一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法与流程

文档序号:32497181发布日期:2022-12-10 04:42阅读:64来源:国知局

1.本发明涉及风力发电机配件制造技术领域,尤其涉及一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法。


背景技术:

2.风力发电机主轴是大型风力发电机的主要受力部件,起到支承轮毂及叶片,是传递转矩的核心部件。
3.风力发电机用主轴零件在车间生产制造完成后,为了保证风力发电机用主轴零件在实际使用中的正常使用,还需要经过质检工序中的多道项目质检,只有在全部质检都合格后才能入库并投放市场使用,其中质检工序中就有一项对主轴零件振动检测,现有的检测方式为:将主轴零件通过夹紧机构夹紧后,由电机控制主轴零件进行定速转动,再通过振动传感器对处于传动过程中主轴零件的振动状态实现检测,而此检测方式由于是只通过一个速度带动主轴零件转动,造成了对主轴零件的振动检测结果存在误差大,不准确、精度低缺陷。


技术实现要素:

4.基于现有的检测方式是只通过一个速度带动主轴零件转动,造成了对主轴零件的振动检测结果存在误差大,不准确、精度低缺陷的技术问题,本发明提出了一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法。
5.本发明提出的一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法,包括安装在工作台上的电机安装座和支撑座,所述支撑座的背面设置有夹紧机构,且夹紧机构包括第一驱动电机、蜗轮、蜗杆和夹爪,所述第一驱动电机驱动所述蜗杆与蜗轮实现啮合后,带动所述夹爪对主轴零件实现夹紧动作。
6.所述支撑座的正面从后至前依次设置有变速机构和振动检测装置,所述变速机构位于夹紧机构的前方,且变速机构包括同步带、第一气缸和啮合齿,所述第一气缸驱动啮合齿与同步带实现啮合后,带动所述同步带沿支撑座的长度方向上移动,并通过第一气缸一伸一缩动作对同步带的移动速度实现变速,进而对由所述夹紧机构夹紧后的主轴零件的转速实现变速。
7.所述振动检测装置包括数显千分表和第二气缸,所述第二气缸伸缩驱动所述数显千分表沿支撑座的长度方向上移动,并通过第二气缸一伸一缩动作带动所述数显千分表的测头与主轴零件表面实现接触与分离动作,在所述数显千分表的测头与主轴零件表面接触时,所述数显千分表对转动过程中的主轴零件实现振动检测动作。
8.优选地,所述支撑座的正面通过轴承安装有固定盘,所述固定盘的外表面开设有呈环形阵列分布的滑槽,所述夹爪滑动套接在滑槽的内壁,所述滑槽的后内壁开设有移动槽,所述夹爪的背面固定连接有与移动槽内壁滑动套接的移动杆。
9.优选地,所述支撑座的背面开设有导向槽,所述导向槽内壁分别滑动套接有第一
导向块和第二导向块,所述第一驱动电机固定安装在第一导向块的背面,所述导向槽的前内壁和第一导向块的正面均固定套接有绝缘套,所述绝缘套的材质为聚四氟乙烯。
10.优选地,所述蜗杆的一端通过联轴器与第一驱动电机的输出轴连接,所述第二导向块的外表面通过轴承与蜗杆的另一端安装,所述蜗轮的内壁固定套接有锁紧盘,所述锁紧盘的外表面开设有呈环形阵列分布的弧形孔,所述移动杆的外表面与弧形孔的内壁滑动套接,所述第一驱动电机驱动所述锁紧盘实现旋转动作,带动所述移动杆沿着所述弧形孔的内壁轨迹移动,带动所述夹爪对主轴零件实现夹紧动作。
11.优选地,所述绝缘套的内壁固定连接有导电片,所述导电片与第一驱动电机电性连接。
12.优选地,所述固定盘的正面固定安装有安装块,所述电机安装座的上表面固定安装有第二驱动电机,所述第二驱动电机的输出轴通过联轴器固定安装有传动轴,所述传动轴的一端和安装块的外表面均固定连接有转盘。
