CN214793780U - 风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置，包括电齿箱本体和安装在所述电齿箱本体内部的运动齿轮，所述运动齿轮外侧啮合连接有检测齿轮，所述检测齿轮通过驱动机构进行转动，且所述驱动机构安装在所述电齿箱的内部，所述检测齿轮的齿槽内安装有第一监测机构，通过第一检测机构可监测检测齿轮与运动齿轮在啮合时的贴合面积，所述运动齿轮和所述检测齿轮之间设置有第二监测机构，通过第二监测机构可监测运动齿轮正反转时的齿面磨损程度，不需要将电齿箱本体拆卸开来进行检测，增加对运动会齿轮的检测效率，且检测比较方便。

Description

风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，且利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视，目前在风力发电上，齿轮箱是常见的设备之一，部件之间的传动都是利用齿轮箱进行传动来完成的，齿轮箱内部设置有很多齿轮等机械设备，这些机械设备在长期使用的情况下回发生磨损，需要进行更换，如果在使用的时候有严重磨损的齿轮不能被及时发现，则对整个风力发电组都是存在安全隐患的，特别是在恶劣环境中运行的左右同步齿轮，通常在齿轮使用过程中左、右边齿轮磨损不一致而造成齿轮在运行中的不同步，使齿轮啮合产生偏移时产生故障。

现有的技术中对齿轮箱内部的磨损度进行检测的时候，需要使整个风力发电装置停止运行，然后在将齿轮箱拆开，在对齿轮箱内部的磨损度进行检测，拆卸比较麻烦，且增加了检测的时间。为此，我们提出一种风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：风力发电齿轮箱磨损状态在线监测装置，包括电齿箱本体和安装在所述电齿箱本体内部的运动齿轮，所述运动齿轮外侧啮合连接有检测齿轮，所述检测齿轮通过驱动机构进行转动，且所述驱动机构安装在所述电齿箱的内部，所述检测齿轮的齿槽内安装有第一监测机构，通过第一检测机构可监测检测齿轮与运动齿轮在啮合时的贴合面积，所述运动齿轮和所述检测齿轮之间设置有第二监测机构，通过第二监测机构可监测运动齿轮正反转时的齿面磨损程度。

优选的，所述驱动机构包括安装在所述电齿箱本体内部的伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端安装有电机，所述电机的输出端安装有连接杆，所述连接杆带动所述检测齿轮转动。

优选的，所述第一监测机构包括开设在所述运动齿轮齿槽内的放置槽，所述放置槽内部安装有用来监测所述运动齿轮和检测齿轮啮合时齿面贴合面积的微型摄像头，所述放置槽的槽口处安装有透明的遮盖板。

优选的，所述第二监测机构包括固定架，且固定架的一端与所述电机上的电机座相连，所述连接杆远离所述电机的一端贯穿所述检测齿轮，且其端部通过轴承连接有固定环，所述固定环上可拆卸的连接有刻度盘，所述刻度盘上安装有红外接收器，且红外接接收器与所述固定架远离所述电机的一端固定，所述第二监测机构还包括固定安装在运动齿轮齿心位置上的红外发射装置，所述红外发射装置将信号发射到所述红外接收器上，所述红外接收器接收信号的位置对应刻度盘的刻度。

优选的，所述红外发射装置包括可拆卸安装在所述运动齿轮轮心位置上的固定板，所述固定板上安装有发射器。

优选的，所述运动齿轮的轮心位置开设有连接孔，所述固定板靠近所述连接孔的一侧安装有磁铁柱，所述磁铁柱磁吸在所述连接孔内。

优选的，所述固定环的外侧安装有固定柱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型设备在开始使用的时候，通过设置的第一检测机构、第二检测机构和检测齿轮在使用的时候可以实现对电齿箱本体内部的运动齿轮的磨损程度进行检测，且该装置在使用的时候，不需要将电齿箱本体拆卸开来进行检测，增加对运动会齿轮的检测效率，且检测比较方便。

