一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，與數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連的、設(shè)于風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括組件監(jiān)控裝置；風(fēng)電機(jī)的高速軸和低速軸的外周部分別套設(shè)有軸承，各軸承還分別經(jīng)沿對(duì)應(yīng)的高速軸或低速軸徑向方向延伸的減震桿與齒輪箱的殼體相連接，減震桿上設(shè)有檢測(cè)減震桿伸縮量的、構(gòu)成至少部分組件監(jiān)控裝置的位移傳感器。通過(guò)上述設(shè)置，以減小高速軸和低速軸的振動(dòng)位移；并通過(guò)由探頭和反光板構(gòu)成的位移傳感器，得出風(fēng)電機(jī)組件的精確振動(dòng)位移量。
【專利說(shuō)明】—種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代發(fā)電企業(yè)的管理無(wú)不將機(jī)組設(shè)備的安全放在首要位置。
[0003]目前，風(fēng)電場(chǎng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)普遍采用SCADA數(shù)據(jù)采集模塊來(lái)構(gòu)建，所述的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊可以監(jiān)測(cè)到風(fēng)電機(jī)的發(fā)電功率、電阻等風(fēng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電機(jī)上設(shè)有所述的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊31，以將風(fēng)電機(jī)的發(fā)電功率、電阻等風(fēng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)傳輸通道發(fā)送給風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器2 ;數(shù)據(jù)服務(wù)器2將風(fēng)電場(chǎng)中各個(gè)風(fēng)電機(jī)的進(jìn)行匯總，并將匯總后的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)服務(wù)器2上設(shè)置的通訊模塊傳輸至監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器1，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心實(shí)時(shí)了解各風(fēng)電場(chǎng)中的各個(gè)風(fēng)電機(jī)運(yùn)行工況的目的。
[0005]但是，由于SCADA數(shù)據(jù)采集模塊僅僅是對(duì)風(fēng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況的采集，而缺少對(duì)風(fēng)電機(jī)各組件的監(jiān)控，使得無(wú)法及時(shí)了解到風(fēng)電機(jī)的各組件工作狀態(tài)，對(duì)各組件缺乏有效管理。在風(fēng)電機(jī)出現(xiàn)狀況后，需要工作人員現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，增加了維修成本；同時(shí)，不利于風(fēng)電機(jī)的維護(hù)、保修。
[0006]為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)提供了一些改進(jìn)，例如:
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020534083.X的中國(guó)專利，其公開(kāi)了在風(fēng)電機(jī)的各組件上分別設(shè)置振動(dòng)傳感器的技術(shù)方案:所述振動(dòng)傳感器組包括前主軸軸承徑向振動(dòng)傳感器、前主軸軸承軸向振動(dòng)傳感器、后主軸軸承軸向振動(dòng)傳感器、彈性支撐架振動(dòng)傳感器1、彈性支撐架振動(dòng)傳感器I1、齒輪箱入口端軸向振動(dòng)傳感器、齒輪箱齒圈振動(dòng)傳感器、一級(jí)平行軸徑向振動(dòng)傳感器、高速軸輸出軸軸向振動(dòng)傳感器、發(fā)電機(jī)內(nèi)側(cè)負(fù)載端振動(dòng)傳感器和發(fā)電機(jī)外側(cè)負(fù)載端振動(dòng)傳感器。
[0008]但是，由于高速軸和低速軸工作過(guò)程中，始終處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；因此，安裝何種振動(dòng)傳感器和如何安裝振動(dòng)傳感器，以實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)高速軸和低速軸的振動(dòng)位移量，成為了急需解決的問(wèn)題。
