一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统的制作方法

文档序号:18731355发布日期:2019-09-21 00:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:该系统包括无线压电应变监测系统、数据储存系统、连接螺栓失效诊断系统、网络端分析系统。所述的风力发电机塔筒(1)通过法兰盘(10)和连接螺栓(11)进行连接,连接螺栓(11)包括螺母(12)、螺栓立柱(13)、螺丝(14);所述的无线压电应变监测系统,由高灵敏度的压电材料(2)和无线传感器(4)组成,压电材料(2)的粘贴方式有三种方案:所述的方案一是在高强垫片(15)上粘贴压电材料(2),利用扣紧螺栓(16)将塑料外壳(5)锁定;所述的方案二是在螺母(12)两侧粘贴压电材料(2),并用扳手(17)施加预加力;所述的方案三是在法兰盘(10)连接处的塔筒(1)壁上粘贴压电材料(2),并用塑料外壳(5)保护,引出导线(3)。所述的数据储存系统是将实时应变时程响应(6)储存至数据中心服务器(7)上;所述的连接螺栓诊断系统(8)是基于连接螺栓(11)失效理论,判断螺栓的破坏情况;所述的网络端分析系统(9)是对储存的应变数据进行交互处理,并显示螺栓破坏情况,向客服发布安全预警信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的无线压电应变监测系统由压电材料(2)、连接导线(3)、无线传感器(4)、塑料外壳(5)组成,可实现连接螺栓(11)的应变响应实时监测。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的压电材料布设位置方案一是在高强垫片(15)上粘贴压电材料(2),并与螺母(12)底面保持一定空间,避免预压力对压电材料(2)的影响;为保证高强垫片(15)的完全受压,使高强垫片(15)外径小于螺母(12)外径;高强垫片(15)及压电材料(2)由两个半环形塑料外壳(5)扣住,并用扣紧螺栓(16)锁定,防止外部环境侵蚀。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的压电材料布设位置方案二是将正六边形螺母轮廓改为不规则四边形;相对两侧为矩形截面,用外部扳手(17)施加连接螺栓(11)的预压力;另外两侧为圆形截面,在螺母(12)圆形外侧粘贴压电材料(2),并用塑料外壳(5)扣住,引出导线(3),防止外部环境侵蚀。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的压电材料布设位置方案三是在塔筒(1)间连接法兰盘(10)处,在每个连接螺栓(11)上方的塔筒(1)壁上粘贴压电材料(2),并用塑料壳(5)扣住,引出导线(3),防止外部环境侵蚀。

6.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的数据储存系统是将由压电材料(2)监测的连接螺栓(11)的应变响应(6)储存至数据中心服务器(7)上,供失效诊断系统(8)和网络端分析系统(9)提取数据分析。

7.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的连接螺栓失效诊断系统(8)是基于连接螺栓失效理论,通过高强螺栓抗拉计算公式,判断连接螺栓(11)的破坏情况。

8.根据权利要求1所述的一种基于无线压电应变监测的风力发电塔连接螺栓失效诊断系统,其特征在于:所述的网络端分析系统(9)是对数据储存系统中的应变响应(6)进行数据交互处理,并显示螺栓破坏情况,向客服发布安全预警信息。

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