CN212722925U - 前置式风机测风支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种前置式风机测风支架，包括：固定装置，被配置为与风机轮毂的迎风侧的表面固定；平衡杆，被配置为将测风仪器固定于其第一端部，所述第一端部由风机轮毂外壳的迎风面开口伸出，以使所述测风仪器处于风来向和风机之间，其第二端部穿过所述固定装置；旋转装置，被配置为处于所述固定装置与所述平衡杆之间，当所述固定装置随风机轮毂转动时，所述旋转装置使所述平衡杆保持绝对静止。

Description

前置式风机测风支架

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种前置式风机测风支架。

背景技术

目前市场上多采用后置式风速风向仪，安装于风机机舱尾部上方，例如超声波风速风向仪结合风杯式风速风向仪，通过算法纠正误差，但是实际情况下误差会远远超出理想状态，算法不能完全纠正实际误差，不能从根本上解决风机叶片的尾流影响；甚至，不同的风机厂家使用各自的算法，误差率也各不相同，进一步的影响风测的可靠性。

由于风机机舱尾部的空间较大，国内外的风电厂家基本选择了风力发电机的风速风向检测装置安装在风力发电机机舱尾部上方的安装方案，但是由于发电机的叶片在发电时会产生尾流，而尾流导致风速风向仪测量的风向不准确不可靠，同时检测的风速也会与实际的风速有一定的误差，造成风机通过算法计算的风向与实际风向有误差，不能准确对风，不能最大效率发电的后果，另外，风速误差造成不能准确得到发电效率，不能准确得到风功率预测的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种前置式风机测风支架，以解决现有的风速风向仪测量风速风向不可靠的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种前置式风机测风支架，所述前置式风机测风支架包括：

固定装置，被配置为能够固定在风机轮毂的迎风侧的表面上；

平衡杆，被配置为固定测风仪器，其中所述平衡杆在横向于固定装置的方向上延伸；以及

旋转装置，被布置在所述固定装置与所述平衡杆之间，其中所述旋转装置被构造为在所述固定装置随风机轮毂转动时使所述平衡杆保持绝对静止。

在此，术语″绝对静止″是指所涉及对象相对于环境或地球保持静止。术语″相对静止″是指所涉及第一对象相对于至少所涉及第二对象保持静止。另外，在本申请中，术语″静止″可以涵盖完全静止以及基本静止。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，其中所述平衡杆具有第一端部和第二端部，其中第一端部被配置为固定测风仪器，其中所述第一端部被配置为能够从风机轮毂外壳的迎风面开口伸出，并且所述第二端固定在旋转装置上。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述旋转装置包括第一轴承和第二轴承，其中：

所述第一轴承布置在所述固定装置的顶面，其中该顶面在所述前置式风机测风支架被安装以后朝向所述风来向；所述第二轴承布置在所述固定装置的底面，其中该底面在所述前置式风机测风支架被安装以后朝向所述风机轮毂；以及

所述平衡杆被布置为穿过所述第一轴承与所述第二轴承，使得所述平衡杆的重心位于所述第一轴承和所述第二轴承之间。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述固定装置包括V形罩和法兰，其中：

所述V形罩安装于所述法兰的顶面，该顶面朝向所述风来向；

所述第一轴承通过螺丝紧固于所述V形罩上，所述第二轴承通过螺丝紧固于所述法兰的底面，该底面朝向所述风机轮毂。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述固定装置还包括磁铁和支撑架，所述支撑架通过螺丝紧固于所述法兰的底面，所述磁铁将所述支撑架的脚贴合在所述风机轮毂表面；

所述支撑架的数量为3～5个，所述磁铁的材料为钕铁硼磁铁。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述法兰与所述风机轮毂的表面平行；

根据所述风机轮毂与地面水平之间的夹角，所述平衡杆的第一端部和第二端部具有相应的夹角，以使所述第一端部与地面水平平行。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述第一端部的顶端弯曲90°垂直地面，所述测风仪器顶部的凹槽卡接于所述第一端部的顶端。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述测风仪器为超声波风速风向仪，用于测量风速和风向。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述平衡杆的第二端部安装有配重块，其中：

