一种用于风力发电机主轴沿圆周方向PAUT扫查的导轨装置的制作方法

本技术涉及到风力发电机领域，具体来说，涉及一种用于风力发电机主轴沿圆周方向paut扫查的导轨装置。

背景技术：

1、当前的风力发电机越来越大型化。作为风力发电机传动链上的主轴在服役过程中，经历着各种复杂的工况：变转速，变扭矩，风力的轴向载荷以及各种因素导致的弯矩。这种复杂的载荷可能导致风力发电机主轴出现早期磨损，裂纹等失效形式。另外主轴在材料冶炼、锻造加工过程中也可能会在主轴内部埋藏一些潜在的缺陷。

2、如图5-6所示，主轴作为风力发电机的主要部件，几何尺寸大具有变直径（带锥度）特征：与轮毂连接处由于使用连接法兰结构，法兰直径可能超过2000mm，另外一端连接到齿轮箱的中空轴，直径从400mm到600mm不等，长度范围可能从2500mm到大于5000mm。主轴出现的早期磨损或者裂纹绝大部分出现在无法肉眼观察的部位，比如轴承内环下面、轴承定位环下面等，这些部位的缺陷检测非常困难。

3、由于风力发电主轴的安装部位在于50米以上甚至超过100米的高空，对于其健康状态的检查变得困难且费用高昂。由于主轴轴身的圆锥结构特点，当前在主轴轴身的paut检测皆是使用手动扫查，探头楔块由手握控制，手动定位。这会导致扫查所得到的数据质量不稳定，数据的质量和人的责任心直接相关，主要表现在以下4个方面：

4、(a) 探头在主轴轴线位置不稳定，不准确，每次扫查数据的波动偏差较大（可能会±10mm的波动范围而未觉察），导致数据评估不准确，评估工作量大（需要根据信号来反向确定探头的实际位置）；

5、(b)由于是由人手拿住探头和楔块在轴身上移动，轴本身处于锁定状态，就需要人手在一个锥面圆弧上移动，由于主轴直径较大，人的臂长有限，导致人手在移动过程中对于楔块的压紧力不均匀，这导致了楔块与轴身的信号耦合质量不稳定，从而对扫查数据质量评估结果波动大；

6、(c)由于是人手拿住探头和楔块在轴身上沿圆周移动，会导致楔块在轴身上沿轴线存在扭转波动，这种扭转导致了主轴上缺陷的反射信号强度以及参考结构信号的波高存在波动和偏差，这导致对缺陷的深度评估出现较大的偏差（因为主轴表面的裂纹是垂直于主轴周线的平面信号）

7、(d)由于在扫查之后，都需要对扫查数据的质量进行初步评估，由于以上的不稳定性，导致扫查的遍数增加，降低了扫查工作效率，也增加了扫查人员的工作强度。

技术实现思路

1、针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种用于风力发电机主轴沿圆周方向paut扫查的导轨装置，能够克服现有技术存在的上述不足。

2、为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、一种用于风力发电机主轴沿圆周方向paut扫查的导轨装置，包括与主轴的承座可拆卸连接且紧密接触的导轨主体，所述导轨主体上设有滑道，所述滑道上滑动连接有扫查滑块，所述扫查滑块上设有编码器和设有探头的楔块，所述导轨主体、所述滑道和所述扫查滑块的弧度均与所述主轴的轴身锥度一致。使用时，当所述扫查滑块滑动时，所述编码器在所述导轨主体上滚动，从而记录所述扫查滑块的滑动距离。

4、进一步地，所述导轨主体上连接有若干个支撑杆，每个所述支撑杆的一端与所述导轨主体可拆卸连接且另一端可拆卸连接有一个磁座，所述磁座上设有磁吸块，所有所述磁吸块均吸附在所述承座上。所述磁吸块可以采用钕铁硼磁吸块。

5、进一步地，所述支撑杆为双头螺纹杆，所述双头螺纹杆分别与所述导轨主体和所述磁座螺纹连接。

6、在本实用新型一个具体实施例中，所述支撑杆的数量视实际需要而定，优选为4个。

7、进一步地，所述扫查滑块顶部与所述编码器可拆卸连接，所述扫查滑块下部与所述楔块可拆卸连接。

8、进一步地，所述扫查滑块下部的左右两侧对称地设有左臂和右臂，所述左臂上端和所述右臂上端一起共同与所述扫查滑块销轴连接，所述左臂下端和所述右臂下端一起共同与所述楔块销轴连接。

9、进一步地，所述扫查滑块上设有圆形销孔一，所述左臂的上端和右臂的上端之间连接有圆形销轴一，所述圆形销轴一穿过所述圆形销孔一；所述楔块上设有圆形销孔二，所述左臂的下端和右臂的下端之间连接有圆形销轴二，所述圆形销轴二穿过所述圆形销孔二。

10、进一步地，所述左臂和所述右臂另通过连接杆连接起来，所述连接杆穿过扭簧，所述扫查滑块上设有可以调节拧入深度的调节螺栓；所述扭簧上部与所述调节螺栓相连接，所述扭簧下部设有两条支爪，两条所述支爪分别与所述左臂和所述右臂相连接。