[0009]而在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，利用監(jiān)測(cè)光柵來(lái)判斷二者之間位置光線的位移傳感器已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，其工作原理如下:探頭發(fā)射檢測(cè)光柵，檢測(cè)光柵傳輸至由不同反光率的各部分構(gòu)成的反光板處，反光板將檢測(cè)光柵反射回探頭。當(dāng)探頭與反光板之間的位置發(fā)生變化后，檢測(cè)光柵照射至不同反光率的反光板部分處，使得反射的檢測(cè)光柵顏色改變，探頭依據(jù)接收到的檢測(cè)光柵來(lái)判斷探頭與反光板之間的位移變化量。但是，還沒(méi)有應(yīng)用上述位移傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)振動(dòng)位移的技術(shù)方案。
[0010]基于以上需要和缺點(diǎn)，特提出本實(shí)用新型。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型提供一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；另一目的在于提供一種傳感器，以對(duì)風(fēng)電機(jī)的各組件振動(dòng)位移量進(jìn)行精確檢測(cè)。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，與數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連的、設(shè)于風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括風(fēng)電機(jī)上設(shè)的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊、組件監(jiān)控裝置和與組件監(jiān)控裝置和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊分別相連接的控制器；
[0013]所述的風(fēng)電機(jī)包括至少由高速軸、齒輪箱、低速軸、發(fā)電機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)鏈；高速軸和低速軸的一端分別伸入齒輪箱的殼體內(nèi)、與殼體內(nèi)的齒輪組相哨合；
[0014]高速軸和低速軸的外周部分別套設(shè)有軸承，所述的軸承分別固定安裝在齒輪箱的殼體上，各軸承還分別經(jīng)沿對(duì)應(yīng)的高速軸或低速軸徑向方向延伸的減震桿與齒輪箱的殼體相連接，減震桿上設(shè)有檢測(cè)減震桿伸縮量的、構(gòu)成組件監(jiān)控裝置至少一部分的、檢測(cè)組件振動(dòng)情況的位移傳感器。
[0015]進(jìn)一步，所述的減震桿包括一中空的固定桿和套裝在固定桿中空腔室中的、可相對(duì)固定桿軸向產(chǎn)生位移的伸縮桿；固定桿的一端經(jīng)鉸鏈與殼體可旋轉(zhuǎn)的相連接，另一端與伸縮桿可相對(duì)伸縮的套接連接，伸縮桿的另一端處于固定桿外部并經(jīng)鉸鏈與對(duì)應(yīng)的高速軸或低速軸外部套設(shè)的軸承可旋轉(zhuǎn)的相連接。
[0016]進(jìn)一步，所述的位移傳感器包括設(shè)于固定桿上的反光板，所述反光板包括多段不同反光率的反光部，各反光部沿固定桿軸線方向、反光率依次逐漸降低或升高地排布；位移傳感器還包括經(jīng)連接部與伸縮桿固定連接的、設(shè)于反光板對(duì)應(yīng)部的、向反光板發(fā)射檢測(cè)光柵的、接收自反光板處反射的檢測(cè)光柵的探頭。
[0017]進(jìn)一步，風(fēng)電機(jī)不工作時(shí)，所述的探頭軸線與反光板中心處的反光部相平齊。
[0018]進(jìn)一步，所述的連接部包括沿伸縮桿徑向延伸的第一連接部和沿伸縮桿軸向方向延伸的第二連接部；第一連接部分別與伸縮桿和第二連接部的一端相連接，第二連接部的另一端懸空延伸至反光板的對(duì)應(yīng)處；所述的探頭設(shè)置于第二連接部的懸空端，所述的探頭軸線沿伸縮桿的軸線相垂直方向延伸，使探頭發(fā)出的檢測(cè)光柵垂直射向反光板。
[0019]進(jìn)一步，所述的第一連接部呈沿伸縮桿的徑向凸出延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外周直徑大于固定桿的外周直徑、內(nèi)周與伸縮桿相連接；所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)與固定桿之間的距離為L(zhǎng)I，所述距離LI等于反光板沿固定桿軸向方向的延伸距離。
[0020]進(jìn)一步，所述高速軸外套設(shè)有第一軸承，第一軸承的部分設(shè)于齒輪箱的殼體內(nèi)部，殼體內(nèi)部的第一軸承與對(duì)應(yīng)的減震桿相連接；內(nèi)周直徑等于高速軸外周直徑、小于高速軸外周直徑的1.5倍；
[0021]低速軸外套設(shè)有第二軸承，第二軸承的部分設(shè)于齒輪箱的殼體內(nèi)部，殼體內(nèi)部的第二軸承與對(duì)應(yīng)的減震桿相連接；內(nèi)周直徑等于低速軸外周直接、小于低速軸外周直徑的1.5 倍。
[0022]進(jìn)一步，高速軸和/或低速軸外周套設(shè)的軸承經(jīng)兩個(gè)減震桿分別與殼體相連接；兩個(gè)減震桿的軸線相垂直設(shè)置。
[0023]進(jìn)一步,所述組件監(jiān)控裝置還包括,傳動(dòng)鏈中任--組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；傳動(dòng)鏈中至少一個(gè)組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件溫度的溫度傳感器。