2、本实用新型设备在开始使用时，通过设置的驱动机构可以带动检测齿轮运动，从而可以使检测机构更加准确的对运动齿轮的正反磨损度进行检测。

附图说明

图1为本实用新型整体结构主视示意图；

图2为本实用新型结构驱动机构和检测机构主视示意图；

图3为本实用新型结构驱动机构和检测机构部分结构展开示意图；

图4为本实用新型结构检测齿轮主视示意图；

图5为本实用新型结构检测齿轮剖视俯视结构示意图；

图6为本实用新型结构检测机构展开主视示意图；

图7为本实用新型结构数据检测件展开结构示意图；

图8为本实用新型结构图7 后视结构示意图；

图9为本实用新型第二监测机构原理示意图。

图中：1-运动齿轮；2-电齿箱本体；3-检测齿轮；4-驱动机构；5-第一监测机构；6-第二监测机构；41-伸缩气缸；42-电机；44-连接杆；51-放置槽；52-微型摄像头；53-遮盖板；61-固定架；62-固定环；63-刻度盘；64-红外接收器；7-红外发射装置；71-固定板；72-发射器；8-连接孔；81-磁铁柱；9-固定柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：风力电齿箱本体磨损状态在线监测装置，包括电齿箱本体2和安装在所述电齿箱本体内部的运动齿轮1，所述运动齿轮1外侧啮合连接有检测齿轮3，所述检测齿轮3通过驱动机构4进行转动，且所述驱动机构4安装在所述电齿箱的内部，所述检测齿轮3的齿槽内安装有第一监测机构5，通过第一检测机构可监测检测齿轮3与运动齿轮1在啮合时的贴合面积，所述运动齿轮1和所述检测齿轮3之间设置有第二监测机构6，通过第二监测机构6可监测运动齿轮1正反转时的齿面磨损程度，当需要对电齿箱本体2内部的齿轮的磨损度进行检测的时候，打开所述驱动机构4，所述驱动机构4带动所述检测齿轮3运动，同时使所述检测齿轮3与运动齿轮1外侧啮合连接，然后所述驱动机构4带动所述检测齿轮3正反转运动，这样可以检测运动齿轮1齿头两面的磨损情况以及与监测齿轮3之间的贴合程度。

所述驱动机构4包括安装在所述电齿箱本体2内部的伸缩气缸41，所述伸缩气缸41的输出端安装有电机42，所述电机42的输出端安装有连接杆44，所述连接杆44带动所述检测齿轮3转动。

在不需要检测时，监测齿轮3与运动齿轮1之间是不啮合的，当需要对运动齿轮1进行检测时，通过伸缩气缸41的伸缩带动电机42上升，从而使电机42输出端上的检测齿轮3与运动齿轮1啮合。

所述第一监测机构5包括开设在所述运动齿轮1齿槽内的放置槽51，所述放置槽51内部安装有用来监测所述运动齿轮1和检测齿轮3啮合时齿面贴合面积的微型摄像头52，所述放置槽51的槽口处安装有透明的遮盖板53；

微型摄像头可以采用体积较小的6毫米工业内窥镜形式的，可参考型号为USB200万。

在运动齿轮1与监测齿轮3啮合时，通过微型摄像头52对两者齿头贴合程度进行拍摄，并且将拍摄的数据进行上传，然后进行比对，这里可以采用控制器的方式进行数据处理，为了保证微型摄像头52的安全，通过透明遮盖板53对其进行保护。

所述第二监测机构包括固定架61，且固定架61的一端与所述电机42上的电机42座相连，所述连接杆44远离所述电机42的一端贯穿所述检测齿轮3，且其端部通过轴承连接有固定环62，所述固定环62上可拆卸的连接有刻度盘63，所述刻度盘63上安装有红外接收器64，且红外接接收器与所述固定架61远离所述电机42的一端固定，所述第二监测机构还包括固定安装在运动齿轮1齿心位置上的红外发射装置7，所述红外发射装置7将信号发射到所述红外接收器64上，所述红外接收器64接收信号的位置对应刻度盘63的刻度。

第二监测机构主要的目的是监测运动齿轮1的齿头磨损程度，红外发射装置7发射出红外线，红外线照射在红外接收器64上，这里的红外接收器64采用任何可以进行光线反射的材料，具体原理可以参考说明书附图9，当运动齿头发生磨损时，运动齿轮1的齿头面为了和检测齿轮3的齿头面贴合，会将磨损的区域补全，在补齐的过程中，会使红外发射装置7的发射端与未磨损的齿轮时的发生端产生一定偏移，本领域技术人员可知红外发射器72的原理是通过光速来进行测距，当发射端发生偏移，即光线照射到接收器上的距离会发生变换，通过这个距离再结合刻度盘63，便可以知道运动齿轮1的具体磨损程度。

