一种螺栓松动监测装置的制作方法

本发明涉及风力发电设备技术领域，特别是涉及一种螺栓松动监测装置。

背景技术：

随着新能源发电技术的普及和应用，风力发电成为发电领域最为重要的方向之一。风力发电机组的建设如火如荼，其发电份额也在逐年提升。由于经常需要承受各种风力载荷，风力发电机组的部件之间尤其是各段塔筒之间，均采用法兰和高强度螺栓进行连接。在实际运行过程中，风力发电机组的部件尤其是塔筒在巨大的交变载荷下极易产生振动，最终传递到法兰和螺栓上，导致螺栓松动甚至发生断裂，造成严重的事故。因此，工作人员通常需要对螺栓的松动情况进行监测。

传统的螺栓松动监测一般是通过人工进行定期现场巡检，巡检周期一般为半年甚至一年，无法及时发现螺栓的松动，且难以准确定位松动螺栓的位置，且人工巡检较为耗费人力物力。现有技术中，一些螺栓松动监测装置通过在螺栓上安装应变片等传感器进行在线监测，但由于风力发电机组的部件尤其是塔筒上的部分法兰通常位于离地数十米的高空中，工作人员需要在高空中安装大量的监测装置，现有的监测装置的拆装需要借助多种工具，较为繁琐，大大降低了监测装置安装的效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在线监测、拆装方便、准确定位松动螺栓的螺栓松动监测装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种螺栓松动监测装置，其包括：

装置本体；

夹紧机构，所述夹紧机构包括相对设置的两块夹板，所述夹板可移动地设于所述装置本体上，且两块所述夹板之间形成用于夹紧法兰的夹口，两块所述夹板相对的内侧壁上均设有供所述螺栓穿入的孔槽；

传感组件，设于至少一个所述孔槽内，用于检测所述螺栓是否发生位移；

无线发射器，设于所述装置本体上并与所述传感组件电连接，用于发送所述螺栓的序号。

在本申请的一些实施例中，所述装置本体设有滑道，所述夹板的一端位于所述滑道内。

在本申请的一些实施例中，两块所述夹板相背的外侧壁分别通过弹性件与所述滑道的两端壁相连接。

在本申请的一些实施例中，两块所述夹板相对的内侧壁之间通过弹性件相连接。

在本申请的一些实施例中，所述传感组件包括相对设置于所述孔槽的槽壁上的两个复位传感器，两个所述复位传感器之间形成可供所述螺栓穿入的间隙。

在本申请的一些实施例中，所述复位传感器靠近所述螺栓的一端设有用于与所述螺栓相接的连接板，所述连接板为与所述螺栓的形状相匹配的弧形板。

在本申请的一些实施例中，所述传感组件设有两个，两个所述传感组件分别设于两个所述孔槽的槽壁上。

在本申请的一些实施例中，还包括设于所述装置本体外壁上的声光报警器，所述声光报警器与所述传感组件电连接。

在本申请的一些实施例中，所述装置本体的外壁上设有距离刻度，所述距离刻度用于显示两块所述夹板的内侧壁之间的距离。

在本申请的一些实施例中，所述装置本体的两端均设有握持部，所述握持部对称设置。

本发明提供一种螺栓松动监测装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明提供的螺栓松动监测装置包括装置本体、夹紧机构、传感组件和无线发射器，夹紧机构包括相对设置的两块夹板，夹板可移动地设于装置本体上，且两块夹板之间形成用于夹紧法兰的夹口，两块夹板相对的内侧壁上均设有供螺栓穿入的孔槽，传感组件设于至少一个孔槽内，用于检测螺栓是否发生位移，无线发射器设于装置本体上并与传感组件电连接，其用于发送螺栓的序号。基于上述结构，使用者通过滑动两个夹板使夹口的宽度大于螺栓的长度，并使螺栓穿入孔槽内，此时松开手便可使夹紧机构通过自身的夹紧力夹紧法兰，从而使螺栓松动监测装置固定在法兰螺栓上，夹紧机构的设置使得螺栓松动监测装置无需借助任何工具而是通过自身的夹紧力便可轻松地进行拆装，降低了拆装的难度，大大提高了螺栓松动监测装置安装的效率；其次，传感组件可实时监测螺栓的位移情况，当螺栓发生位移和/或其位移量超过预定范围时，传感组件便会通过触发电路等电连接的方式将信号通过无线发射器发送给工作人员，使得螺栓松动监测装置可实现远程在线监测螺栓的松动情况，从而及时发现螺栓的松动，工作人员无需通过现场巡检便可确定螺栓松动情况，节省了人力物力，传感组件一般为精密仪器，其设置在夹板内也可在一定程度上减少风雨带来的腐蚀，从而延长了传感组件的使用寿命，使得螺栓松动监测装置不易发生故障；另外，无线发射器还可发送松动螺栓的序号，使得工作人员可准确定位松动螺栓的位置，有利于现场排除松动故障时更快确定松动螺栓的位置，提高了检修松动螺栓的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的螺栓松动监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的螺栓松动监测装置的局部剖视图；