所述配重块包括配重本体与滑环，所述滑环套在所述平衡杆上，以调节所述配重本体与平衡杆中心的距离；

所述平衡杆的重心低于所述旋转装置的旋转轴。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，所述平衡杆的第一端部上套装有挡雨盘，所述挡雨盘覆盖所述风机轮毂外壳的迎风面开口。

可选的，在所述的前置式风机测风支架中，

将所述测风仪器安装于所述第一端部上，测风仪器电线从平衡杆中穿过；

所述第二端部穿过所述挡雨盘，所述挡雨盘放置于标定位置并用螺丝紧固；

所述旋转装置与所述固定装置连接；

所述固定装置与所述风机轮毂连接；

调节所述配重块。

在本实用新型提供的前置式风机测风支架中，通过固定装置与风机轮毂的迎风侧的表面固定，将测风仪器固定于平衡杆上，平衡杆穿过固定装置，且由风机轮毂外壳的迎风面开口伸出，当固定装置随风机轮毂转动时，处于固定装置与平衡杆之间的旋转装置使平衡杆保持绝对静止，实现了将测风装置前置于风机的迎风面，避免了常规风机测风仪安装在风机机舱尾部上方，所测数据受叶片尾流影响，风向标在风机运行时左右摆动，实时测风数据忽高忽低的缺陷。本实用新型的前置式风机测风支架正对风来向，不受尾流影响，所测数据都比后置的测风装置更加准确。

本实用新型提供的前置式风机测风支架在风机对风发电状态下可以更准确的测量风向与风速，本实用新型创造性的提出风机前置测风支架，打破传统思维模式，获得更加准确的数据，提高发电效率。另外，在算法上也可以大大简化，以及根据风速风向数据换算的其他数据也能更加准确。

附图说明

图1是本实用新型一实施例前置式风机测风支架整体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例前置式风机测风支架零部件结构示意图；

图3是本实用新型一实施例前置式风机测风支架装配示意图；

图中所示：10-V形罩；11-法兰；12-磁铁；13-支撑架；21-第一轴承；22-第二轴承；30-平衡杆；31-第一端部；32-第二端部；33-配重本体；34-滑环；40-风机轮毂；41-风机轮毂外壳；50-测风仪器；60-挡雨盘。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的前置式风机测风支架作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

另外，除非另行说明，本实用新型的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

本实用新型的核心思想在于提供一种前置式风机测风支架，以解决现有的风速风向仪测量风速风向不可靠的问题。

为实现上述思想，本实用新型提供了一种前置式风机测风支架，所述前置式风机测风支架包括：固定装置，被配置为能够固定在风机轮毂的迎风侧的表面上；平衡杆，被配置为固定测风仪器，其中所述平衡杆在横向于固定装置的方向上延伸；以及旋转装置，被布置在所述固定装置与所述平衡杆之间，其中所述旋转装置被构造为在所述固定装置随风机轮毂转动时使所述平衡杆保持绝对静止。

图1至图3提供了一种前置式风机测风支架的实施例。如图1～3所示，所述前置式风机测风支架包括：固定装置，被配置为与风机轮毂40的迎风侧的表面固定；平衡杆30，被配置为将测风仪器50固定于其第一端部31，所述第一端部31由风机轮毂外壳41的迎风面开口伸出，以使所述测风仪器50处于风来向和风机之间，其第二端部32穿过所述固定装置；旋转装置，被配置为处于所述固定装置与所述平衡杆30之间并夹持所述平衡杆的第二端部32，当所述固定装置随风机轮毂40转动时，所述旋转装置使所述平衡杆30保持绝对静止。

具体的，在所述的前置式风机测风支架中，所述旋转装置包括第一轴承21和第二轴承22，其中：所述第一轴承21安装于所述固定装置的顶面，该顶面朝向所述风来向；所述第二轴承22安装于所述固定装置的底面，该底面朝向所述风机轮毂40；所述平衡杆30穿过所述第一轴承21与所述第二轴承22；所述平衡杆30的重心位于所述第一轴承21和所述第二轴承22之间。

