发电机的运行维护、故障监测、诊断技术的优化和改进已成为风力发电亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风力发电机轴承故障诊断装置，能够满足顾客实时在线监测风力发电机轴承故障的需求。
为解决上述问题，本实用新型提供一种风力发电机轴承故障诊断装置，包括：
嵌套于风力发电机轴与风力发电机箱壁之间的轴承，所述轴承的内圈与所述风力发电机轴相接触，所述轴承的外圈与所述风力发电机箱壁相接触，所述轴承的外圈内设置有压电陶瓷材料；
与所述轴承的外圈连接的模数转换器；
与所述模数转换器通信的傅立叶变换器；
与所述傅立叶变换器连接的频谱分析仪。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，所述模数转换器通过无线方式与傅立叶变换器进行通信。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，所述轴承为金属材质，所述轴承的外圈的金属与所述压电陶瓷材料制成一体。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，还包括一模拟抗混滤波器，所述模数转换器通过所述模拟抗混滤波器与所述轴承的外圈连接。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，还包括一数字抗混滤波器，所述傅立叶变换器通过所述数字抗混滤波器与所述模数转换器通信。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，所述模数转换器通过无线方式与所述数字抗混滤波器进行通信。
进一步的，在上述风力发电机轴承故障诊断装置中，所述数字抗混滤波器、傅立叶变换器和频谱分析仪位于一远程控制室内。
与现有技术相比，本实用新型包括：嵌套于风力发电机轴与风力发电机箱壁之间的轴承，所述轴承的内圈与所述风力发电机轴相接触，所述轴承的外圈与所述风力发电机箱壁相接触，所述轴承的外圈内设置有压电陶瓷材料；与所述轴承的外圈连接的模数转换器；与所述模数转换器通信的傅立叶变换器；与所述傅立叶变换器连接的频谱分析仪，通过压电陶瓷材料来检测风力发电机轴承故障，可以满足顾客实时在线监测风力发电机轴承故障的需求，具有简洁高效方便精确度比较高的优点。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的风力发电机轴承故障诊断装置的结构图；
图2是本实用新型一实施例的轴承的外圈的结构图；
图3是本实用新型一实施例的轴承的外圈内的压电陶瓷材料工作原理图图；
图4是本实用新型一实施例的风力发电机轴承故障诊断装置的模块图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1～4所示，本实用新型提供一种风力发电机轴承故障诊断装置，包括：
嵌套于风力发电机轴4与风力发电机箱壁1之间的轴承3，所述轴承的内圈2与所述风力发电机轴4相接触，所述轴承的外圈6与所述风力发电机箱壁1相接触，所述轴承的外圈2内设置有压电陶瓷材料；具体的，风力发电机在高空高速运行，其轴4同时也在轴承3内转动，假如轴承3没有振动，轴承的外圈2的压电陶瓷材料5内就会产生一个恒定电信号，即由轴承3所承受的重力引起的，但这种理想化基本不存在；当风力发电机在高速运行过程中，各种制造误差以及外力引起的振动，这些振动就会作应在轴承3上，影响轴承3的寿命，由于采用了压电陶瓷材料5这种敏感材料，如图3所示，这些作用于轴承3上轻微的振动就会被轴承的外圈2内的压电陶瓷材料5所感应到，并产生不同于理想化时的电信号；
与所述轴承的外圈2连接的模数转换器9；
与所述模数转换器9通信的傅立叶变换器11；
与所述傅立叶变换器11连接的频谱分析仪12。具体的，如图4所示，将由压电陶瓷材料5所产生连续的电信号，经过数字化处理传送到傅立叶变换器11进行傅里叶变换将这些电信号变换为频谱，然后在频谱分析仪12上显示出来，通过观察频谱来确定风力发电机轴承运行过程中的振动幅度，从而有效地判断风力发电机轴承是否有损。
优选的，所述模数转换器8通过无线方式与傅立叶变换器11进行通信。
优选的，所述轴承3为金属材质，所述轴承的外圈2的金属7与所述压电陶瓷材料5制成一体，即如图2所示轴承的外圈2是以压电陶瓷材料5和金属7联合做成的。
优选的，还包括一模拟抗混滤波器8，所述模数转换器9通过所述模拟抗混滤波器8与所述轴承的外圈2连接。
优选的，还包括一数字抗混滤波器10，所述傅立叶变换器11通过所述数字抗混滤波器10与所述模数转换器9通信。
优选的，所述模数转换器9通过无线方式与所述数字抗混滤波器10进行通信。
优选的，所述数字抗混滤波器10、傅立叶变换器11和频谱分析仪12位于一远程控制室内，这样可以在风力发电机在高空中高速旋转时，通过压电陶瓷材料5的感应，操控人员可以简洁高效方便精确度比较高地实施远程在线实时监控轴承的振动状态，可以大大降低风力发电机高空作业现场检修成本。
本实用新型包括：嵌套于风力发电机轴与风力发电机箱壁之间的轴承，所述轴承的内圈与所述风力发电机轴相接触，所述轴承的外圈与所述风力发电机箱壁相接触，所述轴承的外圈内设置有压电陶瓷材料；与所述轴承的外圈连接的模数转换器；与所述模数转换器通信的傅立叶变换器；与所述傅立叶变换器连接的频谱分析仪，通过压电陶瓷材料来检测风力发电机轴承故障，可以满足顾客实时在线监测风力发电机轴承故障的需求，具有简洁高效方便精确度比较高的优点。
显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种风力发电机轴承故障诊断装置，其特征在于，包括：
嵌套于风力发电机轴与风力发电机箱壁之间的轴承，所述轴承的内圈与所述风力发电机轴相接触，所述轴承的外圈与所述风力发电机箱壁相接触，所述轴承的外圈内设置有压电陶瓷材料，所述轴承为金属材质，所述轴承的外圈的金属与所述压电陶瓷材料制成一体；
与所述轴承的外圈连接的模数转换器；
与所述模数转换器通过无线方式通信的傅立叶变换器；
与所述傅立叶变换器连接的频谱分析仪。
2.如权利要求1所述的风力发电机轴承故障诊断装置，其特征在于，还包括一模拟抗混滤波器，所述模数转换器通过所述模拟抗混滤波器与所述轴承的外圈连接。
3.如权利要求1所述的风力发电机轴承故障诊断装置，其特征在于，还包括一数字抗混滤波器，所述傅立叶变换器通过所述数字抗混滤波器与所述模数转换器通信。
4.如权利要求3所述的风力发电机轴承故障诊断装置，其特征在于，所述模数转换器通过无线方式与所述数字抗混滤波器进行通信。
5.如权利要求3所述的风力发电机轴承故障诊断装置，其特征在于，所述数字抗混滤波器、傅立叶变换器和频谱分析仪位于一远程控制室内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420165011.0U CN203965151U (zh) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 风力发电机轴承故障诊断装置 |
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| CN201420165011.0U CN203965151U (zh) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 风力发电机轴承故障诊断装置 |
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| CN203965151U true CN203965151U (zh) | 2014-11-26 |
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| CN (1) | CN203965151U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112834220A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 杭州电子科技大学 | 一种基于自聚焦模型的监测轴承滚子早期故障的研究方法 |
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2014
- 2014-04-04 CN CN201420165011.0U patent/CN203965151U/zh not_active Expired - Fee Related
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