图3为本发明另一实施例的螺栓松动监测装置的局部剖视图；

图4为本发明实施例的夹紧机构的局部结构示意图。

图中：1、装置本体；11、滑道；12、距离刻度；13、握持部；2、夹紧机构；21、夹板；211、孔槽；22、夹口；23、弹性件；3、传感组件；31、复位传感器；311、连接板；4、无线发射器；5、声光报警器；6、法兰；7、螺栓；8、塔筒。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种螺栓松动监测装置，其包括装置本体1、夹紧机构2、传感组件3和无线发射器4，夹紧机构2包括相对设置的两块夹板21，夹板21可移动地设于装置本体1上，且两块夹板21之间形成用于夹紧法兰6的夹口22，两块夹板21相对的内侧壁上均设有供螺栓7穿入的孔槽211，传感组件3设于至少一个孔槽211内，用于检测螺栓7是否发生位移，无线发射器4设于装置本体1上并与传感组件3电连接，其用于发送螺栓7的序号。

基于上述结构，使用者通过滑动两个夹板21使夹口22的宽度大于螺栓7的长度，并使螺栓7穿入孔槽211内，此时松开手便可使夹紧机构2通过自身的夹紧力夹紧法兰6，从而使螺栓松动监测装置固定在法兰6螺栓7上，夹紧机构2的设置使得螺栓松动监测装置无需借助任何工具而是通过自身的夹紧力便可轻松地进行拆装，尤其是降低了在风力发电机组的塔筒8上进行拆装的难度，大大提高了螺栓7松动监测装置安装的效率；其次，传感组件3可实时监测螺栓7的位移情况，当螺栓7发生位移和/或其位移量超过预定范围时，传感组件3便会通过触发电路等电连接的方式将信号通过无线发射器4发送给工作人员，使得螺栓松动监测装置可实现远程在线监测螺栓7的松动情况，从而及时发现螺栓7的松动，工作人员无需通过现场巡检塔筒8和风力发电机组的其他部件的法兰6便可确定螺栓7松动情况，节省了人力物力，传感组件3一般为精密仪器，其设置在夹板21内也可在一定程度上减少风力发电机组所在地常有的风雨带来的腐蚀，从而延长了传感组件3的使用寿命，使得螺栓松动监测装置不易发生故障；另外，无线发射器4还可发送松动螺栓7的序号，使得工作人员可准确定位松动螺栓7的位置，有利于现场排除松动故障时更快确定松动螺栓7的位置，提高了检修松动螺栓7的效率。

值得强调的是，本发明实施例提供的螺栓松动监测装置不仅仅适用于风力发电机组的塔筒8和其他部件，还适用于其他通过法兰6和螺栓7进行连接的机械部件。

可选地，如图2所示，在本实施例中，装置本体1设有滑道11，夹板21的一端位于滑道11内。具体地，夹板21的一端设有与所述滑道相匹配的滑块。基于此，导轨对夹板21的一端起到了导向和限位的作用，使得夹板21沿预定方向相对滑动，并使得二者的滑动更为顺畅，防止二者沿不同方向移动导致操作难度的提升。应当理解，实现夹板21在装置本体1上滑动的方式可有多种，并不仅限于上述的设置形式，只要能实现夹板21在装置本体1内沿预定方向滑动即可，例如夹板21的一端设有与滑道11相匹配的滚轮等。

可选地，如图2所示，在本实施例中，两块夹板21相背的外侧壁分别通过弹性件23与滑道11的两端壁相连接；优选地，弹性件23为弹簧。基于此，弹性件23可顶紧两个夹板21，并使二者相互靠近从而夹紧法兰6，从而实现螺栓松动监测装置和法兰6相连接。

值得强调的是，实现夹板夹紧法兰的方式不仅限于上述方式，如图3所示，在另一实施例中，两块夹板21相对的内侧壁之间通过弹性件23相连接。如此，可通过更少的弹性件23数量实现螺栓松动监测装置和法兰6相连接。