13.优选地,所述第一气缸固定安装在转盘的外表面径向方向上,所述啮合齿固定安装在第一气缸的活塞杆外端上实现径向伸缩。
14.优选地,所述支撑座的上表面等间距插接有连接块,所述第二气缸通过螺栓安装在连接块的正面,所述第二气缸的活塞杆外端固定连接有固定块,所述数显千分表安装在固定块的正面。
15.优选地,所述支撑座的上表面固定安装有高清摄像头,所述支撑座的右侧表面固定安装有控制器,所述第一驱动电机、第二驱动电机、第一气缸、第二气缸、数显千分表、高清摄像头均与控制器电性连接。
16.优选地,提供一种风力发电机主轴振动检测装置的检测方法,具体检测方法为:步骤一,将制造完成的主轴零件一端先后依次穿过安装块和固定盘,伸入锁紧盘内,此时,控制第一驱动电机启动,第一驱动电机驱动蜗杆与蜗轮实现啮合,带动锁紧盘转动,锁紧盘转动的同时通过弧形槽内壁的轨迹带动移动杆在移动槽内移动,进而带动夹爪对主轴零件实现夹紧动作;
17.步骤二,控制第二气缸伸出,带动数显千分表沿支撑座的长度方向上自右向左移动,使数显千分表的测头与主轴零件的外表面接触;
18.步骤三,控制第二驱动电机启动,第二驱动电机驱动传动轴实现旋转动作,通过第一气缸伸缩驱动啮合齿与同步带实现啮合后,带动位于安装块外表面的转盘和夹紧机构实现转动动作,进而带动主轴零件实现转动;
19.步骤四,主轴零件在转动过程中,设置数显千分表对主轴零件实现振动检测,通过第一气缸一伸一缩动作对主轴零件的转速实现在线无极变速,进而方便数显千分表对不同转速的主轴零件实现振动检测。
20.本发明中的有益效果为:
21.1、通过设置夹紧机构,能够实现对制造完成的主轴零件夹紧,从而方便后续对其振动检测的效果,采用蜗轮蜗杆驱动,使夹紧后主轴零件具有自锁功能,同时,通过移动槽、弧形槽和移动杆的配合使用,较传统的端面阿基米德螺旋线三爪卡盘相比,具有对心精度更高的特点。
22.2、通过设置变速机构,能够实现对主轴零件的检测转速在线无极变速的效果,通
过对主轴零件的检测转速进行调节,进而使主轴零件的振动检测结果更准确、检测方式简单、精度高。
23.3、通过设置振动检测装置,能够实现对主轴零件的不同位置振动检测的效果,通过高清摄像头和数显千分表的配合使用,将对主轴零件的振动检测过程和检测数据通过控制器处理后,由外部的显示终端设备进行显示,从而便于检测人员观察。
附图说明
24.图1为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的示意图;
25.图2为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的导电片结构立体图;
26.图3为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的传动轴结构立体图;
27.图4为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的夹爪结构立体图;
28.图5为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的固定盘结构爆炸图;
29.图6为一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法的连接块结构立体图。
