一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置

1.本实用新型涉及风电叶片运输技术领域，尤其涉及一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置。


背景技术：

2.随着国家对清洁能源的大力发展，清洁能源的开发与利用越来越普遍，其中，风力发电在我国的发展势头迅猛，风力发电设备产量很大。但由于风力发电机的叶片尺寸较大，其运输存在困难。
3.风力发电机的叶片尺寸一般在三四十米或更长，并且根据我国风力资源分布状况，风电场大多地处高原山区，地势复杂，公路等级较低，山高坡陡、道路崎岖，风电叶片运输设备在使用时，需要实现举升、回转、变桨等多种动作，风电叶片运输设备如授权公告号为cn204895261u的实用新型专利公开的一种带有举升结构的风电叶片运输车，如图1所示，运输车辆包括风电叶片支撑装置，该装置包括：主梁7、l梁翻板2、铰接部5，所述的l梁翻板2包括水平段h和垂直段v，所述的l梁翻板水平段h和垂直段v具有连接部14，举升油缸6可推动l梁翻板2通过铰接部5相对于主梁7实现旋转，从而实现叶片的举升；l梁翻板2的垂直段v上铰接有上装变桨轴承4，该上装变桨轴承4的两侧安装两个变桨回转机构12，主梁7的第二水平段中部铰接有下装回转支撑9，下装回转支撑9另一端铰接在底座并连接有下装回转机构8，实现举升、回转、变桨动作。
4.但是上述现有风电叶片运输车及设备，因其转弯半径过大，而山地运输弯度小，因而导致使用现有的叶片运输设备运输极易发生翻车现象。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置，用以减少现有风电叶片运输中的翻车现象。
6.为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置，包括主机、用于测量底座倾斜角度的第一倾角传感器、用于测量风电叶片倾斜角度的第二倾角传感器、用于测量下装回转机构转动角度的第一角位移传感器、用于测量变桨回转机构转动角度的第二角位移传感器以及电磁多路换向阀，第一倾角传感器、第二倾角传感器、第一角位移传感器和第二角位移传感器的输出端与主机相连，主机与电磁多路换向阀相连，电磁多路换向阀分别与下装回转机构、举升油缸和上装变桨回转机构连接；主机包括存储器和控制器，存储器中存储有风电叶片在运动范围内不同固定位置处所分别对应的额定重量数据。
8.可选地，第一倾角传感器安装在风电叶片支撑装置底部，第二倾角传感器安装在l梁翻板处，第一角位移传感器安装在下装回转机构的液压马达处，第二角位移传感器安装在变桨回转机构的液压马达处。
9.可选地，主机还连接有操控面板。
10.可选地，主机还连接有蜂鸣器，蜂鸣器安装在操控面板处。
11.可选地，操控面板上设置有三个分别与下装回转机构、举升油缸、上装变桨回转机构对应的操作手柄。
12.可选地，主机还连接有显示器。
13.可选地，第一角位移传感器和第二角位移传感器均为编码器。
14.可选地，主机还连接有风速仪，所述风速仪安装于驾驶室顶棚上方。
15.采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：
16.本实用新型能够通过各传感器侦测到风电叶片的实时位置信息，从而在风电叶片运输车辆通过风电叶片支撑装置搭载的风电叶片在运输过程中，判断出风电叶片承受力矩是否超出所限制的安全范围，当超出力矩安全范围时，主机通过对电磁多路换向阀实行操作以控制各执行元件的锁死，对风电叶片的变桨、举升或回转动作进行力矩限制，为风电叶片的运输提供安全保护，极大降低风电叶片运输车辆在运输过程中翻车等灾祸的发生，使得风电叶片运输车辆在各种山地路面也可以安全地通过，拓展了风电装备的安装范围。
附图说明
17.图1是现有技术中风电叶片支撑装置的结构示意图；
18.图2是图1的左视图；
19.图3是图1的俯视图；
20.图4是现有技术中风电叶片运输车辆通过风电叶片支撑装置搭载的风电叶片在运输过程中的某一位置示意图；
21.图5是本实用新型的安装位置示意图；
22.图6是本实用新型实施例的原理框图。
23.附图标记：1、翻板配重，2、l梁翻板，3、后定位销，4、上装变桨轴承，5、铰接部，6、举升油缸，7、主梁，8、下装回转机构，9、下装回转支撑，10、操作平台，12、上装变桨回转机构，14、连接部，15、第一水平段，16、倾斜段，17、第二水平段；
24.11、主机，18、第一倾角传感器，19、第二倾角传感器，22、电磁多路换向阀，23、蜂鸣器。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-6和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。
