[實(shí)用新型]一種皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)和含該系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)變槳系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420357455.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN204061047U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武飛;顧富斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00;G01L5/10
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及皮帶張力監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)和含該系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)變槳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)的日益成熟，各種成熟技術(shù)和新技術(shù)也不斷應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上。比如風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪部分，傳統(tǒng)的控制葉片變槳角度的動(dòng)力系統(tǒng)是液壓傳動(dòng)，隨著同步帶技術(shù)的發(fā)展，其也應(yīng)用到風(fēng)機(jī)的變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。同步帶傳動(dòng)兼有齒輪(同步帶輪)傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的各自優(yōu)點(diǎn)，不需要潤滑，滑差小，無污染，噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)。

但同步帶傳動(dòng)也存在很多缺陷，如果調(diào)整不當(dāng)，容易出現(xiàn)斷齒、跳齒現(xiàn)象，甚至發(fā)生斷裂現(xiàn)象。由于風(fēng)載荷不穩(wěn)定，且風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容易發(fā)生振動(dòng)，如果同步帶安裝使用不當(dāng)，很容易發(fā)生斷裂、跑偏和爬齒現(xiàn)象。并且，隨著機(jī)組的運(yùn)行，由于同步帶變形及機(jī)組振動(dòng)等原因引起的同步帶張力改變，都會(huì)造成嚴(yán)重后果。在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組上，目前尚沒有針對同步帶驅(qū)動(dòng)的變槳系統(tǒng)的狀態(tài)檢測系統(tǒng)。對于直驅(qū)機(jī)組來說，葉片氣動(dòng)剎車是關(guān)鍵的控制系統(tǒng)，如果三支葉片的變槳驅(qū)動(dòng)都失效的話，將帶來災(zāi)難性后果。即使一只葉片的同步帶損壞從而導(dǎo)致變槳驅(qū)動(dòng)失效，也將給機(jī)組設(shè)備帶來嚴(yán)重?fù)p壞，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

目前同步帶張緊力的測試都是使用便攜式皮帶張力儀(Tension?Meter)獲得,如附圖1可見，通過敲擊張緊的同步帶2以便使它以固有頻率震蕩，該靜態(tài)的固有頻率在脈沖光波的輔助下被傳感器1測量出來。同步帶的張緊力通過下面公式計(jì)算得到：T＝4×m×L²×f²

T＝皮帶張力，單位：N

m＝皮帶線重量，單位：kg/m

L＝未固定段的皮帶長度，單位：m

f＝未固定段的皮帶固有頻率，單位：Hz

現(xiàn)階段應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳系統(tǒng)的同步帶張力測試是工程師抵達(dá)風(fēng)機(jī)內(nèi)手工直接測試，此方法首先需要將風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，并鎖定葉輪，測試人員進(jìn)入葉輪內(nèi)部才可以進(jìn)行操作。另外，此方法不能做到長期實(shí)時(shí)測量，而且受到測試條件的影響，例如在惡劣天氣下有可能無法抵達(dá)風(fēng)機(jī)，尤其是海上風(fēng)電場，抵達(dá)風(fēng)機(jī)的時(shí)間窗口更是受到限制，不能按計(jì)劃完成測試。

由此可見，上述現(xiàn)有的皮帶張力儀在結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何創(chuàng)設(shè)一種能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測且方便可行的一種皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測且方便可行的皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，使其可實(shí)時(shí)監(jiān)測皮帶的運(yùn)行狀態(tài)，從而克服現(xiàn)有的皮帶張力儀的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括皮帶張力檢測器，所述皮帶張力檢測器包括用于檢測皮帶振動(dòng)的傳感器和與傳感器連接的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)還包括控制所述皮帶張力檢測器啟停的控制器、對所述皮帶張力檢測器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理器以及與數(shù)據(jù)處理器連接的狀態(tài)報(bào)警器，所述皮帶張力檢測器還包括自動(dòng)敲擊皮帶的自動(dòng)敲擊機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)敲擊機(jī)構(gòu)固定于所述皮帶周圍，所述傳感器固定于所述皮帶的上方或下方。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述自動(dòng)敲擊機(jī)構(gòu)包括敲擊部件和敲擊部件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述敲擊部件為敲擊錘，所述敲擊錘位于所述皮帶的上方或下方，所述敲擊部件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁鐵和與電磁鐵通電時(shí)相吸的鐵塊，所述敲擊錘通過電磁鐵通電時(shí)與鐵塊相吸實(shí)現(xiàn)敲擊皮帶。

或者，所述敲擊部件為敲擊錘，所述敲擊錘位于所述皮帶的上方或下方，所述敲擊部件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪和驅(qū)動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)，所述凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)敲擊錘發(fā)生偏移和復(fù)位，所述敲擊錘偏移時(shí)實(shí)現(xiàn)敲擊皮帶。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)處理器還直接與所述控制器連接。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述狀態(tài)報(bào)警器包括三個(gè)級(jí)別的報(bào)警指示，一級(jí)報(bào)警指示為報(bào)警器，二級(jí)、三級(jí)報(bào)警指示為顏色不同的指示燈。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述皮帶為同步帶。

本實(shí)用新型還解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測同步帶運(yùn)行狀態(tài)的風(fēng)電機(jī)變槳系統(tǒng)，使其可實(shí)時(shí)監(jiān)測同步帶的工作狀態(tài)，從而克服現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)變槳系統(tǒng)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)電機(jī)變槳系統(tǒng)，所述變槳系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置通過同步帶傳動(dòng)，所述變槳系統(tǒng)包含上述的對同步帶實(shí)時(shí)監(jiān)測的皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，所述控制器與所述風(fēng)電機(jī)的主控系統(tǒng)連接，所述皮帶張力自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)包含三個(gè)并列的與三條同步帶分別對應(yīng)的皮帶張力檢測器，所述狀態(tài)報(bào)警器包括三個(gè)與三條同步帶相對應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)。