[發明專利]一種風電機組主軸滑動軸承磨損量監測傳感器

有效

• 申請號: 202111468147.X
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN113982864B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 劉志丹;劉長波;宗宇彬
• 申請（專利權）人: 大連三環復合材料技術開發股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 修睿;李洪福

本發明提供一種風電機組主軸滑動軸承磨損量監測傳感器。本發明包括監測觸頭、信號電纜、支撐體和傳感器支架，所述磨損量傳感器安裝在被監測風電機組主軸滑動軸承內部或邊緣，通過對軸承磨損導致高電阻觸頭厚度變化造成電阻值變化，能夠實時監測軸承磨損量；通過對低電阻觸頭之間和與對磨件的電阻值變化，能夠實時監測軸承的運行狀態。將上述阻值轉化電信號，直接或通過轉換器轉換，經信號電纜饋送輸出與軸承磨損和運行狀態對應的模擬或數字信號。本發明解決了滑動軸承監測一直沿用瓦體溫度的間接和滯后問題，提高了滑動軸承監測技術水平。同時，本發明磨損量連續監測具有一定的通用性，可推廣到其他需要監測磨損量的場合。

技術領域

本發明涉及滑動軸承技術領域，尤其涉及一種風電機組主軸滑動軸承磨損量監測傳感器。

背景技術

滑動軸承是大型低速重載旋轉設備的主要零部件，起到支撐旋轉部件、保證旋轉軸位置和精度的作用。它的自身和運行狀態直接影響設備狀態，因此需要可靠的監測和保證。為了保證設備穩定運行，目前較多采用軸承溫度檢測的方案，由于檢測點與摩擦部位有一定距離，所檢測到的溫度相較運行狀態有一定的差別，不能反映瞬間摩擦狀態。近來提出針對軸承承載部位前后潤滑油溫度檢測的技術方案較軸承體溫度檢測有一定提高，由于油膜極薄和流量小等原因，極難檢測準確。

近年來，隨著清潔能源技術進展，其中之一的風力發電機組得到更廣泛應用。對于大功率風電機組主軸軸承，滾動軸承的制造和質量瓶頸嚴重制約其發展。使用大尺寸滑動軸承將能更好解決這個問題。因風電機組運行監測和故障預測的需求，迫切需求對軸承運行狀態和磨損量連續監測的技術和設備。

本發明針對上述問題，提出檢測滑動軸承狀態和磨損量的技術方案，更好的解決了問題，滿足實際運行的需要。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種風電機組主軸滑動軸承磨損量監測傳感器，對滑動軸承的運行狀態和磨損實時監測，本發明采用的技術手段如下：

一種風電機組主軸滑動軸承磨損量監測傳感器，包括監測觸頭、信號電纜、支撐體和傳感器支架，所述監測觸頭包括連接為一體的連接段和監測段，所述連接段由低電阻觸頭構成，所述監測段由高電阻觸頭構成，所述低電阻探頭的另一端通過所述信號電纜引出并與監測設備連接，所述低電阻觸頭用作摩擦監測，所述高電阻觸頭用作傳感器磨損監測，所述支撐體用于包裹、固定監測觸頭，并與監測觸頭觸頭結合為一個整體，所述傳感器支架用于安裝支撐體，其安裝在被監測風電機組主軸滑動軸承內部或邊緣，所述低電阻觸頭和高電阻觸頭用于實時將軸承運行狀態和磨損量轉化成電信號，通過信號電纜的饋送連接監測設備，輸出軸承摩擦狀態和磨損量數據。

進一步地，所述低電阻觸頭由自潤滑高電阻導電材料組成，具體由PTFE樹脂和導電石墨組成，添加低電阻率導電功能的添加劑，通過模具加壓燒結成型。其電阻值為5Ω～50Ω，通過監測兩個低電阻觸頭和對磨件與觸頭之間的阻值和變化規律，反映軸承運行狀態。

進一步地，所述高電阻觸頭由自潤滑高電阻導電材料組成，具體由PTFE樹脂和導電石墨組成，添加高電阻率導電功能的添加劑，通過模具加壓燒結成型。其電阻值為0.5KΩ～50KΩ，通過監測軸承磨損導致高電阻觸頭厚度變化所造成電阻值變化，實時反映軸承磨損量。

進一步地，所述支撐體為低摩擦絕緣材料。

進一步地，所述支撐體由PTFE樹脂和添加劑組成。

進一步地，傳感器支架與支撐體固定后，在導線引出側空腔用耐油絕緣粘結劑填充。

進一步地，支撐體安裝于傳感器支架后二者通過銷釘固定連接。

進一步地，所述摩擦觸頭的非接觸端引出端子，通過電纜直接輸出，或是與所述監測設備相連，所述監測設備包括集成在傳感器外殼內的轉換器或是一體化的傳感-轉換裝置，將摩擦、磨損模擬信號轉換為標準數字信號輸出。

所述摩擦和磨損監測觸頭在需要時可分別或同時通過模具加壓燒結成型。