[發明專利]在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測裝置及其方法有效

申請號：	201811360035.0	申請日：	2018-11-15
公開（公告）號：	CN109269795B	公開（公告）日：	2020-10-23
發明（設計）人：	鄭偉;周景亮;羅敏峰;彭晉民;余羅兼;王璨;金博	申請（專利權）人：	福建工程學院
主分類號：	G01M13/00	分類號：	G01M13/00
代理公司：	福州君誠知識產權代理有限公司 35211	代理人：	林世庭
地址：	350000 福建省福州***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	在線檢測發電機螺栓螺母松緊裝置及其方法
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【說明書】：

本發明公開在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測裝置及其方法，裝置包括由Z字型金屬架和驅動板，驅動板上設有單片機和壓電驅動器，Z字型金屬架由三片金屬片組成，Z字型金屬架的底邊金屬片下方設有底座螺母，底座螺母安裝于待測螺栓的后端，Z字型金屬架的底邊金屬片上設有第一壓電陶瓷，底邊金屬片和第一壓電陶瓷構成振動采集組件，第一壓電陶瓷與單片機連接，Z字型金屬架的中部金屬片以一定壓力緊貼待測螺母后端設置，Z字型金屬架的上邊金屬片上設有第二壓電陶瓷，第二壓電陶瓷連接壓電驅動器，上邊金屬片、第二壓電陶瓷和壓電驅動器構成激振器組件。本發明可在螺栓螺母松動時自動報警，避免了對沒有松動的機組無效緊固。

技術領域

本發明涉及檢測設備領域，尤其涉及在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測裝置及其方法。

背景技術

風力發電機在工作過程中，由于發電機本身的振動及在風力下整個風力發電設備的振動導致有螺栓螺母松動，且風力發電機組安裝分布分散，且在頂部的部分難以通過人工進行檢測，如果螺栓螺母松動不能及時發現，將造成事故。目前是根據經驗，定時對整個機組進行手工鎖緊。而不同的工況對螺栓螺母松動的時間不同，采樣定時緊固，這樣不管螺栓螺母是否有松動，都要緊固，費時費力。

發明內容

本發明的目的在于提供在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測裝置及其方法。

本發明采用的技術方案是：

在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測裝置，其包括由Z字型金屬架和驅動板，驅動板上設有單片機和壓電驅動器，Z字型金屬架由三片金屬片組成，Z字型金屬架的底邊金屬片下方設有底座螺母，底座螺母安裝于待測螺栓的后端，Z字型金屬架的底邊金屬片上設有第一壓電陶瓷，底邊金屬片和第一壓電陶瓷構成振動采集組件，第一壓電陶瓷與單片機連接，Z字型金屬架的中部金屬片以一定壓力緊貼待測螺母后端設置，Z字型金屬架的上邊金屬片上設有第二壓電陶瓷，第二壓電陶瓷連接壓電驅動器，上邊金屬片、第二壓電陶瓷和壓電驅動器構成激振器組件，單片機用于檢測裝置的震動驅動、振動數據采集以及發送松動警示。

進一步地，所述驅動板安裝固定于發電機上并等待檢測螺栓螺母松緊的。

進一步地，第一壓電陶瓷依次通過電壓放大電路和A/D轉換器后連接單片機。

進一步地，單片機連接有電源件，電源件為設置在外側的太陽能電池。

進一步地，單片機通過有線或無線的方式與遠端的警示設備連接。

在線檢測發電機螺栓螺母松緊度的檢測方法，其包括以下步驟：

步驟1，將Z字型金屬架首次安裝在未松動的螺栓螺母上時，驅動板驅動檢測裝置并立即采集振動數據，將采集到振動數據保存作為標準數據；振動數據包括振動頻率及振幅；

步驟2 ，每隔一個間隔時間后，驅動板驅動檢測裝置再次振動并再采集一次振動數據，由于中部金屬片與被檢測螺母以一定的角度和壓力靠在一起，如果螺母松動后會導致螺母與金屬片的接觸位置及壓力改變。

步驟3 ，將再采集的振動數據與標準數據作比較；

當再采集的振動數據的振幅或頻率數據超過標準數據的1/3時，單片機發出警示提醒維護人員緊固；

否則執行步驟2。

進一步地，步驟1中Z字型金屬架安裝在待測螺栓螺母的后端，并用扭力扳手施加力矩并擰緊；

進一步地，步驟1中施加力矩的大小為K*W*H/L，其中W為中部金屬片的寬度，H為中部金屬片的厚度，L為中部金屬片的長度，K為擰緊系數，K的取值范圍5~10，具體地K取值為10。