一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统的制作方法

本申请涉及风力发电，具体而言，涉及一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统。

背景技术：

1、风力发电是世界上应用最为广泛、发展最快的一种绿色能源技术，近年来，我国风电行业发展迅速，风电装机容量得到大幅增长，相应的风机机械故障数量也随之增加，滚动轴承是风力发电机中最关键、最重要的运动部件之一，大致可以分为偏航轴承、变桨轴承和传动系统轴承等3类。其中变桨轴承主要应用在兆瓦级以上的变桨距风力发电机组上，该发电机组的桨叶安装在轮毂上，由变桨轴承及相应的控制装置根据风速调整桨叶的迎风角度以获取最佳迎风角，由于风电轴承特别是变桨轴承的受力情况复杂，轴承承受的冲击和振动作用比较大，变桨轴承螺栓易发生断裂问题。

2、在风力发电领域中，许多常用的风电机组，例如金风1.5mw风机82-1500机组、87-1500机组等，变桨轴承螺栓频繁发生断裂问题。而断裂的变桨轴承螺栓随着叶轮旋转，直到砸坏轮毂内部电气元件使风机报出故障后才会被运行人员察觉，同时断裂螺栓也会对轮毂内部防腐涂层严重破坏，对风机运行健康具有较大的威胁。

3、现有技术cn209858468u公开了一种检测导电紧固件的断裂的装置，其中所述导电紧固件至少部分地嵌入在安装部位内，该装置包括：第一端子，其被配置为能够与导电紧固件的第一端电连接；第二端子，其被配置为能够与导电紧固件的第二端电连接；电源，其与第一端子和第二端子电连接以形成电流回路；电流检测设备，其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流，其中所述电流检测设备在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件已断裂的信号。通过该装置可以可靠地检测嵌入在安装位置内的紧固件的断裂，而不管断裂发生在紧固件的何处。该技术方案不适用于变桨轴承螺栓断裂检测。

4、现有技术cn209704771u公开了一种安全稳定有效的风力发电机组风轮的螺栓检测装置。通过以下技术方案实现：所述的风力发电机组风轮包括轮毂、变桨轴承、叶片本体，所述变桨轴承由外圈和内圈组成，所述外圈通过一组外螺栓将其固定在轮毂上，所述叶片本体通过一组内螺栓将其固定在内圈上，其特征在于：所述螺栓检测装置包括外支架、内支架、外螺栓检测接近开关和内螺栓检测接近开关，所述叶片本体的根部外侧均匀的设置一组所述外支架，在每个外支架上均安装有所述外螺栓检测接近开关，且所述外螺栓检测接近开关的感应端对准所述外螺栓的上端面，所述轮毂内的腹板的边缘均匀的设置一组所述内支架，在每个内支架上均安装有所述内螺栓检测接近开关。该技术方案检测螺栓断裂的流程和方法较为复杂。

5、鉴于以上技术问题，特推出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在发生螺栓断裂时可以立即停机，防止断裂螺栓破坏风机元件。

2、为了实现上述目的，本实用新型提出一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在螺栓断裂时进行检测并报警，包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，检测装置包括磁性部、连接部和限位开关，磁性部一端吸附于螺栓上，另一端吸附连接部，连接部与限位开关连接，限位开关连接至风机的变桨安全链信号回路中，螺栓断裂带动连接部位移，连接部位移触发限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开或连通。

3、进一步的，连接部包括吸附部和线绳，吸附部吸附于磁性部上，线绳一端与吸附部连接，另一端连接至限位开关上。

4、进一步的，吸附部包括金属片和圆环，金属片和圆环连接，线绳连接圆环。

5、进一步的，线绳为非磁性线绳，线绳通过捆绑的方式连接于圆环。

6、进一步的，线绳通过焊接的方式连接于圆环。

7、进一步的，金属片为铁片。

8、进一步的，磁性部吸附于螺栓的栓头，当螺栓处于正常使用状态时，栓头与限位开关的距离为l1，当螺栓断裂脱出风机变桨轴承时，栓头与限位开关的距离为l2，线绳的长度为x，且l1＜x＜l2。