可选地，如图2所示，在本实施例中，传感组件3包括相对设置于孔槽211的槽壁上的两个复位传感器31，两个复位传感器31之间形成可供螺栓7穿入的间隙。基于此，两个复位传感器31相对设置可更精准地检测螺栓7的位移情况，提高了螺栓7松动监测的准确度，从而使得工作人员能准确获取风力发电机组各部件的螺栓7的松动情况。

应当理解，复位传感器31为现有技术，其一般为弹簧自复位传感器31，包括壳体、顶针和套设于顶针上的复位弹簧，通过顶针在壳体上的位移情况输出相应的信号，以实现测量位移量和/或距离。复位传感器31一般通过其复位弹簧实现自复位功能。

可选地，如图2所示，在本实施例中，复位传感器31靠近螺栓7的一端设有用于与螺栓7相接的连接板311，连接板311为与螺栓7的形状相匹配的弧形板；优选地，连接板311由防滑材料如橡胶等制成。如此，复位传感器31通过连接板311可准确对位螺栓7，提高了复位传感器31的工作稳定性。弧形的连接板311可更好地与螺栓7的外壁相贴合，并起到了减少螺栓7振动和/或松动的作用，因此，连接板311在一定程度上具有辅助固定螺栓7并防止螺栓7松动的功能。防滑材料制成的连接板311不易与螺栓7产生滑移，从而更好地与螺栓7相贴合。

可选地，如图2所示，在本实施例中，传感组件3设有两个，两个传感组件3分别设于两个孔槽211的槽壁上。基于此，复位传感器31可获取螺栓7两端的位移量，使得螺栓松动监测装置可进一步准确获取螺栓7的松动情况，从而进一步提高了螺栓松动监测装置的准确度。连接板311与螺栓7的两端均相接，使得连接板311可进一步辅助固定螺栓7并减少螺栓7松动。

可选地，如图1和2所示，在本实施例中，螺栓松动监测装置还包括设于装置本体1外壁上的声光报警器5，声光报警器5与传感组件3电连接。基于此，当螺栓7产生位移和/或其位移量超过预定范围时，声光报警器5将发出声音和/或光信号，从而让工作人员清楚知道松动螺栓7的位置。因此，螺栓松动监测装置不仅通过无线发射器4使得工作人员远程获知螺栓7的序号，还通过声光报警器5更明显地告知工作人员松动螺栓7的位置，无线发射器4和声光报警器5的组合使得工作人员能更为迅速且更为准确地定位松动螺栓7的位置，从而大大提高了松动螺栓7检修的效率。

可选地，如图1和图2所示，在本实施例中，装置本体1的外壁上设有距离刻度12，距离刻度12用于显示两块夹板21的内侧壁之间的距离。具体地，距离刻度12沿滑道11的长度方向等间距排列。基于此，法兰6螺栓7的长度一般较为固定，距离刻度12可辅助工作人员在安装螺栓松动监测装置时根据螺栓7的长度对夹板21之间的距离进行调节，省去了每次安装时调试测量夹板21之间的距离的步骤，从而进一步提高了安装螺栓松动监测装置的效率。

可选地，如图1所示，在本实施例中，装置本体1的两端均设有握持部13，握持部13对称设置。如此，握持部13凸出于装置本体1的表面，使其可更好地贴合使用者的手掌，使用者通过握持部13更容易握持装置本体1，从而提高了螺栓松动监测装置拆装的便利性。

本发明实施例提供的螺栓松动监测装置的安装方法为：根据螺栓7的长度和距离刻度12，滑动并改变两块夹板21之间的距离，使螺栓7穿入孔槽211并穿入复位传感器31之间的间隙，松开夹板21，使夹板21沿滑道11滑动并夹紧法兰6，安装完毕。

综上，本发明实施例提供了一种螺栓松动监测装置，其主要由装置本体1、夹紧机构2、传感组件3和无线发射器4构成，夹紧机构2包括相对设置的两块夹板21，夹板21可移动地设于装置本体1上，且两块夹板21之间形成用于夹紧法兰6的夹口22，两块夹板21相对的内侧壁上均设有供螺栓7穿入的孔槽211，传感组件3设于至少一个孔槽211内并用于检测螺栓7是否发生位移，无线发射器4设于装置本体1上并与传感组件3电连接，其用于发送螺栓7的序号。与现有技术相比，该螺栓松动监测装置具有在线监测、拆装方便、准确定位松动螺栓7等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。