[實用新型]風力發電機組、其軸承位移監測結構及系統

有效

• 申請號: 201420628144.7
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN204177367U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張才盛;謝生清
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;F03D11/00
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙) 11461
• 代理人: 逯博;羅延紅

技術領域

本實用新型涉及軸承監測結構及監測系統，尤其涉及風力發電機組、其軸承位移監測結構及系統。

背景技術

風力發電機組的主傳動鏈普遍采用雙軸承傳動系，其中一個軸承是固定端，另一個軸承是浮動端，浮動端軸承通常采用圓柱滾子軸承。固定端軸承和浮動端軸承一般安裝于定軸和動軸之間，有些風力發電機組的定軸位于動軸之內，有些風力發電機組的定軸位于動軸之外。在實際運行中，需要對浮動端軸承的狀態進行監測，以保障風力發電機組的安全。目前國內外多采用振動監測或溫度監測的技術方案進行軸承狀態的在線監測。軸承振動監測方案通過監測軸承運行時的動態特性(例如振動加速度或速度)，分析振動數據來監測軸承的運行狀態。軸承溫度監測方案通過監測軸承的溫度，分析溫度數據來監測軸承的運行狀態。

在實現上述技術方案的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

振動在線監測方案適合于監測軸承滾道磨損及保持架磨損的情形，軸承振動的數據量很大，專業性強，需要專業工程師才可以分析數據發現故障及其原因，成本較高，且很難對早期故障進行預判。

溫度在線監測方案適合于高速(或高線速度)運轉軸承的監測，不適合于低速運轉的軸承，特別是對于直驅風力發電機組中的軸承，當溫度出現異常時軸承已經處于失效狀態。

上述兩種軸承監測方案均不能夠在早期對軸承故障進行預判，而發明人經分析發現，風力發電機組的浮動端軸承發生故障的主要原因在于其內圈/外圈在實際運行中會發生移動，一旦其位移量超過設定值，浮動端軸承就會發生故障，甚至造成整個發電機失效，帶來重大的經濟損失，因此通過監測其位移量可以提前預判軸承失效，具有重大意義和重要性，不過現有風力發電機組的浮動端軸承并沒有相應的位移監測結構和系統。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種可用于對風力發電機組傳動系中的浮動端軸承的位移進行監測，以便對軸承失效進行提前預判的風力發電機組的軸承位移監測結構、一種風力發電機組和一種風力發電機組的軸承位移監測系統。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種風力發電機組的軸承位移監測結構，其特征在于，包括帶有探桿的直線位移傳感器，所述直線位移傳感器相對于定軸固定，在所述定軸上通過固定端軸承和浮動端軸承連接有動軸，所述直線位移傳感器的探桿與所述定軸的軸線平行，所述探桿與所述浮動端軸承相抵。

優選地，所述定軸位于所述動軸內，所述探桿可以與所述浮動端軸承的內圈的端面相抵。

優選地，所述定軸位于所述動軸外，所述探桿可以與所述浮動端軸承的外圈的端面相抵。

優選地，在所述定軸上設有密封保持架，所述密封保持架位于所述浮動端軸承的一側，在所述密封保持架上可以設有傳感器安裝孔，所述直線位移傳感器安裝在所述傳感器安裝孔中。

優選地，所述直線位移傳感器可以包括用于對所述探桿施加推力的回彈體，所述直線位移傳感器還包括滑動電阻，所述滑動電阻的滑動觸頭與所述探桿相連。

進一步地，所述直線位移傳感器還可以包括外殼，所述滑動電阻設置在所述外殼內，在所述探桿的端部設有探頭，所述回彈體為套在所述探桿上的彈簧，所述彈簧的一端與所述探頭相抵，所述彈簧的另一端與所述外殼相抵。

本實用新型還提供了一種包括任一上述風力發電機組的軸承位移監測結構的風力發電機組。

優選地，所述風力發電機組可以為直驅式風力發電機組。

本實用新型還提供了一種風力發電機組的軸承位移監測系統，其包括任一上述的風力發電機組的軸承位移監測結構，所述直線位移傳感器的信號輸出端與信號調理器的信號輸入端連接，所述信號調理器的信號輸出端與模數轉換器的信號輸入端連接，所述模數轉換器的信號輸出端與計算機連接，所述計算機與顯示設備連接。

優選地，所述信號調理器可以為V/A轉換模塊。

本實用新型提供的上述風力發電機組的軸承位移監測結構的主要有益效果在于，其采用直線位移傳感器以測量位移的方式監測浮動端軸承的狀態，通過監測其的位移值可以方便地在失效之前進行提前預判，以實現風力發電機組告警或故障保護，該方案對技術人員的技術要求較低，與溫度監測方案相比具有更廣的適用性。

另外，本實用新型提供的上述風力發電機組和風力發電機組的軸承位移監測系統可承接上述風力發電機組的軸承位移監測結構的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的風力發電機組的軸承位移監測結構的示意圖；

圖2為本實用新型實施例的直線位移傳感器的結構示意圖；