[實用新型]風力發電機軸承故障診斷裝置

有效

• 申請號: 201420165011.0
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203965151U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 高志飛;張彬;徐永斌;謝源
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機軸承故障診斷裝置。

背景技術

隨著能源危機和環境問題的日益嚴重，世界各國爭相發展可再生新興能源，我國長期規劃明確支持“研究開發大型風力發電設備”，風電裝備由此得到了迅猛發展。在風電迅猛發展的同時，風力發電機高額的運行維護成本影響了風場的經濟效益。風場一般地處偏遠、環境惡劣，并且機艙位于70m至90m以上的高空，給機組的維護維修工作造成了困難，增加了機組的運行維護成本。對于工作壽命為20年的機組，運行維護成本估計占到風場收入的10%-15%；對于海上風場，用于風力發電機運行維護的成本高達風場收入的20%-25%。高額的運行維護費用增加了風場的運營成本，降低了風電的經濟效益。但隨著投產的風力發電機數量和容量的不斷增加，風力發電機的運行維護、故障監測、診斷技術的優化和改進已成為風力發電亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種風力發電機軸承故障診斷裝置，能夠滿足顧客實時在線監測風力發電機軸承故障的需求。

為解決上述問題，本實用新型提供一種風力發電機軸承故障診斷裝置，包括：

嵌套于風力發電機軸與風力發電機箱壁之間的軸承，所述軸承的內圈與所述風力發電機軸相接觸，所述軸承的外圈與所述風力發電機箱壁相接觸，所述軸承的外圈內設置有壓電陶瓷材料；

與所述軸承的外圈連接的模數轉換器；

與所述模數轉換器通信的傅立葉變換器；

與所述傅立葉變換器連接的頻譜分析儀。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，所述模數轉換器通過無線方式與傅立葉變換器進行通信。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，所述軸承為金屬材質，所述軸承的外圈的金屬與所述壓電陶瓷材料制成一體。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，還包括一模擬抗混濾波器，所述模數轉換器通過所述模擬抗混濾波器與所述軸承的外圈連接。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，還包括一數字抗混濾波器，所述傅立葉變換器通過所述數字抗混濾波器與所述模數轉換器通信。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，所述模數轉換器通過無線方式與所述數字抗混濾波器進行通信。

進一步的，在上述風力發電機軸承故障診斷裝置中，所述數字抗混濾波器、傅立葉變換器和頻譜分析儀位于一遠程控制室內。

與現有技術相比，本實用新型包括：嵌套于風力發電機軸與風力發電機箱壁之間的軸承，所述軸承的內圈與所述風力發電機軸相接觸，所述軸承的外圈與所述風力發電機箱壁相接觸，所述軸承的外圈內設置有壓電陶瓷材料；與所述軸承的外圈連接的模數轉換器；與所述模數轉換器通信的傅立葉變換器；與所述傅立葉變換器連接的頻譜分析儀，通過壓電陶瓷材料來檢測風力發電機軸承故障，可以滿足顧客實時在線監測風力發電機軸承故障的需求，具有簡潔高效方便精確度比較高的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的風力發電機軸承故障診斷裝置的結構圖；

圖2是本實用新型一實施例的軸承的外圈的結構圖；

圖3是本實用新型一實施例的軸承的外圈內的壓電陶瓷材料工作原理圖圖；

圖4是本實用新型一實施例的風力發電機軸承故障診斷裝置的模塊圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1～4所示，本實用新型提供一種風力發電機軸承故障診斷裝置，包括：

嵌套于風力發電機軸4與風力發電機箱壁1之間的軸承3，所述軸承的內圈2與所述風力發電機軸4相接觸，所述軸承的外圈6與所述風力發電機箱壁1相接觸，所述軸承的外圈2內設置有壓電陶瓷材料；具體的，風力發電機在高空高速運行，其軸4同時也在軸承3內轉動，假如軸承3沒有振動，軸承的外圈2的壓電陶瓷材料5內就會產生一個恒定電信號，即由軸承3所承受的重力引起的，但這種理想化基本不存在；當風力發電機在高速運行過程中，各種制造誤差以及外力引起的振動，這些振動就會作應在軸承3上，影響軸承3的壽命，由于采用了壓電陶瓷材料5這種敏感材料，如圖3所示，這些作用于軸承3上輕微的振動就會被軸承的外圈2內的壓電陶瓷材料5所感應到，并產生不同于理想化時的電信號；

與所述軸承的外圈2連接的模數轉換器9；

與所述模數轉換器9通信的傅立葉變換器11；