一种用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置的制作方法

本发明涉及风力发电机主轴检测技术领域，特别是一种用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置。

背景技术：

主轴是风力发电机的核心部件，如图3所示，直接承担了支撑轮毂处传递的扭矩，是风能转化为机械能后第一道能量传输载体。主轴由于承受扭矩、轴向推力及气动弯矩等复杂应力作用，工作过程中极易产生裂纹，甚至出现断裂。目前的风力发电机主轴检测，通常是在主轴外侧设置超声波探测器。

中国专利201610567980.2公开了一种在役风机主轴裂纹的超声波检测方法及检测试块，包括风机主轴的外壳和风机主轴的轴承之间的风机主轴设置为探测区,还包括风机主轴的轴承内侧面向风机主轴内的竖向延长线所形成的探伤面,在探测区外壁上设置有若干超声波探头，所述超声波探头以入射角度10°-13°向探伤面发射纵波。在役风机主轴裂纹的超声波检测试块包括圆柱形试块本体,在试块本体两侧外壁圆周表面均设置有间隔排列的人工模拟裂纹,在两两裂纹间分别设置有人工模拟槽和带有裂纹的人工模拟槽。该专利的方法可对在运行的风机主轴进行超声波检测，但检测效果不够理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置。本发明超声检测装置设置更合理，检测效果更好。

本发明的技术方案：用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，包括1排以上的超声波探头，超声波探头设置在主轴内部。

上述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，所述超声波探头为扇形排列，扇形圆弧与主轴内侧同圆心。

上述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，所述超声波探头为2排。

上述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，所述超声波探头安装在扇形安装板上。

上述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，所述超声波探头安装在主轴底部靠近轴承部位。

上述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，所述扇形安装板连接支架，支架上设有信号接收器，超声波探头与信号接收器电连接。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的申请人对风力发电机主轴裂纹的产生机理和分布进行了长期分析和研究，发现主轴承受扭矩、轴向推力及气动弯矩等应力，多集中在主轴底部内侧位置，经申请人拆检受损主轴发现，该部位也是最易产生裂纹的部位，因此现有设计将超声波检测器安装在主轴外部，超声波由外及内，而主轴侧壁通常较厚，在实际工作状态下，不易检测到主轴内部的裂纹，等检测到时，内部已经产生较大的裂纹或存在断裂危险。因此本发明将超声波探头安装在主轴内部，所产生的波向主轴内部传播，根据超声波波形分析主轴是否产生裂纹，实时监测主轴应力集中部位裂纹生长情况，能够及早发现主轴故障。超声波探头设计为多排扇形排列，能够提升检测灵敏度。因此本发明能够针对主轴应力集中的内部进行超声波探测，检测效果更好。

附图说明

图1是本发明超声波探头和扇形安装板的结构示意图；

图2是本发明超声波探头和扇形安装板的安装示意图；

图3是本发明主轴的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。对于未特别注明的结构或工艺，均为本领域的常规现有技术。

实施例1。用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，包括1排以上的超声波探头1，超声波探头1设置在主轴2内部。

所述超声波探头1为扇形排列，扇形圆弧与主轴内侧同圆心。

所述超声波探头1为2排，也可以是3排或更多。

所述超声波探头1安装在扇形安装板3上，扇形安装板3上设计出安装孔，将超声波探头1插入安装孔内，方便超声波探头的定位，利于安装和更换。

所述超声波探头1安装在主轴2底部靠近轴承部位。

所述扇形安装板3连接支架4，支架4上设有信号接收器5，超声波探头1与信号接收器5电连接，信号接收器5再将信号输出到检测主机，通过检测系统进行检测和分析。超声波探头1、信号接收器5和配套的检测主机均可采用现有设备。

检测装置使用时，通过支架4与固定部件将检测装置安装在主轴2内部，调节位置，使得扇形安装板3上的超声波探头1靠近轴承底部位置，利用超声波探头1、信号接收器5的输出信号，对主轴工作状态进行实时检测。

技术特征：

1.一种用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：包括1排以上的超声波探头（1），超声波探头（1）设置在主轴（2）内部。

2.根据权利要求1所述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：所述超声波探头（1）为扇形排列，扇形圆弧与主轴内侧同圆心。

3.根据权利要求2所述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：所述超声波探头（1）为2排。

4.根据权利要求1所述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：所述超声波探头（1）安装在扇形安装板（3）上。

5.根据权利要求1所述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：所述超声波探头（1）安装在主轴（2）底部靠近轴承部位。

6.根据权利要求5所述的用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：所述扇形安装板（3）连接支架（4），支架（4）上设有信号接收器（5），超声波探头（1）与信号接收器（5）电连接。

技术总结
一种用于直驱式风力发电机主轴裂纹超声检测装置，其特征在于：包括1排以上的超声波探头（1），超声波探头（1）设置在主轴（2）内部。本发明将超声波探头安装在主轴内部，所产生的波向主轴内部传播，根据超声波波形分析主轴是否产生裂纹，实时监测主轴应力集中部位裂纹生长情况，能够及早发现主轴故障。超声波探头设计为多排扇形排列，能够提升检测灵敏度。因此本发明能够针对主轴应力集中的内部进行超声波探测，检测效果更好。

技术研发人员：杜剑平;张法光;丁力;卢聪赟;蒙庆文
受保护的技术使用者：贵州省机电研究设计院;爱德森(厦门)电子有限公司;中国电建集团贵州工程有限公司
技术研发日：2020.06.16
技术公布日：2020.09.11