11、进一步地，所述连接杆的两端分别设有防止其脱出的限位螺母。

12、进一步地，所述扫查滑块上设有若干个手柄。所述手柄的数量视实际需要而定，优选为2个。

13、进一步地，所述编码器视实际需要选定，优选为mini型编码器。

14、本实用新型的有益效果：本产品解决了在大型风力发电机在役主轴paut 现场扫查时，由于人为因素导致的数据质量差，数据不准的问题；改变了扫查数据的质量由人控制的状态，操作人员对探头楔块没有直接接触，扫查数据质量由工装设备来保证；提高了paut扫查数据的准确性、稳定性和重复一致性，减少了对人的依赖，提高了工作效率。

15、本产品相比手动扫查，可以使操作者的手不再直接接触探头楔块，解除了人手对于探头楔块的干扰，从而达到了如下的有益效果：paut楔块在主轴轴身的轴向定位精度由原来的±10mm偏差提高到1mm的偏差；paut楔块在主轴轴身沿主轴轴向的扭转偏差控制在0.1°以内；paut扫查的数据稳定性和一致性大大提高，数据波动偏差由手动的±5db提升到±1db； paut扫查的工作效率提高了一倍，由手动扫查的4小时/台提高到2小时/台。

技术特征：

1.一种用于风力发电机主轴沿圆周方向paut扫查的导轨装置，其特征在于，包括与主轴(1)的承座可拆卸连接且紧密接触的导轨主体(2)，所述导轨主体(2)上设有滑道(201)，所述滑道(201)上滑动连接有扫查滑块(3)，所述扫查滑块(3)上设有编码器(7)和设有探头的楔块(11)，所述导轨主体(2)、所述滑道(201)和所述扫查滑块(3)的弧度均与所述主轴(1)的轴身锥度一致。

2.根据权利要求1所述的导轨装置，其特征在于，所述导轨主体(2)上连接有若干个支撑杆(4)，每个所述支撑杆(4)的一端与所述导轨主体(2)可拆卸连接且另一端可拆卸连接有一个磁座(5)，每个所述磁座(5)上均设有磁吸块，所述磁吸块吸附在所述承座上。

3.根据权利要求2所述的导轨装置，其特征在于，所述支撑杆(4)为双头螺纹杆，所述双头螺纹杆分别与所述导轨主体(2)和所述磁座(5)螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的导轨装置，其特征在于，所述支撑杆(4)的数量为4个。

5.根据权利要求1所述的导轨装置，其特征在于，所述扫查滑块(3)顶部与所述编码器(7)可拆卸连接，所述扫查滑块(3)下部与所述楔块(11)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的导轨装置，其特征在于，所述扫查滑块(3)下部的左右两侧对称地设有左臂(8)和右臂(9)，所述左臂(8)上端和所述右臂(9)上端一起共同与所述扫查滑块(3)销轴连接，所述左臂(8)下端和所述右臂(9)下端一起共同与所述楔块(11)销轴连接。

7.根据权利要求6所述的导轨装置，其特征在于，所述扫查滑块(3)上设有圆形销孔一，所述左臂(8)的上端和右臂(9)的上端之间连接有圆形销轴一，所述圆形销轴一穿过所述圆形销孔一；所述楔块(11)上设有圆形销孔二，所述左臂(8)的下端和右臂(9)的下端之间连接有圆形销轴二，所述圆形销轴二穿过所述圆形销孔二。

8.根据权利要求6或7所述的导轨装置，其特征在于，所述左臂(8)和所述右臂(9)另通过连接杆(10)连接起来，所述连接杆(10)穿过扭簧(13)，所述扫查滑块(3)上设有可以调节拧入深度的调节螺栓(6)；所述扭簧(13)上部与所述调节螺栓(6)相连接，所述扭簧(13)下部设有两条支爪，两条所述支爪分别与所述左臂(8)和所述右臂(9)相连接。

9.根据权利要求8所述的导轨装置，其特征在于，所述连接杆(10)的两端分别设有防止其脱出的限位螺母(12)。

10.根据权利要求1所述的导轨装置，其特征在于，所述扫查滑块(3)上设有若干个手柄(14)。

技术总结
本技术涉及到风力发电机领域，具体来说，涉及一种用于风力发电机主轴沿圆周方向PAUT扫查的导轨装置，其包括与主轴的承座可拆卸连接且紧密接触的导轨主体，导轨主体上设有滑道，滑道上滑动连接有扫查滑块，扫查滑块上设有编码器和设有探头的楔块，导轨主体、滑道和扫查滑块的弧度均与主轴的轴身锥度一致。使用时，当扫查滑块滑动时，编码器在导轨主体上滚动，从而记录扫查滑块的滑动距离。本产品解决了人为因素导致的数据质量差，数据不准的问题；改变了扫查数据的质量由人控制的状态，操作人员对探头楔块没有直接接触，扫查数据质量由工装设备来保证；提高了PAUT扫查数据的准确性、稳定性和重复一致性，减少了对人的依赖，提高了工作效率。

技术研发人员：朱连顺,张庆运,胡佩宝
受保护的技术使用者：西门子歌美飒可再生能源科技（中国）有限公司
技术研发日：20231110
技术公布日：2024/5/10