一种风力发电机变桨系统检测装置的制作方法

1.本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种检测装置，特别是一种风力发电机变桨系统检测装置。


背景技术：

2.风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成；风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
3.变桨系统是变速恒频风电机组的重要组成部分，其功能是在额定风速附近，依据风速的变化实时调节叶片角度，控制吸收的机械能，在保证获得最大能量(与额定功率对应)前提下，减少风力对风电机组的冲击；在停机时，变桨系统将桨叶调整到顺桨位置，实现空气动力学制动刹车，使风电机组安全停运。
4.目前为了使风力发电机能够正常运行，工作人员需要定期对风力发电机的变桨系统进行检测，但是现有的检测方法大多是工作人员手动将变桨系统打开，然后使扇叶发生变桨转动，在转动时来观察扇叶是否能够正常进行变桨操作，检测较为片面，不能够逐一对变桨系统中的各项数据进行检测(叶片转向、转速检查、限位开关检查、叶片顺桨位置检查)，若变桨系统中的其中一项出现故障问题时，未得到及时反馈，容易对变桨系统造成损坏，而且目前检测方式不方便对多个项目进行检测工作，工作人员的检测工作量较大，给工作人员的后续检测工作带来了不便。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种风力发电机变桨系统检测装置，该风力发电机变桨系统检测装置其能够方便对变桨系统中的各个数据进行检测工作，提高检测效率，而且能够通过多次重复检测，提高检测准确度，在检测完成后，方便工作人员及时找到相应的故障位置，以便工作人员进行后续的检修位置工作。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种风力发电机变桨系统检测装置，包括扇叶本体、控制面板、中央处理器、数据接收模块，所述扇叶本体的一侧转动连接有安装盒，所述扇叶本体的一侧固定有连接轴，且连接轴贯穿安装盒并与安装盒转动连接，所述安装盒的内部固定有固定板，所述连接轴的表面且位于安装盒的内部固定有旋转板，所述旋转板与固定板之间转动连接，所述旋转板的一侧固定有指针，所述指针的表面固定有激光信号接收器，所述固定板表面的一侧固定有安装板，且安装板的表面固定有激光信号发射器，所述指针表面的一侧固定有撞击板，所述固定板表面的一侧固定有压力传感器，所述固定板的表面且位于压力传感器的一侧固定
有限位开关本体，所述旋转板表面的一侧开设有固定孔，所述固定板的表面固定有盒体，且盒体的内部设置有驱动结构，所述盒体的一侧设置有连接板，且连接板的表面设置有检测结构，所述固定板的表面且位于检测结构的一侧固定有数据发送模块，所述固定板表面的一侧固定有计时模块，所述控制面板表面的上方设置有检测灯组。
8.本发明的工作原理是：当工作人员相应对该风力发电机的变桨系统进行检测时，工作人员首先打开变桨系统，调节扇叶进行不同方向位置的转动，在扇叶进行自动过程中，通过多个检测设备对扇叶变桨系统的各个功能进行检测，出现故障时，相应位置的指示灯便会打开，随后工作人员便可以根据各个指示灯的亮起情况进行后续的检修工作，以此来完成对变桨系统的检测工作。
9.所述控制面板的输出端与中央处理器的输入端双向电性连接，所述数据发送模块的输出端与数据接收模块的输入端单向电性连接，所述数据接收模块的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接。
10.采用以上结构，方便对接收的数据进行传送，以便对数据进行处理工作。
11.所述安装板的数量为三个，且安装板分别位于以固定板的中心处为圆心的三十度、四十五度以及六十度方位，所述激光信号发射器与激光信号接收器位于同一水平高度。
12.采用以上结构，在不同位置进行多轮检测，提高准确性。
13.所述中央处理器的输出端与计时模块的输入端双向电性连接，所述中央处理器的输出端与激光信号发射器的输入端单向电性连接，所述激光信号接收器输出端与数据发送模块的输入端单向电性连接。
14.采用以上结构，对扇叶的转向功能进行检测的同时，方便对扇叶的转速进行检测。
15.所述驱动结构包括驱动马达、螺纹杆和套管，所述驱动马达固定在盒体的一侧，且驱动马达的输出轴贯穿至盒体的内部并与螺纹杆固定连接，所述套管套设在螺纹杆表面的一侧，且螺纹杆与套管的内壁螺纹连接，所述套管的一端贯穿至盒体的外部并与盒体滑动连接，所述套管的一端与连接板栓接。
