風(fēng)力渦輪機(jī)部件的接合裝置中的故障檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力渦輪機(jī)部件的接合裝置中的尤其是由它的任何緊固件的斷裂引起的故障的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力渦輪機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。典型的風(fēng)力渦輪機(jī)包括安裝在塔架上的機(jī)艙，所述塔架容納用于將風(fēng)力轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)傳送到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和其它組件，例如旋轉(zhuǎn)風(fēng)力渦輪機(jī)的偏航驅(qū)動(dòng)器、多個(gè)控制器和制動(dòng)器。風(fēng)力轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子輪轂，轉(zhuǎn)子輪轂支撐多個(gè)從其徑向延伸用于捕獲風(fēng)的動(dòng)能并導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉片。
[0003]風(fēng)力渦輪機(jī)包括經(jīng)受高負(fù)荷的重型部件之間的多個(gè)接合裝置，例如葉片軸承與轉(zhuǎn)子輪轂之間的接合裝置、偏航部分的接合裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)中的接合裝置以及塔架部分之間的接合裝置。
[0004]用在所述接合裝置中的任何緊固件的斷裂可能對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，因此，在風(fēng)力渦輪機(jī)行業(yè)需要這些故障的檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明旨在滿足這些需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]一方面，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)部件的具有多個(gè)緊固件的接合裝置中的故障檢測(cè)系統(tǒng)，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)包括:a)通過(guò)中間絕緣元件附著到緊固件的外端部的導(dǎo)電線，所述導(dǎo)電線被制成具有的物理配置適于使其在至少經(jīng)受緊固件的從緊固件在接合裝置中的初始位置移除的部分的重量時(shí)斷開;b)連接到所述導(dǎo)電線的端部的電感耦合器，其用于對(duì)導(dǎo)電線供電并且檢測(cè)導(dǎo)電線中的斷開;c)連接到所述電感耦合器的可編程邏輯控制裝置，其用于從電感耦合器接收表示導(dǎo)電線的斷開的信號(hào)并且用于發(fā)送報(bào)警信息。
[0007]有利地，所述導(dǎo)電線由銅制成。
[0008]所述緊固件可以是螺柱型緊固件或具有頭部和桿部的螺栓型緊固件。
[0009]用于螺栓型緊固件的中間絕緣元件可以是安置在緊固件的頭部上的絕緣粘合劑塊或絕緣帽。
[0010]接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件可以是一個(gè)葉片軸承(或所有葉片軸承)和轉(zhuǎn)子輪轂和/或偏航部分和/或傳動(dòng)系統(tǒng)的部件和/或塔架部分。
[0011]另一方面，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括風(fēng)力渦輪機(jī)部件的一個(gè)或多個(gè)接合裝置中的上述故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)連接到故障檢測(cè)系統(tǒng)的可編程邏輯控制裝置，用于使風(fēng)力渦輪機(jī)的調(diào)節(jié)適應(yīng)于接合裝置的狀態(tài)。
[0012]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得清晰，所述實(shí)施例結(jié)合附圖闡釋其目的。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖la是風(fēng)力渦輪機(jī)的示意前視圖，圖示了葉片軸承與轉(zhuǎn)子輪轂之間的接合裝置，圖lb是用在所述接合裝置中的緊固件的示意截面圖。
[0014]圖2a是圖示葉片軸承與轉(zhuǎn)子輪轂之間接合裝置中的根據(jù)本發(fā)明的故障檢測(cè)系統(tǒng)的一實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)的局部示意前視圖，圖2b是用在所述接合裝置中的緊固件的示意截面圖，圖2c是圖示故障檢測(cè)系統(tǒng)組件的示意圖。
[0015]圖3是用在根據(jù)本發(fā)明的故障檢測(cè)系統(tǒng)中的感應(yīng)耦合器的示意圖。
[0016]圖4a是圖示葉片軸承與轉(zhuǎn)子輪轂之間接合裝置中的根據(jù)本發(fā)明的故障檢測(cè)系統(tǒng)的另一實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)的示意前視圖，圖4b是用在所述接合裝置中的緊固件的示意截面圖，圖4c是圖示故障檢測(cè)系統(tǒng)組件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]我們將描述本發(fā)明中提到的葉片軸承11到風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子輪轂13的接合裝置(見(jiàn)圖la，lb)，其通常由多個(gè)具有頭部23和桿部25的螺栓型緊固件21制成，但是本發(fā)明也可以適用于風(fēng)力渦輪機(jī)部件的其它接合裝置，例如偏航部分、塔架部分的接合裝置或者使用螺栓型緊固件或螺柱型緊固件的傳動(dòng)系統(tǒng)部件的接合裝置。
[0018]在緊固件21發(fā)生斷裂的情況下，必須盡快檢測(cè)到它，以避免可能發(fā)生的災(zāi)難性損害，如果葉片軸承11與轉(zhuǎn)子輪轂13之間的接合裝置完全失效，葉片10將從轉(zhuǎn)子輪轂13分離。尤其是，一旦檢測(cè)到螺栓的斷裂，必須控制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10的旋轉(zhuǎn)，以使得損害最小化并最終使風(fēng)力渦輪機(jī)停止。
[0019]本發(fā)明的故障檢測(cè)系統(tǒng)包括:
[0020]通過(guò)中間絕緣元件附著到三個(gè)葉片軸承11(或者僅一個(gè)葉片軸承)的緊固件21的頭部23的導(dǎo)電線31，其被布置成在緊固件21失效時(shí)通過(guò)它的從葉片軸承11移除的部分的重量的作用而斷開。
[0021]連接到所述導(dǎo)電線31的端部的電感耦合器33，用于對(duì)其中形成的電路供電并且在導(dǎo)電線31被緊固件21的失效拉斷時(shí)檢測(cè)它的斷開。