所述红外发射装置7包括可拆卸安装在所述运动齿轮1轮心位置上的固定板71，所述固定板71上安装有发射器72。

发射器72可以采用现有市场上红外测距仪。

发射器可以采用红外测距仪，具体型号可选自DL331040/DL331040B；红外接收器可以是一个可以反光的套环，即红外测距仪发射的红外照射到这个套环的表面，将光线反射到测距仪上，从而可以确定红外测距仪到套环的距离，当距离发生改变时，即红外测距仪所测得数据发生变换，即运动齿轮与检测齿轮齿头面的接触面会出现破损，工作人员可以通过读数判定其发生损坏，例如正常的测距仪测量的数据是20cm，当发生磨损时，具体可参考附图9，测距仪的数据变会大于20cm，这个时候可以断定运动齿轮的齿头面出现磨损，其磨损程度可以通过观察刻度盘来获取，即刻度盘上的刻度与套环是对应的，当数据为20cm时，对应的刻度盘数值是0，当数据大于20cm，即刻度会发生变化，这里的数据可以是磨损角度，通过观察刻度便可以得出运动齿轮的磨损程度。

所述运动齿轮1的轮心位置开设有连接孔8，所述固定板71靠近所述连接孔8的一侧安装有磁铁柱81，所述磁铁柱81磁吸在所述连接孔8内，磁铁柱81与连接孔8的配合可以实现红外发射装置7的拆卸。

所述固定环62的外侧安装有固定柱9。刻度盘63的内圈和固定环62的外圈之间是通过螺纹记性连接的，当需要更换固定环62时，通过固定柱9便可以轻松的将其拆卸下来。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，包括电齿箱本体（2）和安装在所述电齿箱本体内部的运动齿轮（1）；

其特征在于：所述运动齿轮（1）外侧啮合连接有检测齿轮（3），所述检测齿轮（3）通过驱动机构（4）进行转动，且所述驱动机构（4）安装在所述电齿箱的内部；

所述检测齿轮（3）的齿槽内安装有第一监测机构（5），通过第一检测机构可监测检测齿轮（3）与运动齿轮（1）在啮合时的贴合面积；

所述运动齿轮（1）和所述检测齿轮（3）之间设置有第二监测机构（6），通过第二监测机构（6）可监测运动齿轮（1）正反转时的齿面磨损程度。

2.根据权利要求1所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述驱动机构（4）包括安装在所述电齿箱本体（2）内部的伸缩气缸（41），所述伸缩气缸（41）的输出端安装有电机（42），所述电机（42）的输出端安装有连接杆（44），所述连接杆（44）带动所述检测齿轮（3）转动。

3.根据权利要求2所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述第一监测机构（5）包括开设在所述运动齿轮（1）齿槽内的放置槽（51），所述放置槽（51）内部安装有用来监测所述运动齿轮（1）和检测齿轮（3）啮合时齿面贴合面积的微型摄像头（52）；

所述放置槽（51）的槽口处安装有透明的遮盖板（53）。

4.根据权利要求3所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述第二监测机构包括固定架（61），且固定架（61）的一端与所述电机（42）上的电机（42）座相连；

所述连接杆（44）远离所述电机（42）的一端贯穿所述检测齿轮（3），且其端部通过轴承连接有固定环（62），所述固定环（62）上可拆卸的连接有刻度盘（63），所述刻度盘（63）上安装有红外接收器（64），且红外接接收器与所述固定架（61）远离所述电机（42）的一端固定；

所述第二监测机构还包括固定安装在运动齿轮（1）齿心位置上的红外发射装置（7），所述红外发射装置（7）将信号发射到所述红外接收器（64）上，所述红外接收器（64）接收信号的位置对应刻度盘（63）的刻度。

5.根据权利要求4所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述红外发射装置（7）包括可拆卸安装在所述运动齿轮（1）轮心位置上的固定板（71），所述固定板（71）上安装有发射器（72）。

6.根据权利要求5所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述运动齿轮（1）的轮心位置开设有连接孔（8）；

所述固定板（71）靠近所述连接孔（8）的一侧安装有磁铁柱（81），所述磁铁柱（81）磁吸在所述连接孔（8）内。

7.根据权利要求6所述的风力电齿箱本体（2）磨损状态在线监测装置，其特征在于：所述固定环（62）的外侧安装有固定柱（9）。

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