CN208588811U - 风力发电机组试验台及其检测装置工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机组试验台及其检测装置工装。检测装置工装包括：固定座构件，用于可拆卸地安装在安装平台上；连接构件，该连接构件的第一端连接到固定座构件；角度调节构件，该角度调节构件安装在连接构件的第二端，其中，角度调节构件包括主体部和可转动球体，主体部具有球形状的内腔，可转动球体容纳在主体部的内腔中，并能够在主体部中转动；以及固定头构件，该固定头构件连接到可转动球体，并用于安装感测部件。根据本实用新型的风力发电机组试验台及其检测装置工装，通过利用角度调节构件有效且快速调节感测部件的方位，使得检测装置工装能够适应具有不同预定设计倾角的拖动端电机以及联轴器。

Description

风力发电机组试验台及其检测装置工装

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组试验台及其检测装置工装。

背景技术

近年来，利用风力发电机组实现对风能转化为电能的发电技术越来越普遍，由于风力发电机组尺寸较大且制造成本较高，因此在正式应用风力发电机组之前，对其的风能转换效率、能量传动效率以及机组各部件运行稳定性进行测试试验是非常有必要的。针对大型永磁直驱风力发电机组试验台的转速及角度位置检测，通常试验台选用磁条编码器进行转速及角度位置检测，例如磁条编码器包括磁条和感应探头，磁条需安装在发电机组试验台的联轴器上，感应探头需安装在与磁条分开的位置，并且与磁条相对设置。磁条安装在联轴器上的位置是固定的，但是不同的风力发电机组的联轴器伸缩的长度不同，并且根据被测试电机的不同而导致联轴器存在不同的倾角。

当现有的检测装置工装被用于测试不同的风力发电机组的转速及角度位置检测时，每次都需要拆卸检测装置工装并根据特定风力发电机组的特定倾角而设计专门的固定夹板以使感应探头以特定倾角与磁条相对设置，并且多次拆装工作导致工作效率下降，对作业人员产生安全隐患。

实用新型内容

为了解决拆卸检测装置工装工作量大、工作效率低、安全隐患大的问题，本实用新型提供了一种风力发电机组试验台的检测装置工装，其通过利用角度调节构件有效且快速调节感应探头的方位，使得检测装置工装能够适应具有不同预定设计倾角的拖动端电机以及联轴器。

本实用新型的一方面提供一种风力发电机组试验台的检测装置工装，用于检测风力发电机组的转速及角度位置，其中，检测装置工装包括：固定座构件，用于可拆卸地安装在安装平台上；连接构件，连接构件的第一端连接到固定座构件；角度调节构件，角度调节构件安装在连接构件的第二端，其中，角度调节构件包括主体部和可转动球体，主体部具有球形状的内腔，可转动球体容纳在主体部的内腔中，并能够在主体部中转动；以及固定头构件，固定头构件连接到可转动球体，并用于安装感测部件。

优选地，角度调节构件还包括紧固构件，紧固构件能够插入主体部中，从而压抵可转动球体，以防止可转动球体转动。

优选地，角度调节构件还包括设置在主体部的下部的底部平台，底部平台开设有插入孔，连接构件的第二端固定地插入到底部平台的插入孔中。

优选地，角度调节构件还包括支撑平台，支撑平台设置在可转动球体的上方并与可转动球体固定连接，固定头构件与支撑平台固定连接。

优选地，固定头构件包括底板部和立板部，底板部安装在角度调节构件的支撑平台上，立板部立设在底板部的中央部，感测部件可拆卸地安装在立板部上。

优选地，底板部具有工字形状的平面形状。

优选地，固定座构件为可拆卸地夹持在安装平台上的夹持钳。

优选地，连接构件为能够调节长度的伸缩杆。

优选地，连接构件包括多段节杆，两个相邻的节杆通过万向关节以能够旋转的方式连接在一起。

本实用新型的另一方面提供一种风力发电机组试验台，其中，风力发电机组试验台包括：拖动端电机，拖动端电机安装在拖动端支座上；被试端电机，被试端电机安装在被试端支座上；联轴器，联轴器的第一端连接到拖动端电机的输出轴，联轴器的第二端连接到被试端电机的输入轴；定镐支架，定镐支架位于联轴器的下方；检测装置工装，检测装置工装为如上所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，检测装置工装的固定座构件安装在定镐支架的上部，感测部件，安装在检测装置工装的固定头构件上，其中，检测装置工装的角度调节构件能够调节感测部件相对于安装在联轴器上的磁条的角度。

