CN219366235U - 一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在螺栓断裂时进行检测并报警，包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，检测装置包括磁性部、连接部和限位开关，磁性部一端吸附于螺栓上，另一端吸附连接部，连接部与限位开关连接，限位开关连接至风机的变桨安全链信号回路中，螺栓断裂带动连接部位移，连接部位移触发限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开或连通。

Description

一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统。

背景技术

风力发电是世界上应用最为广泛、发展最快的一种绿色能源技术，近年来，我国风电行业发展迅速，风电装机容量得到大幅增长，相应的风机机械故障数量也随之增加，滚动轴承是风力发电机中最关键、最重要的运动部件之一，大致可以分为偏航轴承、变桨轴承和传动系统轴承等3类。其中变桨轴承主要应用在兆瓦级以上的变桨距风力发电机组上，该发电机组的桨叶安装在轮毂上，由变桨轴承及相应的控制装置根据风速调整桨叶的迎风角度以获取最佳迎风角，由于风电轴承特别是变桨轴承的受力情况复杂，轴承承受的冲击和振动作用比较大，变桨轴承螺栓易发生断裂问题。

在风力发电领域中，许多常用的风电机组，例如金风1.5MW风机82-1500机组、87-1500机组等，变桨轴承螺栓频繁发生断裂问题。而断裂的变桨轴承螺栓随着叶轮旋转，直到砸坏轮毂内部电气元件使风机报出故障后才会被运行人员察觉，同时断裂螺栓也会对轮毂内部防腐涂层严重破坏，对风机运行健康具有较大的威胁。

现有技术CN209858468U公开了一种检测导电紧固件的断裂的装置，其中所述导电紧固件至少部分地嵌入在安装部位内，该装置包括：第一端子，其被配置为能够与导电紧固件的第一端电连接；第二端子，其被配置为能够与导电紧固件的第二端电连接；电源，其与第一端子和第二端子电连接以形成电流回路；电流检测设备，其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流，其中所述电流检测设备在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件已断裂的信号。通过该装置可以可靠地检测嵌入在安装位置内的紧固件的断裂，而不管断裂发生在紧固件的何处。该技术方案不适用于变桨轴承螺栓断裂检测。

现有技术CN209704771U公开了一种安全稳定有效的风力发电机组风轮的螺栓检测装置。通过以下技术方案实现：所述的风力发电机组风轮包括轮毂、变桨轴承、叶片本体，所述变桨轴承由外圈和内圈组成，所述外圈通过一组外螺栓将其固定在轮毂上，所述叶片本体通过一组内螺栓将其固定在内圈上，其特征在于：所述螺栓检测装置包括外支架、内支架、外螺栓检测接近开关和内螺栓检测接近开关，所述叶片本体的根部外侧均匀的设置一组所述外支架，在每个外支架上均安装有所述外螺栓检测接近开关，且所述外螺栓检测接近开关的感应端对准所述外螺栓的上端面，所述轮毂内的腹板的边缘均匀的设置一组所述内支架，在每个内支架上均安装有所述内螺栓检测接近开关。该技术方案检测螺栓断裂的流程和方法较为复杂。

鉴于以上技术问题，特推出本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在发生螺栓断裂时可以立即停机，防止断裂螺栓破坏风机元件。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在螺栓断裂时进行检测并报警，包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，检测装置包括磁性部、连接部和限位开关，磁性部一端吸附于螺栓上，另一端吸附连接部，连接部与限位开关连接，限位开关连接至风机的变桨安全链信号回路中，螺栓断裂带动连接部位移，连接部位移触发限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开或连通。

进一步的，连接部包括吸附部和线绳，吸附部吸附于磁性部上，线绳一端与吸附部连接，另一端连接至限位开关上。

进一步的，吸附部包括金属片和圆环，金属片和圆环连接，线绳连接圆环。

进一步的，线绳为非磁性线绳，线绳通过捆绑的方式连接于圆环。

进一步的，线绳通过焊接的方式连接于圆环。

进一步的，金属片为铁片。

进一步的，磁性部吸附于螺栓的栓头，当螺栓处于正常使用状态时，栓头与限位开关的距离为L1，当螺栓断裂脱出风机变桨轴承时，栓头与限位开关的距离为L2，线绳的长度为X，且L1＜X＜L2。