[0024]進(jìn)一步，所述的殼體構(gòu)成一密封的腔室，所述的高速軸、齒輪箱、低速軸的至少一部分設(shè)于腔室中，所述腔室內(nèi)充滿有潤(rùn)滑油，所述腔室的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有檢測(cè)油溫的溫度傳感器。
[0025]進(jìn)一步，所述的齒輪箱內(nèi)設(shè)有經(jīng)高速軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的高速齒和經(jīng)低速軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的低速齒，所述的高速齒與低速齒直接相嚙合；或所述的高速齒與低速齒經(jīng)至少一個(gè)傳動(dòng)齒相(?合。
[0026]進(jìn)一步，所述的控制器上設(shè)有輸出接口。
[0027]進(jìn)一步，控制器的輸出接口經(jīng)光纖通道與風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接。
[0028]進(jìn)一步，數(shù)據(jù)服務(wù)器經(jīng)通訊模塊與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連接。
[0029]進(jìn)一步，所述的通訊模塊由與以太網(wǎng)相匹配的接口構(gòu)成，所述的接口經(jīng)以太網(wǎng)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連接。
[0030]進(jìn)一步，所述的控制器與UPS不間斷電源模塊相連接。
[0031]進(jìn)一步，所述的控制器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連接。
[0032]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0033]1、通過(guò)上述設(shè)置，使得監(jiān)控中心可對(duì)各風(fēng)場(chǎng)中的各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)各風(fēng)電機(jī)的各組件工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；并經(jīng)風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器傳輸?shù)哪康?。更特別的是，在風(fēng)電機(jī)的組件上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器，使得對(duì)風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速情況實(shí)現(xiàn)采集。同時(shí)，在風(fēng)電機(jī)的組件上設(shè)置溫度傳感器，可以直觀監(jiān)測(cè)到風(fēng)電機(jī)組組件的運(yùn)行溫度，為監(jiān)控中心提供一手技術(shù)資料。
[0034]2、通過(guò)在軸承處加裝與殼體相連接的減震桿，以減小高速軸和低速軸的振動(dòng)位移，達(dá)到減震緩沖的目的；
[0035]3、通過(guò)在軸承處設(shè)置由探頭和反光板構(gòu)成的位移傳感器，得出軸承的振動(dòng)幅度，以得出對(duì)應(yīng)的風(fēng)電機(jī)組件的振動(dòng)位移量；
[0036]4、通過(guò)在軸承上設(shè)置軸線相垂直的兩個(gè)位移傳感器，得出軸承的水平和豎直振動(dòng)位移量，以提高對(duì)風(fēng)電機(jī)的監(jiān)測(cè)精度；
[0037]5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果顯著，適于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0039]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2是本實(shí)用新型中風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3是本實(shí)用新型中風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4是本實(shí)用新型中齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例中齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖6是本實(shí)用新型第一種位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖7是本實(shí)用新型第二種位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖8是本實(shí)用新型另一實(shí)施例中齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖9是本實(shí)用新型第三種位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖10是本實(shí)用新型第四種位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖11是本實(shí)用新型再一實(shí)施例中齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖12是本實(shí)用新型第五種位