一种风电机组塔筒法兰状态监测装置的制作方法

本技术涉及塔筒状态监测，具体涉及一种风电机组塔筒法兰状态监测装置。

背景技术：

1、风电机组是由叶轮迎风转动带动风力发电机转动，将风能转换为机械能，再转换为电能的设备。风电塔筒是风电机组的关键受力部件之一，风电塔筒保持正常、安全状态是风电机组正常工作的基本保证。风电塔筒的倾斜、变形、振动等问题，如果达到一定程度，可能会导致塔筒的倒塌、折断等严重事故，危及人员安全，造成重大的经济损失，因此有必要对塔筒的状态进行实时在线监测。

2、目前已有多个单位提出了通过监测塔筒法兰的倾角来判断塔筒状态的技术方案，但因塔筒法兰上可供安装监测设备的空间有限，现有技术中一般采用将监测设备粘接在塔筒法兰上的安装方式或者在塔筒法兰上开孔进行安装的安装方式。这些安装方式存在一定问题，例如直接将监测设备粘接在塔筒法兰上，不利于设备拆卸、检修、调整安装角度；而在塔筒法兰上开孔安装，则可能会影响法兰的强度。

技术实现思路

1、本实用新型为解决现有技术中塔筒监测装置存在不利于拆卸、检修以及会影响塔筒法兰强度的技术问题，提出了一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，通过倾角传感器对塔筒状态进行监测，倾角传感器通过包夹在塔筒法兰上的安装支座进行安装，装卸方便，安装稳固，不影响塔筒法兰的强度。

2、本实用新型的技术方案：

3、一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，包括：

4、安装支座，所述安装支座包括顶板、底板和若干个连接柱，若干个所述连接柱分布设置在所述顶板和底板之间连接所述顶板和底板，且若干个所述连接柱均设置在顶板和底板的一端，所述顶板和底板的另一端包夹连接塔筒法兰的上表面和下表面；

5、倾角传感器，所述倾角传感器安装于顶板的上表面且位于所述连接柱的上方，用于监测倾斜角度和倾斜方向的变化。

6、进一步地，若干个所述连接柱的底部均与所述底板的上表面固定连接，每个所述连接柱的顶部均设有螺纹孔，所述顶板上对应设有若干个连接孔，通过连接螺栓将所述顶板和连接柱连接，且通过连接螺栓调整所述顶板和底板的夹持强度。

7、进一步地，所述顶板的下表面对应若干个连接柱设有若干个圆凸台，在每个所述圆凸台中配置一个所述连接孔，所述顶板上位于每个圆凸台的上方位置设有一个沉孔，连接螺栓通过所述连接孔和螺纹孔将所述顶板和连接柱连接后，所述连接螺栓的头部位于所述沉孔内且不突出于所述顶板的上表面。

8、进一步地，所述连接柱为四根，呈方形分布设置在所述顶板和底板的连接端。

9、进一步地，所述顶板和底板的另一端均设置有避让塔筒法兰螺栓的通孔，所述通孔均为u型开口，且所述u型开口的开口朝向所述塔筒法兰内侧。

10、进一步地，所述顶板的上表面和/或所述底板的下表面连接固定有加强筋。

11、进一步地，所述顶板与塔筒法兰的上表面之间以及所述底板与所述塔筒法兰的下表面之间设有调整垫片，对所述倾角传感器的安装角度进行调整。

12、进一步地，所述监测装置还包括有数据采集仪和中央处理器，所述倾角传感器上设有信号线接口，所述倾角传感器通过信号线与所述数据采集仪连接并向所述数据采集仪传输监测信号，所述数据采集仪与所述中央处理器连接并传输数据。

13、进一步地，所述监测装置还包括有第一辅助夹持件和第二辅助夹持件，所述第一辅助夹持件和第二辅助夹持件均夹持设置在所述塔筒法兰上，所述第一辅助夹持件位于所述安装支座的左侧且抵靠所述顶板和底板的左边缘，所述第二辅助夹持件位于所述安装支座的右侧且抵靠所述顶板和底板的右边缘。

14、进一步地，所述顶板和底板之间还设置有塔筒法兰位移检测结构。

15、采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：

16、1、本实用新型中通过安装支座将倾角传感器安装于塔筒法兰上，可实现对塔筒法兰倾角的实时在线监测，为塔筒安全正常运行提供有力保证。并且本实用新型的安装支座通过顶板和底板包夹塔筒法兰上下表面，和现有技术相比，安装、拆卸、检修更加方便，且不会影响塔筒法兰的强度。