进一步的，磁性部为钕铁硼强磁铁。

进一步的，限位开关为常闭限位开关，限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开，风机报“变桨安全链”故障停机。

进一步的，在风机变桨轴承上具有多个检测装置，多个检测装置分别设置在多个螺栓上，多个检测装置的限位开关均连接至变桨安全链信号回路中。

应用本实用新型的技术方案，至少实现了如下有益效果：

1、本申请通过设置风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路两部分共同组成风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，将机械位移转化为电信号并接入风机报警电路中，使得能够在螺栓断裂后的第一时间发现问题并使风机自动停机报警，防止断裂螺栓破坏风机内部。

2、本申请螺栓断裂报警系统的检测回路简单，各部件简易、成本低，检测装置安装迅速便捷，故障判断准确，可以同时检测风机变桨轴承的多个螺栓。

3、本申请通过限定线绳的长度，在线绳作用下不会使螺栓掉落，不会砸坏风机轮毂内部元器件。

4、本申请的风机变桨轴承螺栓断裂报警系统还可以检测轮毂内部是否有异物遗留，当轮毂内部异物碰到线绳时，也会触发限位开关动作。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请实施例的风机变桨安全链信号回路的电路图；

图2示出了本申请实施例的风机变桨轴承螺栓断裂检测装置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、螺栓；2、磁性部；3、连接部；4、限位开关；5、吸附部；6、线绳；7、圆环；8、金属片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本实用新型所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征，但不排除存在或增加一个或多个其它特征；术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例：

为了使得在风机变桨轴承螺栓断裂的第一时间发现问题并使得风机自动停机，提出本申请的风机变桨轴承螺栓断裂报警系统。

本实用新型提出的一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路。如图2所示，该检测装置包括磁性部2、连接部3和限位开关4，磁性部2一端吸附于螺栓1上，优选地，如图中磁性部2吸附于螺栓1的栓头位置。磁性部2的另一端吸附连接部3，连接部3与限位开关4连接。

如图1所示，限位开关4连接至风机的变桨安全链信号回路中。当螺栓1断裂，会带动连接部3位移，连接部3位移触发限位开关4动作，使得变桨安全链信号回路断开或连通。使得本实用新型可以在螺栓1断裂时进行检测并报警。

本申请通过设置风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路两部分共同组成风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，将机械位移转化为电信号并接入风机报警电路中，使得能够在螺栓断裂后的第一时间发现问题并使风机自动停机报警，防止断裂螺栓破坏风机内部。

具体来说，如图2所示，连接部3包括吸附部5和线绳6，吸附部5吸附于磁性部2上，线绳6一端与吸附部5连接，另一端连接至限位开关4上。吸附部5包括金属片8和圆环7，金属片8和圆环7连接，线绳6连接圆环7。圆环7和金属片8可以采用焊接等方式进行固定连接。

在本申请中，线绳6为非磁性线绳，线绳6可通过如图捆绑的方式连接于圆环7。若线绳为金属材料，还可采用焊接等方式与圆环连接。

优选地，本实施例中的金属片8为铁片，或者其主要成分为铁。在本申请的其他实施例中，也可以采用钴、镍等可被磁性部2吸附的材料制作金属片8。

本申请螺栓断裂报警系统的检测回路简单，各部件简易、成本低，检测装置安装迅速便捷，故障判断准确。

本申请对线绳的长度进行了限定。磁性部2吸附于螺栓1的栓头，当螺栓1处于正常使用状态时，栓头与限位开关4的距离为L1，当螺栓1断裂脱出风机变桨轴承时，栓头与限位开关4的距离为L2，线绳6的长度为X，且L1＜X＜L2。线绳的长度使得当螺栓断裂欲脱出时，被线绳限制位移无法脱出，不会砸坏风机轮毂内部元器件。

