CN215595793U - 一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，包括第一塔筒、第二塔筒、第一法兰、第二法兰以及螺栓，所述第一法兰固定安装在所述第一塔筒的底端，所述第二法兰固定安装在所述第二塔筒的顶端，所述第一法兰与第二法兰通过螺栓连接，所述第一塔筒与第二塔筒内腔连接处设置有第一应变片，所述第一法兰与第二法兰的外壁右侧连接处设置有第二应变片，所述第一塔筒的内壁固定安装有控制器，所述螺栓的上下两侧均设置有应变片固定机构。本实用新型涉及松紧度监测技术领域，实现了风力发电机组塔筒螺栓预紧力的在线、快速、可靠监测，能够及时发现螺栓紧固存在的缺陷，避免事故扩大。

Description

一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置

技术领域

本实用新型涉及松紧度监测技术领域，具体为一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置。

背景技术

大型风力发电机组塔筒是通过紧固螺栓进行固定安装的，随着风力发电机组单机容量的增加，塔筒高度的升高，整机的载荷也在不断增加，载荷的增加使得塔筒螺栓的可靠连接越来越重要。近些年塔筒连接失效问题频发，由此导致的风力发电机组倒塌也时有发生。

在风力发电机组运行过程中，塔筒螺栓不断受到交变载荷的作用，若螺栓的预紧力不足，会造成螺栓的疲劳断裂。目前风电运维中很少采用螺栓预紧力在线监测，风电场通常主要是按照风力发电机组厂家维护作业指导书要求，每年定检时对不低于10％的塔筒螺栓进行检测并紧固，并定期对螺栓进行巡视，通过检查螺栓标定线的变化及时发现松动的螺栓。

目前常见的螺栓预紧力测试方法有扭矩扳手法、电阻应变片电测法、超声波检测法、电阻应变片法、光测力学法、动力检测法、垫片型压力传感器等。为方便、经济的在线测量塔筒螺栓的预紧力，在风力发电机组运行过程中及时发现螺栓预紧力不足的问题，本发明开发了一种基于风力发电机组塔筒弯曲度差异的塔筒螺栓预紧力监测装置。该装置通过测量安装于风力发电机组塔筒法兰连接面侧面与塔筒内壁的多组应变片弯曲是否存在差异，判断塔筒法兰螺栓预紧力是否合格。

该检测装置结构简单，实现了风力发电机组塔筒螺栓预紧力的在线、快速、可靠监测，能够及时发现螺栓紧固存在的缺陷，避免事故扩大。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，解决了现有的部分背景技术问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，包括第一塔筒、第二塔筒、第一法兰、第二法兰以及螺栓，所述第一法兰固定安装在所述第一塔筒的底端，所述第二法兰固定安装在所述第二塔筒的顶端，所述第一法兰与第二法兰通过螺栓连接，所述第一塔筒与第二塔筒内腔连接处设置有第一应变片，所述第一法兰与第二法兰的外壁右侧连接处设置有第二应变片，所述第一塔筒的内壁固定安装有控制器，所述螺栓的上下两侧均设置有应变片固定机构。

优选的，其中一个所述应变片固定机构包括：第一固定块、固定板、连接块、插杆、把手、第二固定块、弹簧；

所述第一固定块固定安装在所述应变片的上方，所述固定板套接在所述螺栓的外壁，所述连接块固定安装在所述固定板的底端，所述插杆可滑动的插接在所述连接块的内腔，所述把手固定安装在所述插杆的右端，所述第二固定块固定安装在所述插杆的左端，所述弹簧套接在所述插杆的外壁，所述连接块的外壁右侧设置有限位组件。

优选的，所述限位组件包括：导杆以及挡板；

两个所述导杆分别固定安装在所述连接块的外壁右侧上下两端，所述挡板固定安装在两个所述导杆的右端，两个所述导杆可滑动的插接在所述把手的内腔。

优选的，所述第一固定块和第二固定块的外壁均设置有防滑垫。

优选的，所述把手的外壁设置有防滑棱。

优选的，所述第一法兰与第二法兰之间设置有垫片。

本实用新型提供了一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置。具备以下有益效果：该用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，通过第一应变片与第二应变片之间的相互配合，可将第一法兰与第二法兰在风力发电机组运行过程中会发生异常变形、振动，这种变化会反应在安装在第一塔筒与第二塔筒连接处内侧的第一应变片上，造成第一应变片与第二应变片受力不同，再通过控制器将数据远程输送至控制室，方便操作人员及时的来接螺栓的松紧度，以便及时作出相应的维修等操作，通过应变片固定机构的设置，将暴露在第一塔筒与第一塔筒外部的第二应变片稳定的固定在第一法兰与第二法兰的接缝处，避免其受到大风天气的影响造成其发生脱落，影响该装置的正常使用，提高了该装置的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所述一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置的主视剖视图。

图2为本实用新型所述一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置的图1的A处放大图。

图3为本实用新型所述一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置的主视图。

图中：1、第一塔筒；2、第二塔筒；3、第一法兰；4、第二法兰；5、螺栓；6、第一应变片；7、第二应变片；8、第一固定块；9、固定板；10、连接块；11、插杆；12、把手；13、第二固定块；14、弹簧；15、导杆；16、挡板；17、控制器。

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。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。(通过本领域人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。)

如图1-图3所示，一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，包括第一塔筒1、第二塔筒2、第一法兰3、第二法兰4以及螺栓5，第一法兰3固定安装在第一塔筒1的底端，第二法兰4固定安装在第二塔筒2的顶端，第一法兰3与第二法兰4通过螺栓5连接，第一塔筒1与第二塔筒2内腔连接处设置有第一应变片6，第一法兰3与第二法兰4的外壁右侧连接处设置有第二应变片7，第一塔筒1的内壁固定安装有控制器17，螺栓5的上下两侧均设置有应变片固定机构。