16.采用以上结构，能够使连接板发生移动，以便调节检测结构的位置。
17.所述盒体内壁的两侧均开设有限位槽，所述套管表面的两侧均固定有限位杆，所述限位杆远离套管的一侧延伸至限位槽的内部并固定有限位块，且限位块与限位槽的内壁滑动连接。
18.采用以上结构，对套管限位，使其只能够在螺纹杆的表面来回移动。
19.所述检测结构包括安装筒、加固杆、触杆和触发器，所述安装筒栓接在连接板表面的一侧，所述加固杆贯穿设置在安装筒的一侧，且加固杆与安装筒的内壁滑动连接，所述触杆栓接在加固杆的一端且位于安装筒的内部，所述触发器栓接在安装筒内壁的一侧，所述加固杆与固定孔的内壁滑动连接。
20.采用以上结构，能够对扇叶的顺桨位置进行检测，并且若扇叶能够准确到达顺桨位置时，加固杆也可对旋转板的位置进行加固。
21.所述安装筒内壁的两侧均开设有滑槽，所述加固杆表面的两侧均固定有滑块，且滑块的一侧延伸至滑槽的内部并与滑槽的内壁滑动连接，所述滑槽内壁的一侧固定有弹簧，且弹簧的一端与滑块固定连接。
22.采用以上结构，能够在检测完成后，自动将加固杆推至原位，以便后续再次检测。
23.所述检测灯组包括叶片转向异常指示灯、叶片转速异常指示灯、限位开关异常指示灯以及叶片顺桨位置异常指示灯，且中央处理器的输出端与检测灯组的输入端单向电性连接。
24.采用以上结构，能够根据故障位置的不同将相应指示灯打开，以便工作人员检修。
25.所述触发器的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接，所述压力传感器的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接。
26.采用以上结构，当扇叶的顺桨位置故障以及限位开关出现问题时，能够将相应的指示灯开启。
27.与现有技术相比，本风力发电机变桨系统检测装置具有以下优点：
28.1、本发明能够对变桨系统中的叶片转向、转速、限位开关以及叶片顺桨位置进行检测，方便对变桨系统中的各个数据进行检测工作，提高检测效率，而且能够通过多次重复检测，提高检测准确度，避免出现误判情况，减轻了工作人员的工作负担，在检测完成后，方便工作人员及时找到相应的故障位置，以便工作人员进行后续的检修位置工作，给工作人员提供了便利，解决了现有的风力发电机的变桨系统检测较为片面，不方便对变桨系统中的各个数据进行检测工作的问题。
29.2、通过控制面板、中央处理器、数据发送模块和数据接收模块的设置，数据发送模块将接收到的数据发送至数据接收模块处，然后数据接收模块再将接收的数据传输至中央处理器内部，以便对接收的数据进行处理。
30.3、通过计时模块、激光信号发射器以及激光信号接收器的设置，工作人员通过控制面板使中央处理器将计时模块以及激光信号发射器打开，旋转板带动激光信号接收器转动，当激光信号接收器接收到光信号后，便能够将该数据传输至数据发送模块处，以便进行后续的数据处理操作。
附图说明
31.图1是本发明的立体结构示意图。
32.图2是本发明中扇叶本体处于顺桨位置时的立体示意图。
33.图3是本发明中安装盒的剖面图。
34.图4是本发明中扇叶本体处于顺桨位置时安装盒的剖面图。
35.图5是本发明中盒体的剖面图。
36.图6是本发明中检测结构的立体结构示意图。
37.图7是本发明中控制面板的立体结构示意图。
38.图8是本发明的系统原理图。
39.图9是本发明中检测灯组的系统框图。
40.图中，1、扇叶本体；2、连接轴；3、安装盒；4、固定板；5、旋转板；6、指针；7、激光信号接收器；8、安装板；9、激光信号发射器；10、撞击板；11、压力传感器；12、限位开关本体；13、固定孔；14、盒体；15、驱动结构；151、驱动马达；152、螺纹杆；153、套管；16、连接板；17、检测结构；171、安装筒；172、加固杆；173、触杆；174、触发器；18、数据发送模块；19、计时模块；20、控制面板；21、检测灯组；211、叶片转向异常指示灯；212、叶片转速异常指示灯；213、限位开关异常指示灯；214、叶片顺桨位置异常指示灯；22、限位槽；23、限位杆；24、限位块；25、
滑槽；26、滑块；27、弹簧。
具体实施方式
41.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