优选地，磁性部2为钕铁硼强磁铁，磁性部2为具有强磁性的永磁体，可以进一步提升本检测装置的使用寿命及可靠性。

此外，限位开关4优选为常闭限位开关，当限位开关4动作，会使得风机变桨安全链信号回路断开，风机报“变桨安全链”故障停机。在本申请的其他实施例中，也可以限位开关4为常开限位开关，接入到其他风机安全链回路中，当限位开关4动作，使得某个信号回路接通以报警，也能实现本申请的部分功能。

本报警系统可以同时检测风机变桨轴承的多个螺栓，可以在风机变桨轴承上设置多个检测装置，多个检测装置分别设置在多个螺栓1上，多个检测装置的限位开关4均连接至变桨安全链信号回路中。当任意一个或多个变桨轴承螺栓发生断裂，均可触发报警。

本申请的风机变桨轴承螺栓断裂报警系统还可以检测轮毂内部是否有异物遗留，当轮毂内部异物碰到线绳时，也会触发限位开关动作。

总之，从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现如下技术效果：1、本申请通过设置风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路两部分共同组成风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，将机械位移转化为电信号并接入风机报警电路中，使得能够在螺栓断裂后的第一时间发现问题并使风机自动停机报警，防止断裂螺栓破坏风机内部。2、本申请螺栓断裂报警系统的检测回路简单，各部件简易、成本低，检测装置安装迅速便捷，故障判断准确，可以同时检测风机变桨轴承的多个螺栓。3、本申请通过限定线绳的长度，在线绳作用下不会使螺栓掉落，不会砸坏风机轮毂内部元器件。4、本申请的风机变桨轴承螺栓断裂报警系统还可以检测轮毂内部是否有异物遗留，当轮毂内部异物碰到线绳时，也会触发限位开关动作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在所述螺栓(1)断裂时进行检测并报警，其特征在于：包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，所述检测装置包括磁性部(2)、连接部(3)和限位开关(4)，所述磁性部(2)一端吸附于所述螺栓(1)上，另一端吸附所述连接部(3)，所述连接部(3)与所述限位开关(4)连接，所述限位开关(4)连接至风机的所述变桨安全链信号回路中，所述螺栓(1)断裂带动所述连接部(3)位移，所述连接部(3)位移触发所述限位开关(4)动作，使得所述变桨安全链信号回路断开或连通。

2.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于：所述连接部(3)包括吸附部(5)和线绳(6)，所述吸附部(5)吸附于所述磁性部(2)上，所述线绳(6)一端与所述吸附部(5)连接，另一端连接至所述限位开关(4)上。

3.根据权利要求2所述的报警系统，其特征在于：所述吸附部(5)包括金属片(8)和圆环(7)，所述金属片(8)和所述圆环(7)连接，所述线绳(6)连接所述圆环(7)。

4.根据权利要求3所述的报警系统，其特征在于：所述线绳(6)为非磁性线绳，所述线绳(6)通过捆绑的方式连接于所述圆环(7)。

5.根据权利要求4所述的报警系统，其特征在于：所述线绳(6)通过焊接的方式连接于所述圆环(7)。

6.根据权利要求5所述的报警系统，其特征在于：所述金属片(8)为铁片。

7.根据权利要求2-6任一项所述的报警系统，其特征在于：所述磁性部(2)吸附于所述螺栓(1)的栓头，当所述螺栓(1)处于正常使用状态时，所述栓头与所述限位开关(4)的距离为L1，

当所述螺栓(1)断裂脱出所述风机变桨轴承时，所述栓头与所述限位开关(4)的距离为L2，

所述线绳(6)的长度为X，且L1＜X＜L2。

8.根据权利要求7所述的报警系统，其特征在于：所述磁性部(2)为钕铁硼强磁铁。

9.根据权利要求7所述的报警系统，其特征在于：所述限位开关(4)为常闭限位开关，所述限位开关(4)动作，使得所述变桨安全链信号回路断开，风机报“变桨安全链”故障停机。

10.根据权利要求9所述的报警系统，其特征在于：在所述风机变桨轴承上具有多个所述检测装置，所述多个检测装置分别设置在多个所述螺栓(1)上，所述多个检测装置的所述限位开关(4)均连接至所述变桨安全链信号回路中。