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖13是本實(shí)用新型的反光板的迎檢測(cè)光柵面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖14是本實(shí)用新型的反光板的迎檢測(cè)光柵面另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖15是本實(shí)用新型的探頭截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]元件說(shuō)明:I一數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，2—數(shù)據(jù)服務(wù)器，3—風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，31-SCADA數(shù)據(jù)采集模塊，32—組件監(jiān)控裝置，34—控制器，35—輸出接口，36 — UPS不間斷電源模塊，37—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，38—DSP數(shù)據(jù)處理模塊，4一高速軸，5—位移傳感器，51—探頭，52—反光板，53—第二連接部，54—第一連接部，55—第一連接桿，56—第二連接桿，6—軸承，61一第一軸承，62—第二軸承，63—第三軸承，7—齒輪箱，70—?dú)んw，71一傳動(dòng)齒輪，72—低速齒輪，73—高速齒輪，74—第一凸起，75—第二凸起，8—溫度傳感器，9一減震桿，91一固定桿，92—伸縮桿，93—第一鉸鏈,94一第二鉸鏈，10一減震彈簧，11一低速軸，12一中間軸，511—通孔，512—燈源，513—芯片。

【具體實(shí)施方式】
[0055]如圖2所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器I，與數(shù)據(jù)接收服務(wù)器I相連的、設(shè)于風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器2 ;所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與風(fēng)電場(chǎng)中各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括風(fēng)電機(jī)上設(shè)的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊31和組件監(jiān)控裝置32，所述的組件監(jiān)控裝置和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊分別與控制器相連接。
[0056]所述的控制器34上設(shè)有輸出接口 35?？刂破鞯妮敵鼋涌诮?jīng)光纖通道與風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置得到的風(fēng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)向風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器上傳的目的。
[0057]數(shù)據(jù)服務(wù)器經(jīng)通訊模塊與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連接。所述的通訊模塊由與以太網(wǎng)相匹配的接口構(gòu)成，所述的接口經(jīng)以太網(wǎng)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連接，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器之間雙向的數(shù)據(jù)交換傳輸，使得監(jiān)控中心可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0058]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括=SCADA數(shù)據(jù)采集模塊，所述的風(fēng)電機(jī)上設(shè)有組件監(jiān)控裝置，所述的組件監(jiān)控裝置和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊分別與控制器相連接。
[0059]所述的控制器34與UPS不間斷電源模塊36相連接，優(yōu)選的所述UPS不間斷電源模塊36由電源箱構(gòu)成，以保證控制器的不間斷供電。
[0060]所述的控制器34與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊37相連接，優(yōu)選的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊37由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)成，以將控制器34接收到的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊31所監(jiān)測(cè)的風(fēng)電機(jī)工作狀況和組件監(jiān)控裝置32所監(jiān)測(cè)到的風(fēng)電機(jī)各組件工作狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以避免數(shù)據(jù)的丟失。