根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装，通过利用角度调节构件有效且快速调节感测部件的方位，使得检测装置工装能够适应具有不同预定设计倾角的拖动端电机以及联轴器，实现对风力发电机组转速及角度位置的有效测量。

此外，根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装，通过利用连接构件，能够在水平方向和竖直方向上调节感测部件的位置，使得感测部件能够快速地移动到磁条安装部位附近。

此外，根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装能够方便快捷地安装和拆卸，提高施工效率。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装的示意图；

图2是示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装的固定头构件的主视图；

图3是示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装的固定头构件的俯视图；以及

图4是示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的示意图。

附图标记说明

1：固定座构件；11：紧固构件；2：连接构件；21：节杆；22：万向关节；3：角度调节构件；31：底部平台；32：主体部；33：支撑平台；34：紧固构件；35：连接螺杆；4：固定头构件；41：底板部；42：立板部；43：螺纹孔；5：拖动端支座；51：拖动端电机；52：拖动端底座部；53：拖动端垫高部；54：倾角调节部；55：拖动端固定部；6：被试端支座；61：被试端电机；62：被试端机舱；7：联轴器；8：定镐支架；81：安装平台；9：底座。

具体实施方式

现在将详细描述本实用新型的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号指示相同的部分。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本实用新型。

图1示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装的示意图。

在实施例中，如图1所示，检测装置工装可包括：固定座构件1，该固定座构件1能够可拆卸地安装在安装平台上；连接构件2，该连接构件2的第一端连接到固定座构件1；角度调节构件3，该角度调节构件3安装在连接构件2的第二端，角度调节构件3至少包括主体部32和可转动球体，主体部32具有球形状的内腔，可转动球体容纳在主体部32的内腔中；以及固定头构件4，该固定头构件4连接到可转动球体，并用于安装感测部件。通过使可转动球体在主体部32中转动，能够调节固定头构件4的位置和角度。在示例性实施例中，角度调节构件3的可转动球体能够相对于主体部32进行360°旋转。

以下将描述角度调节构件3的具体构造。

在实施例中，角度调节构件3可包括：底部平台31，开设有插入孔，连接构件2的第二端可例如通过螺纹连接的方式旋拧到底部平台31的插入孔中，从而与角度调节构件3固定连接；如上所述的主体部32，具有球形状的内腔，底部平台31设置在主体部32的下部；如上所述的可转动球体，容纳在主体部32的内腔中；支撑平台33，设置在可转动球体的上方并与可转动球体固定连接，固定头构件4可例如通过螺纹的方式与支撑平台33固定连接；以及紧固构件34，能够插入主体部32中，从而压抵可转动球体，使得可转动球体的位置相对于主体部32的内腔被固定。

此外，在实施例中，可转动球体可以以间隙配合的方式容纳在主体部32的内腔中，在松开紧固构件34时，可转动球体可在主体部32的内腔中转动，以带动支撑平台33升高、降低或倾斜，从而调整安装有感测部件的固定头构件4角度和位置。

在示例性实施例中，紧固构件34可以为紧固螺栓，例如，紧固构件34可插入开设于主体部32的螺纹孔中，从而使可转动球体相对于主体部32的内腔被定位，防止可转动球体转动。

此外，可转动球体也可以以过盈配合的方式容纳在主体部32的内腔中，在这种情况下，当满足固定要求的情况下，可适当地省略紧固构件34。在可转动球体以紧密配合方式固定在主体部32中的情况下，当外力大于可转动球体与主体部32之间的作用力时，可转动球体能够相对于主体部32转动，从而调节固定头构件4角度和位置。

在实施例中，可转动球体可与支撑平台33利用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)工程塑料一体地形成，例如可转动球体与支撑平台33通过连接杆或连接板利用ABS工程塑料一体地形成并连接在一起，然而可转动球体与支撑平台33之间的连接方式不限于此，也可在可转动球体和支撑平台33开设螺纹孔，利用带有外螺纹的连接杆分别与可转动球体和支撑平台33的螺纹孔进行螺纹接合；也可使可转动球体与连接螺栓利用ABS工程塑料一体地形成，然后将连接螺栓旋拧到开设于支撑平台33的螺纹孔中，从而使可转动球体与支撑平台33彼此连接。在可转动球体与支撑平台33采用单独形成然后在通过任意连接手段连接在一起的情况下，可转动球体或支撑平台33可利用ABS工程塑料形成，但是也可为了提高强度，利用金属材料形成。