30.图中:1、电机安装座;2、支撑座;3、第一驱动电机;31、固定盘;32、滑槽;33、移动槽;34、移动杆;35、导向槽;36、第一导向块;37、第二导向块;38、绝缘套;39、锁紧盘;310、弧形孔;311、导电片;4、蜗轮;5、蜗杆;6、夹爪;7、同步带;71、安装块;72、第二驱动电机;73、传动轴;74、转盘;8、第一气缸;9、啮合齿;10、数显千分表;101、连接块;102、固定块;103、高清摄像头;104、控制器;11、第二气缸。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
32.参照图1-6,一种风力发电机主轴振动检测装置及检测方法,包括安装在工作台上的电机安装座1和支撑座2,支撑座2的背面设置有夹紧机构,且夹紧机构包括第一驱动电机3、蜗轮4、蜗杆5和夹爪6,第一驱动电机3驱动蜗杆5与蜗轮4实现啮合后,带动夹爪6对主轴零件实现夹紧动作。
33.支撑座2的正面从后至前依次设置有变速机构和振动检测装置,变速机构位于夹紧机构的前方,且变速机构包括同步带7、第一气缸8和啮合齿9,第一气缸8驱动啮合齿9与同步带7实现啮合后,带动同步带7沿支撑座2的长度方向上移动,并通过第一气缸8一伸一缩动作对同步带7的移动速度实现变速,进而对由夹紧机构夹紧后的主轴零件的转速实现变速。
34.振动检测装置包括数显千分表10和第二气缸11,第二气缸11伸缩驱动数显千分表10沿支撑座2的长度方向上移动,并通过第二气缸11一伸一缩动作带动数显千分表10的测头与主轴零件表面实现接触与分离动作,在数显千分表10的测头与主轴零件表面接触时,数显千分表10对转动过程中的主轴零件实现振动检测动作。
35.进一步地,为了实现方便对主轴零件进行夹紧,支撑座2的正面通过轴承安装有固定盘31,支撑座2对固定盘31实现固定,从而方便夹紧机构对主轴零件实现夹紧,固定盘31的外表面开设有呈环形阵列分布的滑槽32,夹爪6滑动套接在滑槽32的内壁,滑槽32与夹爪6配合使用,夹爪6在运动时,设置滑槽32对夹爪6的运动方向进行限位和导向,滑槽32的后
内壁开设有移动槽33,夹爪6的背面固定连接有与移动槽33内壁滑动套接的移动杆34,移动杆34与移动槽33配合使用,对移动杆34实现限位和导向的效果。
36.进一步地,为了实现对夹紧机构提供动力源,支撑座2的背面开设有导向槽35,导向槽35内壁分别滑动套接有第一导向块36和第二导向块37,变速机构在带动夹紧机构实现旋转运动时,设置导向槽35对第一导向块36和第二导向块37实现辅助导向,第一驱动电机3固定安装在第一导向块36的背面,将第一驱动电机3作为夹紧机构的动力源,从而保证夹紧机构的正常使用,导向槽35的前内壁和第一导向块36的正面均固定套接有绝缘套38,绝缘套38的材质为聚四氟乙烯,聚四氟乙烯俗称“塑料王”,是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。
37.进一步地,为了实现比传统的端面阿基米德螺旋线三爪卡盘的对心精度更高,蜗杆5的一端通过联轴器与第一驱动电机3的输出轴连接,本发明较佳采用了由第一驱动电机3驱动蜗杆5,大大提高了检测效率和检测人员的劳动强度,此外,还可以采用手动转动蜗杆5,同样也能实现对主轴零件夹紧的效果,第二导向块37的外表面通过轴承与蜗杆5的另一端安装,对蜗杆5实现安装固定的效果,保证了蜗杆5的正常使用,蜗轮4的内壁固定套接有锁紧盘39,锁紧盘39的外表面开设有呈环形阵列分布的弧形孔310,移动杆34的外表面与弧形孔310的内壁滑动套接,通过弧形孔310的轨迹,使夹爪6对主轴零件实现夹紧固定,第一驱动电机3驱动锁紧盘39实现旋转动作,带动移动杆34沿着弧形孔310的内壁轨迹移动,带动夹爪6对主轴零件实现夹紧动作。
38.进一步地,为了实现对第一驱动电机3供电,保证第一驱动电机3的正常使用,绝缘套38的内壁固定连接有导电片311,导电片311与第一驱动电机3电性连接,对第一驱动电机3实现供电,保证了第一驱动电机3的正常使用。