[0022]連接到所述電感耦合器33的可編程邏輯控制裝置51，用于從它接收表示導(dǎo)電線31的斷開的信號(hào)并且用于發(fā)送報(bào)警信息到風(fēng)力渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)61，用于使其調(diào)節(jié)適應(yīng)于檢測(cè)到的失效，其通常意味著在安全模式運(yùn)行它或停止它。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中(參見(jiàn)圖3)，電感耦合器33包括連接到導(dǎo)電線31的輸入單元35、遠(yuǎn)程單元37、包括電源的基本單元39和輸出單元41。遠(yuǎn)程單元37和基本單元39磁親合以便電壓V(幾毫伏)可以被注入導(dǎo)電線31而且表示由導(dǎo)電線31和輸入單元35—起形成的電路的狀態(tài)的信號(hào)S可以被送到輸出單元47。
[0024]導(dǎo)電線31的厚度和材料將適于接合裝置的特征以確保它將被緊固件21的失效拉斷。它將優(yōu)選由銅制成。
[0025]在一實(shí)施例(參見(jiàn)圖2a、2b、2c)中，緊固件21與導(dǎo)電線31之間的中間絕緣元件是絕緣粘合劑塊27。
[0026]在另一實(shí)施例(參見(jiàn)圖4a、4b、4c)中，緊固件21與導(dǎo)電線31之間的中間絕緣元件是頭部23的絕緣帽28，導(dǎo)電線31通過(guò)粘合劑塊29接合到絕緣帽。
[0027]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
[0028]它確保風(fēng)力渦輪機(jī)維護(hù)人員的安全性的提高，因?yàn)閲?yán)重事故風(fēng)險(xiǎn)被排除而且如果需要的話，早期警報(bào)允許立即采取糾正措施。
[0029]事故的嚴(yán)重程度急劇下降。因此，它的發(fā)生以及因此其整體風(fēng)險(xiǎn)要低得多，使得保險(xiǎn)政策可以得到改善。
[0030]損害的早期檢測(cè)提高風(fēng)力渦輪機(jī)的可用性。在一個(gè)螺栓斷裂的情況下，停機(jī)時(shí)間更短而且維修時(shí)間更快，作為一個(gè)不太嚴(yán)重的損害的結(jié)果(只是給定法蘭中的一個(gè)螺栓而不是其中的多個(gè)螺栓)。
[0031]要求螺栓的糾正的重新緊固的操作維持其嚴(yán)重程度，但自動(dòng)系統(tǒng)因不適當(dāng)緊固、材料缺陷或異常天氣狀況而引起的在線預(yù)警使得維護(hù)更可靠。
[0032]盡管已經(jīng)結(jié)合各實(shí)施例描述了本發(fā)明，但根據(jù)說(shuō)明書可以理解的是，在權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行元件的各種組合、變型或改進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.風(fēng)力渦輪機(jī)部件的接合裝置中的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述接合裝置具有多個(gè)緊固件，其特征在于，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)包括: 通過(guò)中間絕緣元件附著到緊固件的外端部的導(dǎo)電線(31)，制成所述導(dǎo)電線的材料和所述導(dǎo)電線被制成具有的物理配置適于使其在至少經(jīng)受緊固件的從緊固件在接合裝置中的初始位置移除的部分的重量時(shí)斷開； 連接到所述導(dǎo)電線(31)的端部的電感耦合器(33)，其用于對(duì)其中形成的電路供電并且在導(dǎo)電線(31)被緊固件的失效拉斷時(shí)檢測(cè)它的斷開； 連接到所述電感耦合器(33)的可編程邏輯控制裝置(51)，其用于從電感耦合器接收表示導(dǎo)電線(31)的斷開的信號(hào)并且用于發(fā)送報(bào)警信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)電線(31)由銅制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述緊固件是螺柱型緊固件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述緊固件是具有頭部(23)和桿部(25)的螺栓型緊固件(21)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述中間絕緣元件是安置在螺栓型緊固件(21)的頭部(23)上的粘合劑塊(27)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述中間絕緣元件是安置在螺栓型緊固件(21)的頭部(23)上的絕緣帽(28)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件是一個(gè)葉片軸承(11)和轉(zhuǎn)子輪轂(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件是所有葉片軸承(11)和轉(zhuǎn)子輪轂(13)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件是偏航部分。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件是傳動(dòng)系統(tǒng)部件。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，接合裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)部件是塔架部分。12.—種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括控制系統(tǒng)(61)和根據(jù)權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)所述的接合裝置中的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)(61)連接到故障檢測(cè)系統(tǒng)的可編程邏輯控制裝置(51)，用于使風(fēng)力渦輪機(jī)的調(diào)節(jié)適應(yīng)于接合裝置的狀態(tài)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種風(fēng)力渦輪機(jī)部件的接合裝置中的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述接合裝置具有多個(gè)緊固件，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)包括通過(guò)中間絕緣元件附著到緊固件的外端部的導(dǎo)電線(31)、連接到所述導(dǎo)電線(31)的端部用于對(duì)它供電并且檢測(cè)斷開的電感耦合器(33)以及連接到所述電感耦合器(33)用于從它接收表示導(dǎo)電線(31)的斷開的信號(hào)并且用于發(fā)送報(bào)警信息的可編程邏輯控制裝置(51)。故障檢測(cè)系統(tǒng)可以連接到風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)(61)，用于在接合裝置中的故障被檢測(cè)到時(shí)改變風(fēng)力渦輪機(jī)調(diào)節(jié)。
【IPC分類】G01M13/00
【公開號(hào)】CN205120347
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520614970
【發(fā)明人】維賈伊·奇納斯瓦米
【申請(qǐng)人】歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月14日