另外，在实施例中，角度调节构件3整体可利用ABS工程塑料形成，但是为了满足更好的强度要求，可以使角度调节构件3的各个部件选择性地利用金属材料形成，例如使底部平台31利用金属材料形成，如此提高底部平台31的连接强度，例如使可转动球体与支撑平台33利用金属材料形成，如此提高可转动球体与支撑平台33的支撑强度。

在实际操作中，根据风力发电机组的预定设计倾角，可通过使角度调节构件3的可转动球体在主体部32的内腔中转动而使得角度调节构件3的支撑平台33相对于连接构件2的第二端成预定设计角度，然后将例如为紧固螺栓的紧固构件34插入到开设于主体部32的螺纹孔中，从而压抵可转动球体，使得可转动球体通过与主体部32的内腔壁之间的摩擦力而使可转动球体的位置相对于主体部32的内腔被固定。

在实施例中，检测装置工装的固定头构件4可固定地安装在角度调节构件3上，在该固定头构件4上，可安装感测部件，例如，可安装用于检测风力发电机组的转速及角度位置的感应探头。作为示例，角度调节构件3的支撑平台33的上部可一体地形成有连接螺杆35或螺纹连接地设置有连接螺杆35，该连接螺杆35可与在固定头构件4的底部开设的螺纹孔螺纹接合，从而使得角度调节构件3与固定头构件4固定连接在一起。

在实施例中，如图2和图3所示，固定头构件4可包括底板部41和立板部42。在实施例中，为了保证固定头构件4与感应探头的连接强度，固定头构件4整体可利用金属材料形成。如上所述，底板部41可通过螺纹连接的方式安装在角度调节构件3的支撑平台33上，然而不限于此，在支撑平台33利用金属材料形成且底板部41同样利用金属材料形成的情况下，固定头构件4的底板部41可通过焊接的方式与角度调节构件3的支撑平台33连接在一起。立板部42可立设并一体地形成在底板部41的中央部，立板部42的上部的两侧可开设有螺纹孔43，感应探头可通过螺纹连接的方式可拆卸地安装在立板部42上。

在图1所示的实施例中，角度调节构件3的支撑平台33与固定头构件4的底板部41通过仅一个带有外螺纹的连接螺杆35彼此连接在一起，但是为了保证角度调节构件3的支撑平台33与固定头构件4的底板部41之间的连接强度，可通过多个带有外螺纹的连接螺杆来将这两者彼此连接在一起。此外，在角度调节构件3的支撑平台33与固定头构件4的底板部41均利用金属材料形成的情况下，这两者之间也可通过连接板利用焊接的方式而连接在一起。

例如，在实施例中，固定头构件4的底板部41和立板部42可一体地形成，也可分别独立的形成，然后通过螺栓、螺钉、铆接等机械连接或焊接的方式连接在一起。

在实施例中，固定头构件4的底板部41可具有工字形状的平面形状(如图3所示)，从而使得对固定头构件4进行减重，使得通过角度调节构件3对固定头构件4的调节更加灵活。当然，只要能够保证角度调节构件3的支撑平台33所承受的重量要求，不具体限制固定头构件4的底板部41的平面形状，该底板部41也可具有其他平面形状。

尽管在图1所示的实施例中，角度调节构件3的支撑平台33与安装有感应探头的固定头构件4连接在一起，但是不限于此。例如，为了进一步优化重量，可省略角度调节构件3的支撑平台33，使角度调节构件3的可转动球体通过例如连接螺栓等与安装有感应探头的固定头构件4的底板部41螺纹连接在一起。

尽管在图1所示的实施例中，固定头构件4与感应探头通过螺纹连接的方式连接在一起，但是不限于此。例如，可省略固定头构件4，感应探头可与角度调节构件3直接连接在一起，具体地，在对角度调节构件3进行成形时，可使角度调节构件3的可转动球体直接形成有用于安装感应探头的安装板，并在安装板的两侧开设有螺纹孔，感应探头可通过螺纹连接的方式可拆卸地安装在安装板上。

此外，在实施例中，固定座构件1可以为可拆卸地夹持在安装平台上的夹持钳。在利用检测装置工装检测风力发电机组的转速及角度位置的情况下，固定座构件1固定地夹持在安装平面上，并且根据安装平面的尺寸不同而可以调节固定座构件1的夹持深度。例如为夹持钳的固定座构件1可夹持诸如方体形物件、圆管形物件。例如，夹持钳的夹持范围在1.6cm～5.6cm。