[0061]所述的控制器34與DSP數(shù)據(jù)處理模塊38相連接，所述的DSP數(shù)據(jù)處理模塊38對(duì)控制器34接收到的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊31所監(jiān)測(cè)的風(fēng)電機(jī)工作狀況和組件監(jiān)控裝置32所監(jiān)測(cè)到的風(fēng)電機(jī)各組件工作狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，生成預(yù)處理信號(hào)，并傳至控制器34處，控制器34將預(yù)處理信號(hào)經(jīng)輸出接口 35上傳至風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器2。
[0062]如圖4所示，所述的風(fēng)電機(jī)包括至少由高速軸、齒輪箱、低速軸、發(fā)電機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)鏈。所述的組件監(jiān)控裝置3至少包括風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)鏈的各組件上分別設(shè)置的、用于監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件振動(dòng)的振動(dòng)傳感器。
[0063]實(shí)施例一
[0064]如圖5所示，本實(shí)施例中，高速軸4和低速軸11的外周部分別套設(shè)有軸承6，所述的軸承6均分別固定安裝在齒輪箱7的殼體70上。各軸承6還分別經(jīng)沿對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11徑向方向延伸的減震桿9與齒輪箱7的殼體70相連接，減震桿9上設(shè)有檢測(cè)減震桿9伸縮量的、構(gòu)成組件監(jiān)控裝置至少一部分的、檢測(cè)組件振動(dòng)情況的位移傳感器5。
[0065]本實(shí)施例中，所述的高速軸4經(jīng)第一軸承61安裝于殼體70上，低速軸11經(jīng)第二軸承62安裝于殼體70上；所述的第一軸承61和第二軸承62分別有部分凸出殼體70內(nèi)壁設(shè)置，以供減震桿9連接。優(yōu)選的，齒輪箱7的殼體70呈方形，第一軸承61和第二軸承62均設(shè)于同一對(duì)相對(duì)設(shè)置的側(cè)壁上，各減震桿9的另一端分別與殼體70的另一對(duì)相對(duì)設(shè)置的側(cè)壁分別相連接。
[0066]如圖6所示，本實(shí)施例中，所述的減震桿9包括一中空的固定桿91和套裝在固定桿91中空腔室中的、可相對(duì)固定桿91軸向產(chǎn)生位移的伸縮桿92。所述的固定桿91的一端經(jīng)第一鉸鏈93與殼體70可旋轉(zhuǎn)的相連接，另一端與伸縮桿92可相對(duì)伸縮的套接連接，伸縮桿92的另一端處于固定桿91外部并經(jīng)第二鉸鏈94與對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11外部套設(shè)的軸承6可旋轉(zhuǎn)的相連接。
[0067]本實(shí)施例中，固定桿91中空部中的伸縮桿92的端部設(shè)有密封的皮閥(未在附圖中注明)，使得固定桿中空腔室內(nèi)形成密閉的腔室，腔室中填充有氣體或液體，密閉腔室上設(shè)有較小的、與外部連通的通孔，以對(duì)固定桿和伸縮桿之間的相對(duì)移動(dòng)提供緩沖作用力，達(dá)到對(duì)軸承的振動(dòng)提供減震的目的。
[0068]如圖6所不,本實(shí)施例中，所述的位移傳感器5包括設(shè)于固定桿91上的反光板52,所述反光板52包括多段不同反光率的反光部，各反光部沿固定桿91軸線方向、反光率依次逐漸降低或升高地排布；位移傳感器5還包括經(jīng)連接部與伸縮桿92固定連接的、設(shè)于反光板52對(duì)應(yīng)部的、向反光板52發(fā)射檢測(cè)光柵的、接收自反光板52處反射的檢測(cè)光柵的探頭51。所述的探頭51的軸線與反光板52相垂直設(shè)置，使得探頭51發(fā)出的檢查光柵垂直射向反光板52，并反射回探頭51處，使得探頭51可接收到自反光板52處反射的、改變顏色后的檢測(cè)光柵，以檢測(cè)對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11在軸承6徑向方向上的振動(dòng)位移。優(yōu)選的，風(fēng)電機(jī)不工作時(shí)，探頭51的軸線與反光板52的中心反光部平齊設(shè)置。
[0069]從而，在軸承6被對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11帶動(dòng)下產(chǎn)生振動(dòng)位移后，探頭51與反光板52之間的位置發(fā)生變化，使得檢測(cè)光柵照向反光板52的不同反光部，而各反光部的反光率不同，使得反射檢測(cè)光柵的顏色和/或反光率改變，令探頭51處接收到的反射光柵信息改變，由此可精確地得出高速軸4或低速軸11的振動(dòng)位移量。