39.通过设置夹紧机构,能够实现对制造完成的主轴零件夹紧,从而方便后续对其振动检测的效果,采用蜗轮4蜗杆5驱动,使夹紧后主轴零件具有自锁功能,同时,通过移动槽33、弧形槽和移动杆34的配合使用,较传统的端面阿基米德螺旋线三爪卡盘相比,具有对心精度更高的特点。
40.进一步地,为了实现向变速机构提供动力源,固定盘31的正面固定安装有安装块71,电机安装座1的上表面固定安装有第二驱动电机72,第二驱动电机72的输出轴通过联轴器固定安装有传动轴73,传动轴73的一端和安装块71的外表面均固定连接有转盘74,第二驱动电机72将电能转换成机械能,驱动传动轴73和传动轴73一端连接的转盘74实现旋转运动。
41.进一步地,为了实现提高对主轴零件的振动检测精度,扩大检测范围,第一气缸8固定安装在转盘74的外表面径向方向上,啮合齿9固定安装在第一气缸8的活塞杆外端上实现径向伸缩,对同步带7的转速实现在线无极变速,从而实现对主轴零件在不同转速下的振动情况实现检测,使其振动检测结果更准确、误差小。
42.通过设置变速机构,能够实现对主轴零件的检测转速在线无极变速的效果,通过对主轴零件的检测转速进行调节,进而使主轴零件的振动检测结果更准确、检测方式简单、精度高。
43.进一步地,为了使数显千分表10的测头与主轴零件表面实现接触与分离动作,支
撑座2的上表面等间距插接有连接块101,第二气缸11通过螺栓安装在连接块101的正面,在对不同直径大小的主轴零件实现振动检测时,可通过采用调节第二气缸11的伸缩长度或更换不同行程的第二气缸11,即可实现,第二气缸11的活塞杆外端固定连接有固定块102,数显千分表10安装在固定块102的正面。
44.进一步地,为了实现对主轴零件的振动检测情况进行记录,支撑座2的上表面固定安装有高清摄像头103,支撑座2的右侧表面固定安装有控制器104,第一驱动电机3、第二驱动电机72、第一气缸8、第二气缸11、数显千分表10、高清摄像头103均与控制器104电性连接,通过高清摄像头103和数显千分表10的配合使用,将对主轴零件的振动检测过程和检测数据通过控制器104处理后,由外部的显示终端设备进行显示,从而便于检测人员观察。
45.通过设置振动检测装置,能够实现对主轴零件的不同位置振动检测的效果,通过高清摄像头103和数显千分表10的配合使用,将对主轴零件的振动检测过程和检测数据通过控制器104处理后,由外部的显示终端设备进行显示,从而便于检测人员观察。
46.工作原理:步骤一,将制造完成的主轴零件一端先后依次穿过安装块71和固定盘31,伸入锁紧盘39内,此时,控制第一驱动电机3启动,第一驱动电机3驱动蜗杆5与蜗轮4实现啮合,带动锁紧盘39转动,锁紧盘39转动的同时通过弧形槽内壁的轨迹带动移动杆34在移动槽33内移动,进而带动夹爪6对主轴零件实现夹紧动作;
47.步骤二,控制第二气缸11伸出,带动数显千分表10沿支撑座2的长度方向上自右向左移动,使数显千分表10的测头与主轴零件的外表面接触;
48.步骤三,控制第二驱动电机72启动,第二驱动电机72驱动传动轴73实现旋转动作,通过第一气缸8伸缩驱动啮合齿9与同步带7实现啮合后,带动位于安装块71外表面的转盘74和夹紧机构实现转动动作,进而带动主轴零件实现转动;
49.步骤四,主轴零件在转动过程中,设置数显千分表10对主轴零件实现振动检测,通过第一气缸8一伸一缩动作对主轴零件的转速实现在线无极变速,进而方便数显千分表10对不同转速的主轴零件实现振动检测。
50.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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