进一步的，在所述的前置式风机测风支架中，所述固定装置包括V形罩10和法兰11，其中：所述V形罩10安装于所述法兰11的顶面，该顶面朝向所述风来向；所述第一轴承21通过螺丝紧固于所述V形罩10上，所述第二轴承22通过螺丝紧固于所述法兰11的底面，该底面朝向所述风机轮毂40。在所述的前置式风机测风支架中，所述固定装置还包括磁铁12和支撑架13，所述支撑架13通过螺丝紧固于所述法兰11的底面，所述磁铁12将所述支撑架13的脚贴合在所述风机轮毂40表面；所述支撑架13的数量为3～5个，所述磁铁12的材料为钕铁硼磁铁，或其他稀土类磁铁等强力磁铁，其形状为圆片、圆环或方块等等。

另外，在所述的前置式风机测风支架中，所述法兰11与所述风机轮毂40的表面平行，即第二端部32垂直于风机轮毂40的表面；风机轮毂与地面水平不平行，根据所述风机轮毂40与地面水平之间的夹角，所述平衡杆30的第一端部31和第二端部32应具有相应的夹角，以使所述第一端部31与地面水平平行，进一步使测风仪器50的测风姿态与地面水平平行。由于风机轮毂40有一定的倾角，所以支撑架13也有一定的倾角，尽量使平衡杆30伸出风机轮毂外壳41的第一端部31与地面水平，避免因角度问题导致测风数据不准。并且在所述的前置式风机测风支架中，所述第一端部31的顶端弯曲90°垂直地面，所述测风仪器50顶部的凹槽卡接于所述第一端部31的顶端。

在本实用新型的一个实施例中，在所述的前置式风机测风支架中，所述测风仪器50为超声波风速风向仪，用于测量风速和风向。所述平衡杆30的第二端部32安装有配重块，其中：所述配重块包括配重本体33与滑环34，所述滑环34套在所述平衡杆30上，滑环34可以在平衡杆上滑动以调节所述配重本体33与平衡杆中心的距离；所述平衡杆30的重心低于所述旋转装置的旋转轴。配重块的作用用于平衡所述平衡杆30前部的重量，防止两个轴承偏磨，以使轴承免于维护，由于配重块和测风仪器50的重心低于旋转轴，因此风机轮毂40旋转不会让平衡杆30一起旋转，测风仪器50保持原有状态。所述平衡杆30的第一端部31上套装有挡雨盘60，所述挡雨盘60覆盖所述风机轮毂外壳41的迎风面开口。

本实施例的前置式风机测风支架的安装方式如下，将所述测风仪器50安装于所述第一端部31上，测风仪器电线从平衡杆30中穿过；所述第二端部32穿过所述挡雨盘60，所述挡雨盘60放置于标定位置并用螺丝紧固；接下来安装两个轴承及轴承座，将法兰11与V形罩10紧紧的固定在两个轴承座上，还需要将支撑架13安装在法兰11盘上，接着将磁铁12安装在支撑架13上，小心的将三块磁铁12慢慢的贴合到风机轮毂40上，接着安装滑环34和配重本体33，最后布线，更新风机程序。

正常发电时，平衡杆30两侧都有一定的重量，而且两侧的重量都在旋转轴下方，前置式风机测风支架整体重心在下，测风仪器50不会随风机轮毂40转动而转动，而是保持原始状态，平衡杆30与地面水平，即安装在平衡杆30上的测风仪器50与地面水平，测得数据为实时风速风向，挡雨盘60在第一轴承21前方，将吹进来的雨水阻挡，防止风机轮毂外壳41内的轴承及其他结构锈蚀，由于风机轮毂40转速慢，支架整体重量轻，因此两个轴承的轴承受力小，可以实现终身免于维护。材料为钕铁硼磁铁的强力磁铁12可以牢牢吸附在风机轮毂40表面，避免安装打孔的困难或焊接带来的动火作业风险。

本实施例具有以下有益效果：测风数据更加准确，不受叶片尾流影响；结构简单，造价成本低；使用性强，可针对绝大多数风机的后期安装(使用地区非冻雨区)；安装简单，免维护；对所测风速风向的数据处理算法简单；占用风机维护空间小(维护空间为人员对风机维护时穿行区域)。