此外，在固定座构件1的上部形成有开口，连接构件2的第一端可插入到固定座构件1的开口中，然后利用诸如紧固螺栓、紧固销钉等紧固构件11将连接构件2的第一端与固定座构件1连接在一起。

此外，在如图1所示的实施例中，连接构件2包括多段节杆21，两个相邻的节杆21通过万向关节22以能够转动的方式连接在一起，从而能够调节两个节杆21之间的角度，并且节杆21能够伸缩，从而调节连接构件2的长度。如此的连接构件2能够在水平方向和竖直方向上调节感应探头的位置和朝向，使得当利用检测装置工装检测风力发电机组的转速和角度位置时使得安装在固定头构件4或角度调节构件3上的感应探头能够移动到预定位置并具有预定朝向。

在如图1所示的实施例中，连接构件2包括四段节杆21，四段节杆21的总长度可以为约77cm，四段节杆21的收纳长度可以为约23cm，但是不限于此，可以根据施工设计要求而调节节杆21的数量、节杆21的总长度以及节杆21的收纳长度。

图4是示出根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的示意图。

在实施例中，如图4所示，风力发电机组试验台可包括：拖动端电机51，安装在拖动端支座5上；被试端电机61，经由被试端机舱62安装在被试端支座6上；联轴器7，该联轴器7的第一端连接到拖动端电机51的输出轴，联轴器7的第二端连接到被试端电机61的输入轴；定镐支架8，位于联轴器7的下方；如上所述的检测装置工装，该检测装置工装的固定座构件1可安装在定镐支架8的上部。

例如，在实施例中，拖动端电机51的输出轴、联轴器7和被试端电机61的输入轴可通过连接法兰而彼此连接在一起。

另外，在实施例中，被试端支座6可与拖动端支座5相对地设置，该被试端电机61可经由被试端机舱62安装在被试端支座6上。此外，在实施例中，拖动端支座5包括：拖动端底座部52，该拖动端底座部52固定到风力发电机组试验台的底座9，例如底座9可整体用于固定支撑试验台；拖动端垫高部53，该拖动端垫高部53搭接在拖动端底座部52上；倾角调节部54，该倾角调节部54使拖动端电机51的轴向相对于水平方向成预定设计倾角；以及拖动端固定部55，该拖动端固定部55搭接在倾角调节部54上，拖动端固定部55的横向内侧端与拖动端电机51固定连接。例如，在实施例中，可通过例如螺栓和T型螺纹等紧固构件将拖动端底座部52固定连接到底座9。与拖动端支座5类似，被试端支座6中的各个部件之间以及与被试端机舱62之间例如也可通过螺纹连接等方式彼此连接，但是不限于此。另外，如图4所示，定镐支架8也固定在底座9上，并位于联轴器7的下方。

此外，在本实用新型的实施例中，联轴器7可采用万向联轴器作为主要连接部件实现拖动端电机51和被试端电机61之间的连接，这样能够适应各零部件的制造误差带来的安装偏差。另外，由于拖动端电机51和被试端电机61可以为可存在偏航现象的风力发电机，因此即使在安装拖动端电机51和被试端电机61时产生偏航现象时也可通过万向联轴器实现有效的连接。此外，万向联轴器可以例如为十字轴式万向联轴器。十字轴式万向联轴器具有结构简单、连接可靠的优点。

此外，针对风力发电机的设计要求，通常将风力发电机设计为具有预定作业倾角，即预定作业仰角。也就是说，当风力发电机运行时，风力发电机会相对于水平方向向上仰起预定倾角，即风力发电机自身相对于竖直方向成与该预定倾角相等的角度或者风力发电机的轴向相对于水平方向成该预定倾角，这样能够保证风力发电机组稳定且高效地运行。

由于风力发电机存在上述设计特点，因此在设计风力发电机组试验台时，应当尽可能模拟风力发电机的实际运行工况。因而，本实用新型所设计的倾角调节部54能够使得拖动端电机51的轴向相对于水平方向成预定设计倾角，使得能够提高试验台的测试试验的准确度。

在如图4所示的实施例中，被试端电机61具有7°预定设计倾角。也就是说，联轴器7也存在7°的预定设计倾角。当利用检测装置工装检测风力发电机组的转速和角度位置时，将磁条安装在联轴器7的预定位置处，并将检测装置工装的固定座构件1夹持在定镐支架8的安装平台81，然后通过检测装置工装的连接构件2在水平方向和垂直方向上将角度调节构件3移动到安装就位的磁条附近，然后通过角度调节构件3的可转动球体的转动动作，而使得安装在固定头构件4上的感应探头的有效感应面与磁条彼此面对并垂直设置，并且使得感应探头的有效感应面与磁条之间的距离为1.5mm至3mm，如此完成检测装置工装的装配作业。