42.如图1-图9所示，本风力发电机变桨系统检测装置，包括扇叶本体1、控制面板20、中央处理器、数据接收模块，扇叶本体1的一侧转动连接有安装盒3，扇叶本体1的一侧固定有连接轴2，且连接轴2贯穿安装盒3并与安装盒3转动连接，安装盒3的内部固定有固定板4，连接轴2的表面且位于安装盒3的内部固定有旋转板5，旋转板5与固定板4之间转动连接，旋转板5的一侧固定有指针6，指针6的表面固定有激光信号接收器7，固定板4表面的一侧固定有安装板8，且安装板8的表面固定有激光信号发射器9，指针6表面的一侧固定有撞击板10，固定板4表面的一侧固定有压力传感器11，固定板4的表面且位于压力传感器11的一侧固定有限位开关本体12，旋转板5表面的一侧开设有固定孔13，固定板4的表面固定有盒体14，且盒体14的内部设置有驱动结构15，盒体14的一侧设置有连接板16，且连接板16的表面设置有检测结构17，固定板4的表面且位于检测结构17的一侧固定有数据发送模块18，固定板4表面的一侧固定有计时模块19，控制面板20表面的上方设置有检测灯组21；本发明能够对变桨系统中的叶片转向、转速、限位开关以及叶片顺桨位置进行检测，方便对变桨系统中的各个数据进行检测工作，提高检测效率，而且能够通过多次重复检测，提高检测准确度，避免出现误判情况，减轻了工作人员的工作负担，在检测完成后，方便工作人员及时找到相应的故障位置，以便工作人员进行后续的检修位置工作，给工作人员提供了便利，解决了现有的风力发电机的变桨系统检测较为片面，不方便对变桨系统中的各个数据进行检测工作的问题。
43.控制面板20的输出端与中央处理器的输入端双向电性连接，数据发送模块18的输出端与数据接收模块的输入端单向电性连接，数据接收模块的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过控制面板20、中央处理器、数据发送模块18和数据接收模块的设置，数据发送模块18将接收到的数据发送至数据接收模块处，然后数据接收模块再将接收的数据传输至中央处理器内部，以便对接收的数据进行处理。
44.安装板8的数量为三个，且安装板8分别位于以固定板4的中心处为圆心的三十度、四十五度以及六十度方位，激光信号发射器9与激光信号接收器7位于同一水平高度，在本实施例中，通过安装板8、激光信号发射器9和激光信号接收器7的设置，使得该检测装置能够在不同的位置进行多次检测，有效提高数据检测的准确性，避免数据出现偏差。
45.中央处理器的输出端与计时模块19的输入端双向电性连接，中央处理器的输出端与激光信号发射器9的输入端单向电性连接，激光信号接收器7输出端与数据发送模块18的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过计时模块19、激光信号发射器9以及激光信号接收器7的设置，工作人员通过控制面板20使中央处理器将计时模块19以及激光信号发射器9打开，旋转板5带动激光信号接收器7转动，当激光信号接收器7接收到光信号后，便能够将该数据传输至数据发送模块18处，以便进行后续的数据处理操作。
46.驱动结构15包括驱动马达151、螺纹杆152和套管153，驱动马达151固定在盒体14的一侧，且驱动马达151的输出轴贯穿至盒体14的内部并与螺纹杆152固定连接，套管153套
设在螺纹杆152表面的一侧，且螺纹杆152与套管153的内壁螺纹连接，套管153的一端贯穿至盒体14的外部并与盒体14滑动连接，套管153的一端与连接板16栓接，在本实施例中，通过驱动马达151、螺纹杆152和套管153的设置，工作人员在扇叶本体1顺桨完成后将驱动马达151打开，使驱动马达151的输出轴带动螺纹杆152发生转动，套管153在螺纹杆152的表面移动，进而带动连接板16发生活动。
47.盒体14内壁的两侧均开设有限位槽22，套管153表面的两侧均固定有限位杆23，限位杆23远离套管153的一侧延伸至限位槽22的内部并固定有限位块24，且限位块24与限位槽22的内壁滑动连接，在本实施例中，通过限位槽22、限位杆23和限位块24的设置，能够在螺纹杆152发生转动过程中对套管153进行限位处理，使套管153不会因螺纹杆152的旋转而出现转动，而是在螺纹杆152的表面进行移动，以便调节连接板16的位置。
48.检测结构17包括安装筒171、加固杆172、触杆173和触发器174，安装筒171栓接在连接板16表面的一侧，加固杆172贯穿设置在安装筒171的一侧，且加固杆172与安装筒171的内壁滑动连接，触杆173栓接在加固杆172的一端且位于安装筒171的内部，触发器174栓接在安装筒171内壁的一侧，加固杆172与固定孔13的内壁滑动连接，在本实施例中，通过安装筒171、加固杆172、触杆173和触发器174的设置，扇叶本体1顺桨后，当连接板16带动安装筒171向旋转板5的方向移动时，加固杆172则被推入旋转板5表面的固定孔13中，若扇叶本体1顺桨位置异常时，则会导致加固杆172无法正常进入固定孔13内部，进而使加固杆172向安装筒171的内侧移动，触杆173则会与触发器174接触。