[0070]如圖6所示，本實(shí)施例中，所述的連接部包括沿伸縮桿92徑向延伸的第一連接部54和沿伸縮桿92軸向方向延伸的第二連接部53 ;第一連接部54的兩端分別與伸縮桿92和第二連接部53的一端相連接，第二連接部53的另一端懸空延伸至反光板52的對(duì)應(yīng)處。所述的探頭51設(shè)置于第二連接部53的懸空端，所述的探頭51軸線沿伸縮桿92的軸線相垂直方向延伸，使探頭51發(fā)出的檢測(cè)光柵垂直射向反光板52。[0071 ] 優(yōu)選的，所述的第一連接部54呈沿伸縮桿92的徑向凸出延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外周直徑大于固定桿91的外周直徑、內(nèi)周與伸縮桿92相連接。所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)與固定桿之間的距離為L(zhǎng)I，所述距離LI等于反光板52沿固定桿91軸向方向的伸縮距離。從而，在伸縮桿92與固定桿91產(chǎn)生位移至固定桿91與第一連接部54接觸時(shí)，第一連接部54產(chǎn)生限制作用，防止伸縮桿92與固定桿91之間產(chǎn)生過(guò)大位移過(guò)，造成減震桿損壞；同時(shí)，可防止高速軸4或低速軸11產(chǎn)生較大幅度的振動(dòng)位移，對(duì)風(fēng)電機(jī)的組件造成破壞。
[0072]本實(shí)施例中，高速軸4和/或低速軸11外周套設(shè)的軸承6經(jīng)兩個(gè)減震桿9分別與殼體70相連接；兩個(gè)減震桿9的軸線相垂直設(shè)置，以分別檢測(cè)高速軸4和/或低速軸11的水平方向振動(dòng)和豎直方向振動(dòng)。
[0073]實(shí)施例二
[0074]如圖7和圖11、圖12所示，本實(shí)施例中，所述的位移傳感器包括5包括設(shè)于固定桿91或殼體70上的、沿軸承6切線方向延伸的反光板52，和設(shè)于伸縮桿92或軸承上的、軸線沿軸承6徑向方向延伸的探頭51，使得探頭51發(fā)出檢測(cè)光柵垂直射向反光板52。所述的反光板52包括多段不同反光率的反光部，各反光部沿軸承6的切向方向、反光率自中間向兩端分別依次逐漸降低或升高地排布。從而，探頭51發(fā)出的檢測(cè)光柵垂直射向反光板52，并反射回探頭51處，使得探頭51可接收到自反光板52處反射的、改變顏色后的檢測(cè)光柵，以檢測(cè)對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11在軸承6切線方向上的振動(dòng)位移。優(yōu)選的，風(fēng)電機(jī)不工作時(shí)，探頭51的軸線與反光板52的中心反光部平齊設(shè)置。
[0075]如圖7所示，本實(shí)施例中，所述的軸承6設(shè)有沿軸承徑向向外凸出的第一凸起74，所述的第一凸起74上設(shè)有供伸縮桿92連接的、構(gòu)成第二鉸鏈94的銷孔。第一凸起74上還設(shè)有沿軸承6切向方向延伸的第一連接桿55，第一連接桿55的一端與第一凸起74相連接，另一端懸空設(shè)置。第一連接桿55的懸空端設(shè)有軸線與第一連接桿55相垂直的探頭51。
[0076]本實(shí)施例中，高速軸4和/或低速軸11外周套設(shè)的軸承6經(jīng)兩個(gè)減震桿9分別與殼體70相連接；兩個(gè)減震桿9的軸線相垂直設(shè)置，以分別檢測(cè)高速軸4和/或低速軸11的水平方向振動(dòng)和豎直方向振動(dòng)。
[0077]如圖12所示，本實(shí)施例中，還可以不設(shè)置減震桿9，軸承6上直接設(shè)置沿軸承徑向向外凸出的第一凸起74。第一凸起74上設(shè)有軸線沿軸承6徑向延伸的探頭51，與探頭51相對(duì)應(yīng)的殼體70上設(shè)有反光板52。
[0078]實(shí)施例三
[0079]如圖8所示，本實(shí)施例中，所述的高速軸4和低速軸11的外周部分別套設(shè)有軸承6，所述的軸承6分別固定安裝在齒輪箱7的殼體70上，各軸承6還分別經(jīng)沿對(duì)應(yīng)的高速軸4或低速軸11徑向方向延伸的減震彈簧10與齒輪箱7的殼體70相連接，減震彈簧10上分別設(shè)有檢測(cè)減震彈簧10伸縮量的、構(gòu)成組件監(jiān)控裝置至少一部分的、檢測(cè)組件振動(dòng)情況的位移傳感器5。
[0080]如圖9所示，本實(shí)施例中，所述的位移傳感器5包括減震彈簧10的第一端設(shè)的、向減震彈簧10第二端發(fā)出檢測(cè)光柵的探頭51，第二端設(shè)有與探頭51相對(duì)應(yīng)設(shè)置的、反射檢測(cè)光柵的反光板52。探頭51的軸線與反光板52相垂直設(shè)置,使得檢測(cè)光柵垂直射向反光板52、并使反射的檢測(cè)光柵傳至探頭51處，令探頭接收到被反光板改變顏色的檢測(cè)光柵，依據(jù)接收到的檢測(cè)光柵得出探頭沿軸承切線方向的振動(dòng)位移，以得出高速軸4或低速軸11沿軸承切線方向的振動(dòng)位移。
[0081]如圖10所示，本實(shí)施例中，所述的軸承6設(shè)有沿軸承徑向向外凸出的第一凸起74，所述的第一凸起74與減震彈簧10的一端相連接；殼體70的內(nèi)壁上設(shè)有沿軸承徑向向內(nèi)凸出的第二凸起75，所述的第二凸起75與減震彈簧10的另一端相連接。
[0082]如圖10所示，第一凸起74上還設(shè)有沿軸承6切向方向延伸的第一連接桿55，第一連接桿55的一端與第一凸起74相連接，另一端懸空設(shè)置。第一連接桿55的懸空端設(shè)有軸線與第一連接桿55相垂直的探頭51。齒輪箱7的殼體70內(nèi)壁上設(shè)有反光板52,所述的反光板與探頭51相對(duì)應(yīng)設(shè)置，反光板的各反光部沿第一連接桿55的軸線方向，按反光率自一端向另一端依次逐漸降低或升高、或自中間向兩端分別逐漸降低或升高地排布。優(yōu)選的，風(fēng)電機(jī)不工作時(shí)，探頭51的軸線與反光板52的中心反光部平齊設(shè)置。
[0083]本實(shí)施例中，高速軸4和/或低速軸11外周套設(shè)的軸承6經(jīng)兩個(gè)減震彈簧10分別與殼體70相連接；兩個(gè)減震彈簧10的軸線相垂直設(shè)置，以分別檢測(cè)高速軸4和/或低速軸11的水平方向振動(dòng)和豎直方向振動(dòng)。
