一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机螺栓松动监测技术领域，尤其涉及一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备。


背景技术：

2.风力发电机又一般处于山上，交通不方便，巨大的塔筒与叶片难以完整的一次性运到安装位置，一般都会分开来运输，每一段在装配时都是由巨大的法兰与很多螺栓连接；当风机运行时，叶片旋转带来的震动与扭矩，高空风带来的推力等，都有可能使各段连接处的螺栓发生松动甚至断裂的情况；一旦某个螺栓松动或者断裂都会引起其他螺栓的连锁反应，最终发生严重的倒塔事故，所以及时发现松动或者断裂的螺栓对于安全生产来说非常重要；然而现有对螺栓松动进行监测的装置使用过程中，只能一个一个的检测螺栓是否松动，法兰上通常安装多个螺栓，一个一个的检测效率较低，因此存在无法对法兰上安装的多个螺栓同时监测的问题。
3.现有专利(公开号cn108680191a)公开了一种对螺栓松动进行监测的装置能实时的监测螺栓松动情况，对螺栓的松动监测达到了预期的效果；上述方案实施过程中，该装置为一个整体，在对待监控螺栓连接端处进行监测时，直接将装置放置在待监控螺栓连接端处即可进行监测，然而却存在只能一个一个的检测螺栓是否松动的问题，法兰上通常安装多个螺栓，一个一个的检测效率较低，因此该装置在使用过程中存在无法对法兰上安装的多个螺栓同时监测的问题。
4.为此，有必要提供一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备，解决了现有对螺栓松动进行监测的装置使用过程中存在无法对法兰上安装的多个螺栓同时监测的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备，包括风力发电机连接件，所述风力发电机连接件的底端一体成型有法兰，所述法兰的底部插接有多个紧固螺栓，每个所述紧固螺栓均螺纹连接有位于法兰上方的螺母，每个所述紧固螺栓的外部均套设有位于螺母和法兰之间的垫片，所述风力发电机连接件的外部套设有金属框和金属管，所述金属框的内壁和金属管的外壁分别安装有与紧固螺栓数量相等的多个连接片和多个固定板，每个所述固定板的一侧均安装有压缩弹簧，每个所述压缩弹簧远离固定板的一端均安装有与垫片外壁连接的限位板，其中一个所述固定板的一侧安装有单片机，所述单片机的一侧一体成型有信号发射端子，所述金属框和金属管之间设置有蓄电池，所述蓄电池的正负极分别与金属框的内壁和金属管的外壁连接。
7.优选的，所述连接片、固定板、限位板和压缩弹簧的材质均为铜。
8.优选的，所述金属框的外壁和金属管的内壁分别安装有绝缘防护罩和绝缘管，所述绝缘防护罩和绝缘管的高度均大于金属框和金属管的高度。
9.优选的，所述绝缘防护罩的底部安装有与法兰磁性相吸的强磁环。
10.优选的，所述绝缘防护罩和绝缘管的顶部安装有环形密封盖。
11.优选的，所述环形密封盖的顶部安装有与单片机电性连接的led灯。
12.优选的，所述led灯的外表面涂布有透明防腐涂层。
13.优选的，所述风力发电机连接件的外壁涂布有反光涂层。
14.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备具有如下有益效果：
15.1、本实用新型中，螺母在紧固螺栓上旋紧后使垫片无法在法兰和螺母之间转动，当螺母松动时，法兰和螺母与垫片之间的摩擦力减小，通过利用压缩弹簧的弹性复位原理使与垫片固定连接的限位板转动并与连接片相抵触，进而使蓄电池通过金属框、金属管、连接片、固定板、限位板和压缩弹簧对单片机供电，单片机启动后通过信号发射端子向风力发电地面控制中心发射信号，提醒工作人员紧固螺栓已松动，其过程中，任意一个紧固螺栓松动均会发出警报，解决了现有对螺栓松动进行监测的装置无法同时监测多个紧固螺栓是否松动的问题。
16.2、本实用新型中，通过设置绝缘防护罩和绝缘管，避免电传导至风力发电机连接件和法兰上，提升了安全性，通过设置强磁环，便于固定绝缘防护罩，确保绝缘防护罩不易脱离法兰，通过设置环形密封盖，提升了绝缘防护罩和绝缘管之间的密封性，确保绝缘防护罩和绝缘管之间的单片机和蓄电池不易受外界因素而损坏，进而延长了单片机和蓄电池的使用寿命，单片机通电后自启动led灯，并使led灯发射光源，以光学的方式提醒相关工作人员紧固螺栓已松动。
附图说明
17.图1为一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备的整体结构示意图；
18.图2为一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备中绝缘防护罩的剖面结构示意图；
19.图3为图2中a处的结构放大图；
20.图4为图2中b处的结构放大图。