作为优选方案，更进一步的，其中一个应变片固定机构包括：第一固定块8、固定板9、连接块10、插杆11、把手12、第二固定块13、弹簧14；

第一固定块8固定安装在应变片的上方，固定板9套接在螺栓5的外壁，连接块10固定安装在固定板9的底端，插杆11可滑动的插接在连接块10的内腔，把手12固定安装在插杆11的右端，第二固定块13固定安装在插杆11的左端，弹簧14套接在插杆11的外壁，连接块10的外壁右侧设置有限位组件，优化好处是：在对第二应变片7进行固定的时候，首先，将固定板9套在螺栓5上，使用螺母将其固定，拉动把手12，使把手12带动插杆11向右侧滑动，进而使第二固定块13压缩弹簧14，使其产生相应的弹力，此时，将第二应变片7防止在第一法兰3与第二法兰4的连接处，同时松开两个把手12，在弹簧14的弹力作用下，可使插杆11在带动第二固定块13在导杆15的限位作用下快速的滑向第一固定块8，在弹簧14的弹力作用下，可使第二固定块13将第一固定块8稳定的固定在第一法兰3和第二法兰4上，进而使应变片在原有的安装方式下进行二次固定，避免受到大风的影响，导致其发生脱落的情况，影响该装置的正常使用。

作为优选方案，更进一步的，限位组件包括：导杆15以及挡板16；

两个导杆15分别固定安装在连接块10的外壁右侧上下两端，挡板16固定安装在两个导杆15的右端，两个导杆15可滑动的插接在把手12的内腔，优化好处是：可使插杆11在滑动的时候保持直线，避免插杆11受到的重力的影响，使其滑动方向发生改变。

作为优选方案，更进一步的，第一固定块8和第二固定块13的外壁均设置有防滑垫，优化好处是：增大第一固定块8与第二固定块13之间的摩擦力，使其接触更加紧密，提高设备的稳定性。

作为优选方案，更进一步的，把手12的外壁设置有防滑棱，优化好处是：防止在拉动把手12的时候出现脱手的情况，提高设备的稳定性。

作为优选方案，更进一步的，第一法兰3与第二法兰4之间设置有垫片，优化好处是：可使第一法兰3与第二法兰4连接更加稳定紧密。

工作原理：通过第一应变片6与第二应变片7之间的相互配合，可将第一法兰3与第二法兰4在风力发电机组运行过程中会发生异常变形、振动，这种变化会反应在安装在第一塔筒1与第二塔筒2连接处内侧的第一应变片6上，造成第一应变片6与第二应变片7受力不同，再通过控制器17将数据远程输送至控制室，方便操作人员及时的来接螺栓5的松紧度，在对第二应变片7进行固定的时候，首先，将固定板9套在螺栓5上，使用螺母将其固定，拉动把手12，使把手12带动插杆11向右侧滑动，进而使第二固定块13压缩弹簧14，使其产生相应的弹力，此时，将第二应变片7防止在第一法兰3与第二法兰4的连接处，同时松开两个把手12，在弹簧14的弹力作用下，可使插杆11在带动第二固定块13在导杆15的限位作用下快速的滑向第一固定块8，在弹簧14的弹力作用下，可使第二固定块13将第一固定块8稳定的固定在第一法兰3和第二法兰4上，进而使应变片在原有的安装方式下进行二次固定，避免受到大风的影响，导致其发生脱落的情况，影响该装置的正常使用，该装置结构紧凑，设计合理，可将通过控制器17将连接第二法兰4和第一法兰3的螺栓5松紧度进行实时的监控，方便及时进行维修，操作简单，使用方便。

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。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

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 (6)

1.一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，包括第一塔筒(1)、第二塔筒(2)、第一法兰(3)、第二法兰(4)以及螺栓(5)，其特征在于，所述第一法兰(3)固定安装在所述第一塔筒(1)的底端，所述第二法兰(4)固定安装在所述第二塔筒(2)的顶端，所述第一法兰(3)与第二法兰(4)通过螺栓(5)连接，所述第一塔筒(1)与第二塔筒(2)内腔连接处设置有第一应变片(6)，所述第一法兰(3)与第二法兰(4)的外壁右侧连接处设置有第二应变片(7)，所述第一塔筒(1)的内壁固定安装有控制器(17)，所述螺栓(5)的上下两侧均设置有应变片固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，其特征在于，其中一个所述应变片固定机构包括：第一固定块(8)、固定板(9)、连接块(10)、插杆(11)、把手(12)、第二固定块(13)、弹簧(14)；

所述第一固定块(8)固定安装在所述应变片的上方，所述固定板(9)套接在所述螺栓(5)的外壁，所述连接块(10)固定安装在所述固定板(9)的底端，所述插杆(11)可滑动的插接在所述连接块(10)的内腔，所述把手(12)固定安装在所述插杆(11)的右端，所述第二固定块(13)固定安装在所述插杆(11)的左端，所述弹簧(14)套接在所述插杆(11)的外壁，所述连接块(10)的外壁右侧设置有限位组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，其特征在于，所述限位组件包括：导杆(15)以及挡板(16)；

两个所述导杆(15)分别固定安装在所述连接块(10)的外壁右侧上下两端，所述挡板(16)固定安装在两个所述导杆(15)的右端，两个所述导杆(15)可滑动的插接在所述把手(12)的内腔。

4.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，其特征在于，所述第一固定块(8)和第二固定块(13)的外壁均设置有防滑垫。

5.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，其特征在于，所述把手(12)的外壁设置有防滑棱。

6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机塔筒连接处松紧度监测装置，其特征在于，所述第一法兰(3)与第二法兰(4)之间设置有垫片。

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