[0084]如圖9所示，還可以，在減震彈簧10與殼體70相連接的端部設(shè)置第二連接桿56，第二連接桿56的軸線與減震彈簧10的軸線相垂直。第二連接桿56的一端與減震彈簧10相連接，另一端懸空設(shè)置。第二連接桿56的懸空端設(shè)有反光板52。
[0085]實(shí)施例四
[0086]如圖4至圖12所示,本實(shí)用新型中，所述的齒輪箱7內(nèi)設(shè)有經(jīng)高速軸4帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的高速齒輪73，和經(jīng)低速軸11帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的低速齒輪72。所述的高速齒輪73與低速齒輪72可以直接相嚙合；也可以高速齒輪4與低速齒輪71經(jīng)至少一個(gè)傳動(dòng)齒輪71相嚙合。所述的傳動(dòng)齒輪71的軸心處連接有中間軸12，中間軸12經(jīng)第三軸承63安裝于殼體70上。所述的第三軸承63上設(shè)有至少一個(gè)如實(shí)施例一至三任一所述的位移傳感器5。優(yōu)選的，第三軸承上設(shè)有兩個(gè)軸線相垂直的位移傳感器5。
[0087]實(shí)施例五
[0088]本實(shí)施例中，所述的組件監(jiān)控裝置3還包括，傳動(dòng)鏈中至少一個(gè)組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件溫度的溫度傳感器8。
[0089]如圖4至圖12所示，所述的齒輪箱7中設(shè)有相互嚙合的變速齒輪組，優(yōu)選的所述的齒輪組包括高速齒輪72、變速齒輪71、低速齒輪73，以實(shí)現(xiàn)自高速齒輪72向低速齒輪73的轉(zhuǎn)速遞減。所述的齒輪箱7中填充有潤(rùn)滑油，以便于齒輪間動(dòng)力的傳遞。所述的齒輪箱7的內(nèi)壁上設(shè)有溫度傳感器8以檢測(cè)齒輪箱7的工作溫度狀況，并將所檢測(cè)的溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給控制器34。優(yōu)選的，所述的溫度傳感器8設(shè)于齒輪箱7內(nèi)部、并被潤(rùn)滑油沒(méi)過(guò)，以通過(guò)檢測(cè)齒輪箱7中潤(rùn)滑油的溫度值，得出各組件的溫度。
[0090]實(shí)施例六
[0091 ] 本實(shí)施例中，所述的組件監(jiān)控裝置還包括,傳動(dòng)鏈中任--組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。優(yōu)選的，所述的高速軸上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，以監(jiān)測(cè)高速軸的轉(zhuǎn)速。由于傳動(dòng)鏈的各組件之間均按照一定傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此在得到高速軸的轉(zhuǎn)速后，可推導(dǎo)計(jì)算得出傳動(dòng)鏈上其他各組件:齒輪箱、低速軸、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電機(jī)的各組件轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)監(jiān)控(未在附圖中注明)。
[0092] 實(shí)施例七
[0093]如圖13所示，反光板52的一端至相對(duì)的另一端，各反光部按照反光率逐漸升高或降低地依次排布。如圖13所示，反光板52的迎檢測(cè)光柵面上排布有多個(gè)反光部A至M，各反光部的反光率自A向M逐漸依次遞減。
[0094]還可以，如圖14所示，反光板52的中心至兩端，各反光部依次按照反光率逐漸升高或降低地排布。如圖14所示，反光板52的迎檢測(cè)光柵面上排布有多個(gè)反光部由中心的反光部A至端部的反光部G，各反光部的反光率自A向G逐漸依次遞減。兩側(cè)的反光部A至G相對(duì)稱設(shè)置。
[0095]如圖15所示，所述的探頭51與數(shù)據(jù)線相連接；所述的探頭51包括外殼，沿外殼的軸線自上向下依次設(shè)有貫穿外殼頂部的通孔511，發(fā)射檢測(cè)光柵的燈源512和接收檢測(cè)光柵的芯片513。所述的探頭51底部與高速軸4或低速軸11的軸承6固定連接；優(yōu)選的，探頭與軸承相焊接固定。優(yōu)選的，所述的燈源512發(fā)出沿探頭軸線延伸的、向通孔511處發(fā)射的、單向的白色檢測(cè)光柵；檢測(cè)光柵垂直射向反光板，被不同反光率的反光部反射為改變顏色的反射光柵，反射光柵再沿通孔511射入探頭中，并穿過(guò)透光材質(zhì)構(gòu)成的燈源512至芯片513處，使得芯片513只接收到自反光板52反射的檢測(cè)光柵，以此判斷探頭與反光板之間的位置關(guān)系。
