CN204142724U - 风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置，该装置外壁为上宽下窄型结构，内壁为阶梯结构；所述检测装置内部包括：设置于最底层阶梯处的黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器；设置于不同阶梯上的采样数据处理单元、主控单元和串口通信单元；所述采样数据处理单元分别与所述黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器电连接；所述主控单元与所述采样数据处理单元电连接；所述串口通信单元与所述主控单元电连接。由上，风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置可拆卸的安装于齿轮箱润滑油通道中，通过对其内部结构的改进，充分利用空间布设在线检测装置内部的器件，实现对于润滑油信息的准确检测。

Description

风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及风电机组监控技术领域，特别涉及一种风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。而齿轮箱中的润滑油是影响齿轮箱使用寿命的重要因素。

风力发电机齿轮润滑油一般选用优质聚α烯烃全合成基础油和高性能复合添加剂，经特殊制备工艺精心调制。可以在极端环境温度及恶劣工况条件下使用，能有效防止齿轮在运行中微点蚀的产生，同时具有抗极压和重负荷工业齿轮油的特性，在齿面形成极强的油膜，延长齿轮使用寿命。

目前国内针对风机齿轮油的检测，主要靠就地取样、离线检测分析来获取风机齿轮油的相关信息。检测指标主要包括齿轮油黏度、水分以及油中的磨损颗粒，综合这些信息，来判断齿轮的磨损状况。现有的齿轮油取样分析技术最大的缺点就在于就地取样的困难。风电场通常位置偏远，环境恶劣，每台机组之间相距又较远，每次取样都会给工作人员带来较大的困难和危险性。

而齿轮箱空间的外壁空间有限，如何在有限的空间内布设在线检测装置同样是一个难题。

实用新型内容

本申请提供一种风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置，可拆卸的安装于齿轮箱润滑油通道中，通过对其内部结构的改进，充分利用空间布设在线检测装置内部的器件，实现对于润滑油信息的准确检测。

所述风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置外壁为上宽下窄型结构，内壁为阶梯结构；

所述检测装置内部包括：设置于最底层阶梯处的黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器；

设置于不同阶梯上的采样数据处理单元、主控单元和串口通信单元；

所述采样数据处理单元分别与所述黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器电连接；

所述主控单元与所述采样数据处理单元电连接；

所述串口通信单元与所述主控单元电连接。

由上，风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置可拆卸的安装于齿轮箱润滑油通道中，通过对其内部结构的改进，充分利用空间布设在线检测装置内部的器件，实现对于润滑油信息的准确检测。

可选的，所述检测装置内部还包括：设置最底层阶梯处的传感器清洗通道，所述传感器清洗通道分别与黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器连接；

所述传感器清洗通道一端为清洗剂储存箱，另一端为清洗剂回收箱。

由上，可实现对各传感器的清洗，延长各传感器的使用寿命，降低风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置的养护成本。

可选的，所述传感器清洗通道与黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器的连接处设置分别设置有电磁阀。

可选的，所述清洗剂储存箱至少包括两个相互独立的分区，不同分区中存储不同清洗剂，各分区出口处分别设置有电磁阀。

由上，可以实现对于不同传感器配置不同的清洗剂，最大限度的延长各传感器的使用寿命。

可选的，所述采样数据处理单元为包括型号为MAX125芯片的电路。

可选的，所述主控单元为包括型号为STM320F28335芯片的电路。

可选的，所述串口通信单元为包括型号为ADM2483芯片的电路。

附图说明

图1为风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置的原理示意图；

图2为采样数据处理单元的电路原理示意图；

图3为主控单元的电路原理示意图；

图4为串口通信单元电路原理示意图；

图5为风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置与风电机组齿轮箱的连接示意图；

图6为风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置的内部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所公开的风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置，可拆卸的安装于齿轮箱润滑油通道中，通过对其内部结构的改进，充分利用空间布设在线检测装置内部的器件，实现对于润滑油信息的准确检测。

如图1所示为风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置的原理示意图。包括黏度传感器10、金属颗粒传感器20、温度传感器30，分别与上述传感器电连接的采样数据处理单元40。与采样数据处理单元40连接的主控单元50。以及与主控单元50连接的串口通信单元60。

所述黏度传感器10用于采集风电机组齿轮箱润滑油的粘度信息，将其变换为可以在弱电系统内采样的低电压信号。本实施例中，所述粘度传感器10选用型号为PQM-1的传感器。

金属颗粒传感器20用于采集风电机组齿轮箱润滑油中的金属颗粒浓度，将其变换为可以在弱电系统内采样的低电压信号。本实施例中，所述金属颗粒传感器20选用型号为ZCMS系列电磁式金属颗粒传感器