21.图中标号：1、风力发电机连接件；2、法兰；3、紧固螺栓；4、螺母；5、垫片；6、金属框；7、金属管；8、连接片；9、固定板；10、限位板；11、压缩弹簧；12、绝缘防护罩；13、绝缘管；14、强磁环；15、环形密封盖；16、led灯；17、单片机；18、信号发射端子；19、蓄电池。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施方式。
23.实施例一，由图1-4给出，一种风力发电机的螺栓状态在线监测设备，包括风力发电机连接件1，风力发电机连接件1的底端一体成型有法兰2，法兰2的底部插接有多个紧固螺栓3，每个紧固螺栓3均螺纹连接有位于法兰2上方的螺母4，每个紧固螺栓3的外部均套设有位于螺母4和法兰2之间的垫片5，风力发电机连接件1的外部套设有金属框6和金属管7，金属框6的内壁和金属管7的外壁分别固定安装有与紧固螺栓3数量相等的多个连接片8和多个固定板9，每个固定板9的一侧均固定安装有压缩弹簧11，每个压缩弹簧11远离固定板9
的一端均固定安装有与垫片5外壁连接的限位板10，其中一个固定板9的一侧固定安装有单片机17，单片机17的一侧一体成型有信号发射端子18，金属框6和金属管7之间设置有蓄电池19，蓄电池19的正负极分别与金属框6的内壁和金属管7的外壁固定连接，螺母4在紧固螺栓3上旋紧后使垫片5无法在法兰2和螺母4之间转动，当螺母4松动时，法兰2和螺母4与垫片5之间的摩擦力减小，通过利用压缩弹簧11的弹性复位原理使与垫片5固定连接的限位板10转动并与连接片8相抵触，进而使蓄电池19通过金属框6、金属管7、连接片8、固定板9、限位板10和压缩弹簧11对单片机17供电，单片机17启动后通过信号发射端子18向风力发电地面控制中心发射信号，提醒工作人员紧固螺栓3已松动，其过程中，任意一个紧固螺栓3松动均会发出警报。
24.此外，对于风力发电机连接件1，其外壁涂布有反光涂层，通过设置反光涂层，对led灯16发射的光线反射，提升了螺栓已松动的警示效果。
25.此外，对于连接片8、固定板9、限位板10和压缩弹簧11，材质均为铜，铜合金机械性能优异，电阻率很低，通过设置材质为铜的连接片8、固定板9、限位板10和压缩弹簧11，确保了导电效果。
26.此外，对于单片机17采用的型号为at89c20，且led灯16、单片机17、信号发射端子18和蓄电池19的具体组成结构和工作原理均为属领域技术人员掌握的公知常识，在此不做过多赘述。
27.实施例二，在实施例一的基础上，参考附图1-3，金属框6的外壁和金属管7的内壁分别固定安装有绝缘防护罩12和绝缘管13，绝缘防护罩12和绝缘管13的高度均大于金属框6和金属管7的高度，通过设置绝缘防护罩12和绝缘管13，避免电传导至风力发电机连接件1和法兰2上，提升了安全性，绝缘防护罩12的底部固定安装有与法兰2磁性相吸的强磁环14，通过设置强磁环14，便于固定绝缘防护罩12，确保绝缘防护罩12不易脱离法兰2，绝缘防护罩12和绝缘管13的顶部固定安装有环形密封盖15，通过设置环形密封盖15，提升了绝缘防护罩12和绝缘管13之间的密封性，确保绝缘防护罩12和绝缘管13之间的单片机17和蓄电池19不易受外界因素而损坏，进而延长了单片机17和蓄电池19的使用寿命，环形密封盖15的顶部固定安装有与单片机17电性连接的led灯16，单片机17通电后自启动led灯16，并使led灯16发射光源，以光学的方式提醒相关工作人员紧固螺栓3已松动。
28.此外，对于led灯16，其外表面涂布有透明防腐涂层，通过设置透明防腐涂层，在确保led灯16正常发射光源的同时避免led灯16腐蚀受损，进而延长了led灯16的使用寿命。
29.工作原理：
30.风力发电机使用过程中对其上安装的螺栓是否松动在线监测时：
31.螺母4在紧固螺栓3上旋紧后使垫片5无法在法兰2和螺母4之间转动，当螺母4松动时，法兰2和螺母4与垫片5之间的摩擦力减小，通过利用压缩弹簧11的弹性复位原理使与垫片5固定连接的限位板10转动并与连接片8相抵触，进而使蓄电池19通过金属框6、金属管7、连接片8、固定板9、限位板10和压缩弹簧11对单片机17供电，单片机17启动后通过信号发射端子18向风力发电地面控制中心发射信号，提醒工作人员紧固螺栓3已松动，其过程中，任意一个紧固螺栓3松动均会发出警报，解决了现有对螺栓松动进行监测的装置无法同时监测多个紧固螺栓3是否松动的问题。
32.风力发电机使用时对其上安装的螺栓是否松动在线监测过程中：
33.通过设置绝缘防护罩12和绝缘管13，避免电传导至风力发电机连接件1和法兰2上，提升了安全性，通过设置强磁环14，便于固定绝缘防护罩12，确保绝缘防护罩12不易脱离法兰2，通过设置环形密封盖15，提升了绝缘防护罩12和绝缘管13之间的密封性，确保绝缘防护罩12和绝缘管13之间的单片机17和蓄电池19不易受外界因素而损坏，进而延长了单片机17和蓄电池19的使用寿命，单片机17通电后自启动led灯16，并使led灯16发射光源，以光学的方式提醒相关工作人员紧固螺栓3已松动。