[0096]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0097]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，與數(shù)據(jù)接收服務(wù)器相連的、設(shè)于風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與各風(fēng)電機(jī)上設(shè)的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連接；所述的風(fēng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括風(fēng)電機(jī)上設(shè)的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊、組件監(jiān)控裝置和與組件監(jiān)控裝置和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊分別相連接的控制器； 所述的風(fēng)電機(jī)包括至少由高速軸、齒輪箱、低速軸、發(fā)電機(jī)構(gòu)成的傳動(dòng)鏈；高速軸和低速軸的一端分別伸入齒輪箱的殼體內(nèi)、與殼體內(nèi)的齒輪組相哨合； 其特征在于:高速軸和低速軸的外周部分別套設(shè)有軸承，所述的軸承分別固定安裝在齒輪箱的殼體上； 各軸承還分別經(jīng)沿對(duì)應(yīng)的高速軸或低速軸徑向方向延伸的減震桿與齒輪箱的殼體相連接，減震桿上設(shè)有檢測(cè)減震桿伸縮量的、構(gòu)成組件監(jiān)控裝置至少一部分的、檢測(cè)組件振動(dòng)情況的位移傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的減震桿包括一中空的固定桿和套裝在固定桿中空腔室中的、可相對(duì)固定桿軸向產(chǎn)生位移的伸縮桿； 固定桿的一端經(jīng)鉸鏈與殼體可旋轉(zhuǎn)的相連接，另一端與伸縮桿可相對(duì)伸縮的套接連接，伸縮桿的另一端處于固定桿外部并經(jīng)鉸鏈與對(duì)應(yīng)的高速軸或低速軸外部套設(shè)的軸承可旋轉(zhuǎn)的相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的位移傳感器包括設(shè)于固定桿上的反光板，所述反光板包括多段不同反光率的反光部，各反光部沿固定桿軸線方向、反光率依次逐漸降低或升高地排布； 位移傳感器還包括經(jīng)連接部與伸縮桿固定連接的、設(shè)于反光板對(duì)應(yīng)部的、向反光板發(fā)射檢測(cè)光柵的、接收自反光板處反射的檢測(cè)光柵的探頭，探頭的軸線與反光板相垂直設(shè)置，使檢測(cè)光柵垂直射向反光板、并反射回探頭處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的連接部包括沿伸縮桿徑向延伸的第一連接部和沿伸縮桿軸向方向延伸的第二連接部； 第一連接部分別與伸縮桿和第二連接部的一端相連接，第二連接部的另一端懸空延伸至反光板的對(duì)應(yīng)處； 所述的探頭設(shè)置于第二連接部的懸空端，所述的探頭軸線沿伸縮桿的軸線相垂直方向延伸，使探頭發(fā)出的檢測(cè)光柵垂直射向反光板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一連接部呈沿伸縮桿的徑向凸出延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外周直徑大于固定桿的外周直徑、內(nèi)周與伸縮桿相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述高速軸外套設(shè)有第一軸承，第一軸承的部分設(shè)于齒輪箱的殼體內(nèi)部，殼體內(nèi)部的第一軸承與對(duì)應(yīng)的減震桿相連接； 低速軸外套設(shè)有第二軸承，第二軸承的部分設(shè)于齒輪箱的殼體內(nèi)部，殼體內(nèi)部的第二軸承與對(duì)應(yīng)的減震桿相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:高速軸和/或低速軸外周套設(shè)的軸承經(jīng)兩個(gè)減震桿分別與殼體相連接；兩個(gè)減震桿的軸線相垂直設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述組件監(jiān)控裝置還包括，傳動(dòng)鏈中任一一組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；傳動(dòng)鏈中至少一個(gè)組件上設(shè)的、監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)組件溫度的溫度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的殼體構(gòu)成一密封的腔室，所述的高速軸、齒輪箱、低速軸的至少一部分設(shè)于腔室中，所述腔室內(nèi)充滿有潤(rùn)滑油，所述腔室的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有檢測(cè)油溫的溫度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的齒輪箱內(nèi)設(shè)有經(jīng)高速軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的高速齒和經(jīng)低速軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的低速齒，所述的高速齒與低速齒直接相嚙合； 或所述的高速齒與低速齒經(jīng)至少一個(gè)傳動(dòng)齒相嚙合。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK204152730SQ201420539281
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】龍泉, 范忠瑤, 王朝, 高正陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)大唐集團(tuán)新能源股份有限公司, 北京普華億能風(fēng)電技術(shù)有限公司