26.一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置的实施例：
27.一种风电叶片运输车辆安全力矩保护装置包括主机11、用于测量底座倾斜角度的第一倾角传感器18、用于测量风电叶片倾斜角度的第二倾角传感器19、用于测量下装回转机构8转动角度的第一角位移传感器、用于测量变桨回转机构转动角度的第二角位移传感器以及电磁多路换向阀22，第一倾角传感器18、第二倾角传感器19、第一角位移传感器和第二角位移传感器的输出端与主机11相连，主机11与电磁多路换向阀22的控制端相连，电磁多路换向阀22的执行端分别与下装回转机构8、举升油缸6和上装变桨回转机构12连接；主机11包括存储器和控制器，存储器中存储有风电叶片在运动范围内不同固定位置处所分别
对应的额定重量数据。该额定重量数据指在某一位置保证不翻车的最低重量，不同固定位置可根据风电运输中实际易出现问题的特殊位置进行选择，不同固定位置处分别对应的额定重量数据可经多次试验测得。
28.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，第一倾角传感器18安装在风电叶片支撑装置底部，具体地，第一倾角传感器18可安装在下装回转支撑9底部或主梁7底部，第二倾角传感器19安装在l梁翻板2处，具体地，可安装在垂直段v后部或水平段h底部，第一角位移传感器安装在下装回转机构8的液压马达处，第二角位移传感器安装在变桨回转机构的液压马达处。
29.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，主机11还连接有操控面板。
30.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，主机11还连接有蜂鸣器23，蜂鸣器23安装在操控面板处。
31.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，操控面板上设置有三个分别与下装回转机构8、举升油缸6、上装变桨回转机构12对应的操作手柄。三个操作手柄分别与电磁多路换向阀22的三路换向单元的手动操控端连接。
32.常规运输情况下，推动不同的操作手柄，可通过主机11输出信息控制电磁多路换向阀22中控制对应执行元件的油路，使执行元件动作，以完成变桨、举升或回转动作。
33.本实用新型中的主机11可为控制/显示一体化主机11，也可以分开安装，主机11另外连接有显示器，主机11和显示器之间通过can总线连接。
34.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，第一角位移传感器和第二角位移传感器均为编码器。
35.进一步地，作为本实用新型的其中一个实施例，主机11还连接有风速仪，所述风速仪安装于驾驶室顶棚上方。风速仪的设置可便于主机11采集风速信息，进行数据修正，降低风速对力矩的影响。
36.本实用新型工作时：主机11实时采集各传感器测得的信息，通过显示器可实时显示整个机组的运动参数，各传感器测得的信息包括风电叶片的支撑装置的倾角信息、l梁翻板2的倾角信息、变桨回转机构转动角度信息、下装回转机构8转动角度，经控制器处理后，如若风电叶片运输车辆通过风电叶片支撑装置搭载的风电叶片在运输过程中，风电叶片承受力矩超出所限制的安全范围，主机11对电磁多路换向阀22实行操作以完成风电叶片支撑装置的锁死，锁死状态下，风电叶片支撑装置的各执行元件（下装回转机构8、举升油缸6和上装变桨回转机构12）无法向超出安全范围的趋势继续动作，同时控制蜂鸣器23报警。
37.控制器处理采集各传感器测得的信息时，根据已存储的风电叶片在运动范围内不同固定位置处所分别对应的额定重量数据，利用插值法可得出一般位置处（不同时刻下各传感器测得的信息分别形成一个一般位置）对应的额定重量数据，控制器根据实际重量（同一个风电叶片运输机组和风电叶片情况下固定不变）与额定重量的比值得到负荷率，根据负荷率的值执行不同的操作，当负荷率≤90% 时，起重机正常工作；当90%《负荷率≤95%时，显示器发出黄色预警；当95%《负荷率《100%时，显示器发出红色预警，同时切断危险动作回路，蜂鸣器23鸣叫，禁止向危险方向动作。其中，插值法为本领域技术人员所熟知的现有计算方法，具体不再赘述。
38.本实用新型的设计基于如下原理：力矩的计算公式为m=fl，在某一位置保证不翻
车的额定重量为f1，该位置力臂为l1，得到额定力矩m1= f1* l1；本实用新型通过各传感器测得的信息确定一个实际力臂l2，实际重量为f2，可得到实际力矩m2= f2* l2，通过判断实际重量与额定重量的关系，即可得到实际力矩与额定力矩的关系，从而实现风电叶片运输过程中的安全力矩保护。
39.上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。