在本实用新型提供的前置式风机测风支架中，通过固定装置与风机轮毂40的迎风侧的表面固定，其第二端部32穿过固定装置的平衡杆30将测风仪器50固定于其第一端部31且由风机轮毂外壳41的迎风面开口伸出，当固定装置随风机轮毂40转动时，处于固定装置与平衡杆30之间的旋转装置使平衡杆30保持绝对静止，实现了将测风装置前置于风机的迎风面，避免了常规风机测风仪安装在风机机舱尾部上方，所测数据受叶片尾流影响，风向标在风机运行时左右摆动，实时测风数据忽高忽低的缺陷。本实用新型的前置式风机测风支架正对风来向，不受尾流影响，所测数据都比后置的测风装置更加准确。

本实用新型提供的前置式风机测风支架在风机对风发电状态下可以更准确的测量风向与风速，本实用新型创造性的提出风机前置测风支架，打破传统思维模式，获得更加准确的数据，提高发电效率。另外，在算法上也可以大大简化，以及根据风速风向数据换算的其他数据也能更加准确。

综上，上述实施例对前置式风机测风支架的不同构型进行了详细说明，当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种前置式风机测风支架，其特征在于，包括：

固定装置，被配置为能够固定在风机轮毂的迎风侧的表面上；

平衡杆，被配置为固定测风仪器，其中所述平衡杆在横向于固定装置的方向上延伸；以及

旋转装置，被布置在所述固定装置与所述平衡杆之间，其中所述旋转装置被构造为在所述固定装置随风机轮毂转动时使所述平衡杆保持绝对静止。

2.如权利要求1所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述平衡杆具有第一端部和第二端部，其中第一端部被配置为固定测风仪器，其中所述第一端部被配置为能够从风机轮毂外壳的迎风面开口伸出，并且所述第二端固定在旋转装置上。

3.如权利要求2所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述旋转装置包括第一轴承和第二轴承，其中：

所述第一轴承布置在所述固定装置的顶面，其中该顶面在所述前置式风机测风支架被安装以后朝向所述风来向；所述第二轴承布置在所述固定装置的底面，其中该底面在所述前置式风机测风支架被安装以后朝向所述风机轮毂；以及

所述平衡杆被布置为穿过所述第一轴承与所述第二轴承，使得所述平衡杆的重心位于所述第一轴承和所述第二轴承之间。

4.如权利要求3所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述固定装置包括V形罩和法兰，其中：

所述V形罩安装于所述法兰的顶面，该顶面朝向所述风来向；

所述第一轴承通过螺丝紧固于所述V形罩上，所述第二轴承通过螺丝紧固于所述法兰的底面，该底面朝向所述风机轮毂。

5.如权利要求4所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述固定装置还包括磁铁和支撑架，所述支撑架通过螺丝紧固于所述法兰的底面，所述磁铁将所述支撑架的脚贴合在所述风机轮毂表面；

所述支撑架的数量为3～5个，所述磁铁的材料为钕铁硼磁铁。

6.如权利要求4所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述法兰与所述风机轮毂的表面平行；

根据所述风机轮毂与地面水平之间的夹角，所述平衡杆的第一端部和第二端部具有相应的夹角，以使所述第一端部与地面水平平行。

7.如权利要求6所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述第一端部的顶端弯曲90°垂直地面，所述测风仪器顶部的凹槽卡接于所述第一端部的顶端。

8.如权利要求1所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述测风仪器为超声波风速风向仪，用于测量风速和风向。

9.如权利要求2所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述平衡杆的第二端部安装有配重块，其中：

所述配重块包括配重本体与滑环，所述滑环套在所述平衡杆上，以调节所述配重本体与平衡杆中心的距离；

所述平衡杆的重心低于所述旋转装置的旋转轴。

10.如权利要求9所述的前置式风机测风支架，其特征在于，所述平衡杆的第一端部上套装有挡雨盘，所述挡雨盘覆盖所述风机轮毂外壳的迎风面开口。

11.如权利要求10所述的前置式风机测风支架，其特征在于，

将所述测风仪器安装于所述第一端部上，测风仪器电线从平衡杆中穿过；

所述第二端部穿过所述挡雨盘，所述挡雨盘放置于标定位置并用螺丝紧固；

所述旋转装置与所述固定装置连接；

所述固定装置与所述风机轮毂连接；

调节所述配重块。

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