17、2、本实用新型中安装支座的顶板和底板通过连接柱和连接螺栓连接，通过拧紧连接螺栓可以保证安装支座的夹紧强度，安装支座结构简单，安装、拆卸方便；同时在顶板和底板上设置加强筋，进一步增强夹紧的强度，确保安装支座安装稳定。

18、3、本实用新型通过在安装支座和塔筒法兰之间垫设调整垫片，从而实现倾角传感器安装角度的调整。

19、4、本实用新型在安装支座上预留有避让法兰螺栓的通孔，能够保证安装支座与塔筒法兰有足够的接触面积，保证夹紧力，同时安装支座也不会影响到对法兰螺栓的拧紧和维护。

20、5、本实用新型在安装支座的左右两侧分别设有第一辅助夹持件和第二辅助夹持件，以保证安装支座在长期使用过程中的稳定性；并且进一步增设塔筒法兰位移检测结构，以确保倾角传感器监测的数据可真实反映塔筒的状态变化。

技术特征：

1.一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，若干个所述连接柱(43)的底部均与所述底板(42)的上表面固定连接，每个所述连接柱(43)的顶部均设有螺纹孔(431)，所述顶板(41)上对应设有若干个连接孔(412)，通过连接螺栓(44)将所述顶板(41)和连接柱(43)连接，且通过连接螺栓(44)调整所述顶板(41)和底板(42)的夹持强度。

3.根据权利要求2所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述顶板(41)的下表面对应若干个连接柱(43)设有若干个圆凸台(411)，在每个所述圆凸台(411)中配置一个所述连接孔(412)，所述顶板(41)上位于每个圆凸台(411)的上方位置设有一个沉孔(413)，连接螺栓(44)通过所述连接孔(412)和螺纹孔(431)将所述顶板(41)和连接柱(43)连接后，所述连接螺栓(44)的头部位于所述沉孔(413)内且不突出于所述顶板(41)的上表面。

4.根据权利要求3所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述连接柱(43)为四根，呈方形分布设置在所述顶板(41)和底板(42)的连接端。

5.根据权利要求1所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述顶板(41)和底板(42)的另一端均设置有避让塔筒法兰螺栓(2)的通孔，所述通孔为u型开口(6)，且所述u型开口(6)的开口朝向所述塔筒法兰(1)内侧。

6.根据权利要求1或2或5所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述顶板(41)的上表面和/或所述底板(42)的下表面连接固定有加强筋(5)。

7.根据权利要求1所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述顶板(41)与塔筒法兰(1)的上表面之间以及所述底板(42)与所述塔筒法兰(1)的下表面之间设有调整垫片，对所述倾角传感器(3)的安装角度进行调整。

8.根据权利要求1所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括有数据采集仪和中央处理器，所述倾角传感器(3)上设有信号线接口(31)，所述倾角传感器(3)通过信号线与所述数据采集仪连接并向所述数据采集仪传输监测信号，所述数据采集仪与所述中央处理器连接并传输数据。

9.根据权利要求1或2所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括有第一辅助夹持件(71)和第二辅助夹持件(72)，所述第一辅助夹持件(71)和第二辅助夹持件(72)均夹持设置在所述塔筒法兰(1)上，所述第一辅助夹持件(71)位于所述安装支座(4)的左侧且抵靠所述顶板(41)和底板(42)的左边缘，所述第二辅助夹持件(72)位于所述安装支座(4)的右侧且抵靠所述顶板(41)和底板(42)的右边缘。

10.根据权利要求9所述的风电机组塔筒法兰状态监测装置，其特征在于，所述顶板(41)和底板(42)之间还设置有塔筒法兰位移检测结构。

技术总结
本技术涉及塔筒状态监测技术领域，具体涉及一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，该监测装置包括安装支座和倾角传感器，其中，安装支座包括顶板、底板和若干个连接柱，若干个连接柱分布设置在顶板和底板之间连接顶板和底板，且若干个连接柱均设置在顶板和底板的一端，顶板和底板的另一端包夹连接塔筒法兰的上表面和下表面，倾角传感器安装于顶板的上表面且位于连接柱的上方，用于监测倾斜角度和倾斜方向的变化。本技术提供的一种风电机组塔筒法兰状态监测装置，通过倾角传感器对塔筒状态进行监测，倾角传感器通过包夹在塔筒法兰上的安装支座进行安装，装卸方便，安装稳固，不影响塔筒法兰的强度，而且能够对倾角传感器的安装角度进行调整。

技术研发人员：邢建辉,徐洪涛,吴涛,杨家乐,赵建民,徐卫,刘莹,朱琨,王国栋,胥俊海,杨延新,纪成,张祥
受保护的技术使用者：国电投南通新能源有限公司
技术研发日：20221128
技术公布日：2024/1/12