9、进一步的，磁性部为钕铁硼强磁铁。

10、进一步的，限位开关为常闭限位开关，限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开，风机报“变桨安全链”故障停机。

11、进一步的，在风机变桨轴承上具有多个检测装置，多个检测装置分别设置在多个螺栓上，多个检测装置的限位开关均连接至变桨安全链信号回路中。

12、应用本实用新型的技术方案，至少实现了如下有益效果：

13、1、本申请通过设置风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路两部分共同组成风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，将机械位移转化为电信号并接入风机报警电路中，使得能够在螺栓断裂后的第一时间发现问题并使风机自动停机报警，防止断裂螺栓破坏风机内部。

14、2、本申请螺栓断裂报警系统的检测回路简单，各部件简易、成本低，检测装置安装迅速便捷，故障判断准确，可以同时检测风机变桨轴承的多个螺栓。

15、3、本申请通过限定线绳的长度，在线绳作用下不会使螺栓掉落，不会砸坏风机轮毂内部元器件。

16、4、本申请的风机变桨轴承螺栓断裂报警系统还可以检测轮毂内部是否有异物遗留，当轮毂内部异物碰到线绳时，也会触发限位开关动作。

技术特征：

1.一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在所述螺栓(1)断裂时进行检测并报警，其特征在于：包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，所述检测装置包括磁性部(2)、连接部(3)和限位开关(4)，所述磁性部(2)一端吸附于所述螺栓(1)上，另一端吸附所述连接部(3)，所述连接部(3)与所述限位开关(4)连接，所述限位开关(4)连接至风机的所述变桨安全链信号回路中，所述螺栓(1)断裂带动所述连接部(3)位移，所述连接部(3)位移触发所述限位开关(4)动作，使得所述变桨安全链信号回路断开或连通。

2.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于：所述连接部(3)包括吸附部(5)和线绳(6)，所述吸附部(5)吸附于所述磁性部(2)上，所述线绳(6)一端与所述吸附部(5)连接，另一端连接至所述限位开关(4)上。

3.根据权利要求2所述的报警系统，其特征在于：所述吸附部(5)包括金属片(8)和圆环(7)，所述金属片(8)和所述圆环(7)连接，所述线绳(6)连接所述圆环(7)。

4.根据权利要求3所述的报警系统，其特征在于：所述线绳(6)为非磁性线绳，所述线绳(6)通过捆绑的方式连接于所述圆环(7)。

5.根据权利要求4所述的报警系统，其特征在于：所述线绳(6)通过焊接的方式连接于所述圆环(7)。

6.根据权利要求5所述的报警系统，其特征在于：所述金属片(8)为铁片。

7.根据权利要求2-6任一项所述的报警系统，其特征在于：所述磁性部(2)吸附于所述螺栓(1)的栓头，当所述螺栓(1)处于正常使用状态时，所述栓头与所述限位开关(4)的距离为l1，

8.根据权利要求7所述的报警系统，其特征在于：所述磁性部(2)为钕铁硼强磁铁。

9.根据权利要求7所述的报警系统，其特征在于：所述限位开关(4)为常闭限位开关，所述限位开关(4)动作，使得所述变桨安全链信号回路断开，风机报“变桨安全链”故障停机。

10.根据权利要求9所述的报警系统，其特征在于：在所述风机变桨轴承上具有多个所述检测装置，所述多个检测装置分别设置在多个所述螺栓(1)上，所述多个检测装置的所述限位开关(4)均连接至所述变桨安全链信号回路中。

技术总结
本技术公开了一种风机变桨轴承螺栓断裂报警系统，用于在螺栓断裂时进行检测并报警，包括风机变桨轴承螺栓断裂检测装置和变桨安全链信号回路，检测装置包括磁性部、连接部和限位开关，磁性部一端吸附于螺栓上，另一端吸附连接部，连接部与限位开关连接，限位开关连接至风机的变桨安全链信号回路中，螺栓断裂带动连接部位移，连接部位移触发限位开关动作，使得变桨安全链信号回路断开或连通。

技术研发人员：刘岩,鞠伟,王彦超,胡峰,林琦,尹博,张恩来,于淼,李鑫颖
受保护的技术使用者：中广核风电有限公司
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/13