[發明專利]一種用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置

在審

• 申請號: 202010550430.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111650278A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 杜劍平;張法光;丁力;盧聰赟;蒙慶文
• 申請（專利權）人: 貴州省機電研究設計院;愛德森（廈門）電子有限公司;中國電建集團貴州工程有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

一種用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，其特征在于：包括1排以上的超聲波探頭（1），超聲波探頭（1）設置在主軸（2）內部。本發明將超聲波探頭安裝在主軸內部，所產生的波向主軸內部傳播，根據超聲波波形分析主軸是否產生裂紋，實時監測主軸應力集中部位裂紋生長情況，能夠及早發現主軸故障。超聲波探頭設計為多排扇形排列，能夠提升檢測靈敏度。因此本發明能夠針對主軸應力集中的內部進行超聲波探測，檢測效果更好。

技術領域

本發明涉及風力發電機主軸檢測技術領域，特別是一種用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置。

背景技術

主軸是風力發電機的核心部件，如圖3所示，直接承擔了支撐輪轂處傳遞的扭矩，是風能轉化為機械能后第一道能量傳輸載體。主軸由于承受扭矩、軸向推力及氣動彎矩等復雜應力作用，工作過程中極易產生裂紋，甚至出現斷裂。目前的風力發電機主軸檢測，通常是在主軸外側設置超聲波探測器。

中國專利201610567980.2公開了一種在役風機主軸裂紋的超聲波檢測方法及檢測試塊，包括風機主軸的外殼和風機主軸的軸承之間的風機主軸設置為探測區,還包括風機主軸的軸承內側面向風機主軸內的豎向延長線所形成的探傷面,在探測區外壁上設置有若干超聲波探頭，所述超聲波探頭以入射角度10°-13°向探傷面發射縱波。在役風機主軸裂紋的超聲波檢測試塊包括圓柱形試塊本體,在試塊本體兩側外壁圓周表面均設置有間隔排列的人工模擬裂紋,在兩兩裂紋間分別設置有人工模擬槽和帶有裂紋的人工模擬槽。該專利的方法可對在運行的風機主軸進行超聲波檢測，但檢測效果不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置。本發明超聲檢測裝置設置更合理，檢測效果更好。

本發明的技術方案：用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，包括1排以上的超聲波探頭，超聲波探頭設置在主軸內部。

上述的用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，所述超聲波探頭為扇形排列，扇形圓弧與主軸內側同圓心。

上述的用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，所述超聲波探頭為2排。

上述的用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，所述超聲波探頭安裝在扇形安裝板上。

上述的用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，所述超聲波探頭安裝在主軸底部靠近軸承部位。

上述的用于直驅式風力發電機主軸裂紋超聲檢測裝置，所述扇形安裝板連接支架，支架上設有信號接收器，超聲波探頭與信號接收器電連接。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明的申請人對風力發電機主軸裂紋的產生機理和分布進行了長期分析和研究，發現主軸承受扭矩、軸向推力及氣動彎矩等應力，多集中在主軸底部內側位置，經申請人拆檢受損主軸發現，該部位也是最易產生裂紋的部位，因此現有設計將超聲波檢測器安裝在主軸外部，超聲波由外及內，而主軸側壁通常較厚，在實際工作狀態下，不易檢測到主軸內部的裂紋，等檢測到時，內部已經產生較大的裂紋或存在斷裂危險。因此本發明將超聲波探頭安裝在主軸內部，所產生的波向主軸內部傳播，根據超聲波波形分析主軸是否產生裂紋，實時監測主軸應力集中部位裂紋生長情況，能夠及早發現主軸故障。超聲波探頭設計為多排扇形排列，能夠提升檢測靈敏度。因此本發明能夠針對主軸應力集中的內部進行超聲波探測，檢測效果更好。

附圖說明

圖1是本發明超聲波探頭和扇形安裝板的結構示意圖；

圖2是本發明超聲波探頭和扇形安裝板的安裝示意圖；

圖3是本發明主軸的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但并不作為對本發明限制的依據。對于未特別注明的結構或工藝，均為本領域的常規現有技術。