49.安装筒171内壁的两侧均开设有滑槽25，加固杆172表面的两侧均固定有滑块26，且滑块26的一侧延伸至滑槽25的内部并与滑槽25的内壁滑动连接，滑槽25内壁的一侧固定有弹簧27，且弹簧27的一端与滑块26固定连接，在本实施例中，通过滑槽25、滑块26和弹簧27的设置，当加固杆172向安装筒171的内部移动时，使得滑块26在滑槽25中滑动，进而对弹簧27进行挤压，当安装筒171重新回到原位后，通过弹簧27的回弹，能够将加固杆172移动回原位，以便进行后续的检测工作。
50.检测灯组21包括叶片转向异常指示灯211、叶片转速异常指示灯212、限位开关异常指示灯213以及叶片顺桨位置异常指示灯214，且中央处理器的输出端与检测灯组21的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过叶片转向异常指示灯211、叶片转速异常指示灯212、限位开关异常指示灯213以及叶片顺桨位置异常指示灯214的设置，若各个检测项目中出现问题时，相应的指示灯便会亮起，进而方便工作人员针对该故障项目进行检修工作。
51.触发器174的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接，压力传感器11的输出端与中央处理器的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过触发器174和压力传感器11的设置，在触杆173与触发器174接触后，则代表扇叶本体1顺桨位置出现异常，进而通过中央处理器将检测灯组21上相应的指示灯打开，而指针6在旋转九十度后与限位开关本体12接触，若限位开关本体12出现故障不能够对旋转板5进行限位，则会导致撞击板10进行向压力传感器11的表面施力，压力传感器11则通过中央处理器将检测灯组21上相应的指示灯打开。
52.风机正常发电状态时，风机叶片是在0度工作位置(相对于顺桨位置来说为0度)，叶片正常工作位置如图1所示，其中安装盒3内部的状态则是如图3所示。将风机顺桨，就是将风机叶片由0度变到90度工作位置，叶片顺桨位置如图2所示，其中安装盒3内部的状态则
是如图4所示；此时风机叶片受力最小，故风机风轮转速变慢，逐渐停止，风机停机。
53.本发明的工作原理：当工作人员相应对该风力发电机的变桨系统进行检测时，工作人员首先打开变桨系统，并调节扇叶本体1使扇叶本体1转动三十度，在扇叶本体1转动时，计时模块19以及相应角度的激光信号发射器9也被同时打开，当指针6表面的激光信号接收器7接收到光信号后，则代表该扇叶能够正常进行转向操作，然后将角度以及转动的时间通过数据发送模块18发送至中央处理器处，通过角度计算出该指针6所走的弧度(1度＝π/180≈0.01745弧度)，然后通过所走的弧度除去旋转的时间得到角速度，最后角速度除去2π得到扇叶的转速，然后工作人员将扇叶旋转至初始位置，扇叶移动至初始位置后，工作人员再次将该扇叶转动四十五度，相应位置的激光信号发射器9再次打开，再次检测扇叶能否准确移动至相应位置，并且对其转速进行计算，然后再将扇叶移动回原位，移动回原位以后，工作人员再次通过变桨系统使扇叶转动六十度，相应位置的激光信号发射器9被打开，对扇叶的转向功能进行检查，并且计算扇叶的转速，计算完成后，对三个数据进行对比，来查看该扇叶的转速是否出现异常，若扇叶无法到达相应的位置时，叶片转向异常指示灯211则会打开，若扇叶的转速出现异常时，叶片转速异常指示灯212则会开启，检测完成后工作人员将扇叶旋转九十度，使扇叶移动至顺桨位置，指针随之与限位开关本体12发生接触，若限位开关本体12能够正常开启限位的话，指针6在转动九十度后，便不会进行活动，若限位开关本体12不能够正常开启，指针6则会继续移动，并且带动撞击板10与压力传感器11发生接触，进而使限位开关异常指示灯213被点亮，若限位开关本体12能够正常打开，工作人员再将驱动马达151开启，使连接板16推动安装筒171向旋转板5方向移动，加固杆172则进入固定孔13的内部，若扇叶的顺桨位置异常，角度不准确时，加固杆172则无法进入固定孔13内部，使得加固杆172上的触杆173与触发器174发生接触，通过触发器174使得叶片顺桨位置异常指示灯214，随后工作人员便可以根据各个指示灯的亮起情况进行后续的检修工作，以此来完成对变桨系统的检测工作。
54.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。