温度传感器20用于采集油样的温度。

采样数据处理单元40用于分别与黏度传感器10、金属颗粒传感器20和温度传感器30连接，用于将上述传感器所采集的数据进行模数转换处理。图2所示为采样数据处理单元40的电路原理示意图，本实施例中，采样数据处理单元40选用包括型号为MAX125芯片的电路实现，MAX125芯片是一个高速、多通道的同步采样数据获得系统。它包含一个3微秒的14位分辨率的模数转换器，一个+2.5V内部参考电压,一个参考输入缓冲器,四个同步采样/保持，一个可编程序列发生器，还有四个存放转换数据的14位RAM。四个连续的读信号可访问四个转换数据。粘度传感器10、金属颗粒传感器20和温度传感器30所输出的模拟电压直接输入到MAX125的模拟输入口，具体为第2、3、和4管脚。

主控单元50用于将采样数据处理单元40所处理后的采集数据打包发送到串口通信单元60。图3所示，本实施例中，主控单元50选用包括型号为STM320F28335芯片的电路，该芯片最大工作钟为150MHz，能够满足系统要求。设置STM320F28335芯片的B口为数字输入口，与采样数据处理单元40中的MAX125芯片的14位数字输出端连接。另外，STM320F28335芯片的第92管脚连接发光二极管(LED)，通过控制发光二极管的开闭表示本装置的工作状态。

串口通信单元60用于将主控单元50所打包的采集数据传输至上位机。如图4所示为串口通信单元60的电路原理示意图，为保证传输的抗干扰性，本装置使用差分传输串口通信RS-485。因其使用简单，外接电路少等原因，故收发器选用ADI公司的隔离型半双工ADM2483。ADM2483的第3管脚即接收端连接主控单元50中STM320F28335芯片的91管脚，ADM2483的第6管脚即发送端连接STM320F28335芯片的90管脚。

较佳的，还可包括无线通信单元(未图示)，与主控单元50连接，用于将主控单元50所打包的采集数据进行调制处理，以无线形式输出。实现对于风电机组齿轮箱润滑油的远程检测。

图5所示为本装置与风电机组齿轮箱的连接示意图。图中风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52的外壁采用倒梯形或碗型等上宽下窄型结构，可拆卸的安装于齿轮箱润滑油通道51上壁，可通过螺栓对风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52进行加固。上述连接无需损坏原有油路结构，且具有较佳的密封性，实现对于润滑油的在线检测。

图6为风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52的内部结构示意图，黏度传感器10、金属颗粒传感器20、温度传感器30封装为T型结构，设置于风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52底部，各传感器探头部分与齿轮箱润滑油通道51连通。

所述风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52底部设置有传感器清洗通道61，该通道一端为清洗剂储存箱(未图示)，内存有通用的石油醚或汽油等清洗剂，该通道另一端为清洗剂回收箱(未图示)。清洗通道61内设置有第一、第二、第三电磁阀(62、63、64)，通过控制上述电磁阀的开闭，使得清洗剂对不同传感器进行清洗。

进一步的，还可对清洗剂储存箱进行分区，各个分区相互独立，并在各分区的出口处分别设置有电磁阀，不同分区中存储不同传感器最适宜的清洗剂。由此可实现采用不同清洗剂对不同传感器的清洁保养，以实现延长各传感器的使用寿命。

风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置52内壁为阶梯结构，因此，前文所述采样数据处理单元40、主控单元50、串口通信单元60以及无线通信单元便可充分利用风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置的空间。例如可将上述各电路的封装安装于装置内部不同阶梯出，利于布局以及各电路的散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，总之凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风电机组齿轮箱润滑油在线检测装置，其特征在于，所述检测装置的外壁为上宽下窄型结构，内壁为阶梯结构；

所述检测装置内部包括：设置于最底层阶梯处的黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器；

设置于不同阶梯上的采样数据处理单元、主控单元和串口通信单元；

所述采样数据处理单元分别与所述黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器电连接；

所述主控单元与所述采样数据处理单元电连接；

所述串口通信单元与所述主控单元电连接。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置内部还包括：设置最底层阶梯处的传感器清洗通道，所述传感器清洗通道分别与黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器连接；

所述传感器清洗通道一端为清洗剂储存箱，另一端为清洗剂回收箱。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述传感器清洗通道与黏度传感器、金属颗粒传感器和温度传感器的连接处设置分别设置有电磁阀。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述清洗剂储存箱至少包括两个相互独立的分区，不同分区中存储不同清洗剂，各分区出口处分别设置有电磁阀。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述采样数据处理单元为包括型号为MAX125芯片的电路。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述主控单元为包括型号为STM320F28335芯片的电路。

7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述串口通信单元为包括型号为ADM2483芯片的电路。