例如，在测试过程中，感应探头能够测得转速信号和位置信号。对于转速信号的检测，通过转换模块将转速信号的频率线性转换成电压信号，由电压采集模块测得该电压信号，然后将该电压信号通过线性换算得到频率信号，频率信号除以发电机的传动轴转动一圈发出的脉冲数，得到当前发电机的转速。对于位置信号的检测，通过位置信号采集模块获取实数值的信号，然后将该实数值除以发电机的传动轴转动一圈发出的总数值，再乘以360得到当前的角度位置。

根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装，通过利用角度调节构件有效且快速调节例如感应探头的感测部件的方位，使得检测装置工装能够适应具有不同预定设计倾角的拖动端电机以及联轴器。

此外，根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装，通过利用连接构件，能够在水平方向和竖直方向上调节感测部件的位置，使得感测部件能够快速地移动到磁条安装部位附近。

此外，根据本实用新型的实施例的风力发电机组试验台的检测装置工装能够方便快捷地安装和拆卸，提高施工效率。

本实用新型的以上实施例仅仅是示例性的，而本实用新型并不受限于此。本领域技术人员应该理解：在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其中，本实用新型的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (10)

1.一种风力发电机组试验台的检测装置工装，用于检测风力发电机组的转速及角度位置，其特征在于，所述检测装置工装包括：

固定座构件(1)，用于可拆卸地安装在安装平台上；

连接构件(2)，所述连接构件(2)的第一端连接到所述固定座构件(1)；

角度调节构件(3)，所述角度调节构件(3)安装在所述连接构件(2)的第二端，其中，所述角度调节构件(3)包括主体部(32)和可转动球体，所述主体部(32)具有球形状的内腔，所述可转动球体容纳在所述主体部(32)的内腔中，并能够在所述主体部(32)中转动；以及

固定头构件(4)，所述固定头构件(4)连接到所述可转动球体，并用于安装感测部件。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述角度调节构件(3)还包括紧固构件(34)，所述紧固构件(34)能够插入所述主体部(32)中，从而压抵所述可转动球体，以防止所述可转动球体转动。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述角度调节构件(3)还包括设置在所述主体部(32)的下部的底部平台(31)，所述底部平台(31)开设有插入孔，所述连接构件(2)的第二端固定地插入到所述底部平台(31)的插入孔中。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述角度调节构件(3)还包括支撑平台(33)，所述支撑平台(33)设置在所述可转动球体的上方并与所述可转动球体固定连接，所述固定头构件(4)与所述支撑平台(33)固定连接。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，所述固定头构件(4)包括底板部(41)和立板部(42)，所述底板部(41)安装在所述角度调节构件(3)的支撑平台(33)上，所述立板部(42)立设在所述底板部(41)的中央部，所述感测部件可拆卸地安装在所述立板部(42)上。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述底板部(41)具有工字形状的平面形状。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述固定座构件(1)为可拆卸地夹持在所述安装平台上的夹持钳。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述连接构件(2)为能够调节长度的伸缩杆。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，其特征在于，

所述连接构件(2)包括多段节杆(21)，两个相邻的所述节杆(21)通过万向关节(22)以能够旋转的方式连接在一起。

10.一种风力发电机组试验台，其特征在于，所述风力发电机组试验台包括：

拖动端电机(51)，所述拖动端电机(51)安装在拖动端支座(5)上；

被试端电机(61)，所述被试端电机(61)安装在被试端支座(6)上；

联轴器(7)，所述联轴器(7)的第一端连接到所述拖动端电机(51)的输出轴，所述联轴器(7)的第二端连接到所述被试端电机(61)的输入轴；

定镐支架(8)，所述定镐支架(8)位于所述联轴器(7)的下方；

检测装置工装，所述检测装置工装为根据权利要求1至9中任一项所述的风力发电机组试验台的检测装置工装，所述检测装置工装的固定座构件(1)安装在所述定镐支架(8)的上部，

感测部件，安装在所述检测装置工装的固定头构件(4)上，

其中，所述检测装置工装的角度调节构件(3)能够调节所述感测部件相对于安装在所述联轴器(7)上的磁条的角度。