[发明专利]主动监测风力涡轮机制动片上的磨损的系统和相关方法

说明书

技术领域

本发明的主题总体上涉及用于风力涡轮机的制动系统，并且更特别地，涉及一种用于主动地监测风力涡轮机的制动片上的磨损的系统和方法。

背景技术

通常，风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱和联接到机舱的转子。转子典型地包括可旋转毂和多个转子叶片，转子叶片联接到毂并且从毂向外延伸。每个转子叶片可以围绕毂隔开，从而便于旋转转子以能够使将来自风的动能转换为可使用的机械能，并且随后转换为电能。

为了相对于风的方向适当地定向转子叶片，风力涡轮机典型地包括一个或多个偏航驱动机构，所述偏航驱动机构被配置成接合偏航轴承以用于使机舱相对于塔架旋转。另外，为了控制这样的旋转，风力涡轮机可以包括具有制动片的一个或多个偏航制动组件，所述制动片被配置成与偏航轴承摩擦接合。由于制动片和偏航轴承之间的摩擦滑动，所述片通常随着时间而磨损。因此，有必要定期地检查风力涡轮机的偏航制动组件以确定制动片中的任何一个或全部是否需要更换。

目前的制动片检查方法需要维修工人爬上风力涡轮机并且执行制动片的手动测量或拆卸制动组件以允许对制动片的视觉检查。不幸的是，该检查方法费用很高并且耗时。另外，由于该检查方法需要风力涡轮机停机，因此典型地仅仅在正常维护间隔期执行这样的检查。因此，发生在维护间隔期之间的磨损问题被忽视，这可能导致风力涡轮机制动系统的严重损坏。

因此，一种用于主动地监测风力涡轮机的制动片上的磨损的系统将在本领域中受到欢迎。

发明内容

本发明的各个方面和各个优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述变得明显，或者可以通过本发明的实施而获悉。

在一个方面中，本发明的主题公开了一种用于监测风力涡轮机的制动片上的磨损的系统。所述系统可以包括制动组件，所述制动组件具有制动片和可移动部件。所述制动片可以被配置成接合所述风力涡轮机的摩擦表面。所述可移动部件可以被配置成当所述制动片磨损时相对于所述摩擦表面移动。另外，所述系统可以包括监测装置。所述监测装置可以包括至少部分地安装在所述制动组件内的外壳和从所述外壳向外延伸的杆。所述杆可以相对于所述可移动部件或所述摩擦表面布置，以使当所述制动片磨损时所述杆的位置发生变化。所述监测装置也可以包括传感器，所述传感器被配置成检测所述杆的位置的变化。

进一步的，所述杆与所述可移动部件相接触。

进一步的，所述可移动部件包括制动活塞。

进一步的，所述杆与所述摩擦表面相接触。

进一步的，所述可移动部件包括至少一个夹钳。

进一步的，所述外壳至少部分地安装在所述至少一个夹钳内。

进一步的，所述系统还包括安装在所述外壳内的偏压机构，所述偏压机构被配置成偏压所述杆以远离所述外壳。

进一步的，所述系统还包括涡轮机控制器，所述传感器以通信方式联接到所述涡轮机控制器。

进一步的，所述传感器包括联接到所述杆的开关，所述开关被配置成当所述杆的位置变化时打开或闭合。

进一步的，所述传感器包括位置传感器。

进一步的，所述摩擦表面包括所述风力涡轮机的偏航轴承或制动盘。在另一个方面中，本发明的主题公开了一种用于监测风力涡轮机的制动片上的磨损的系统。所述系统可以包括制动组件，所述制动组件具有制动片和可移动部件。所述制动片可以被配置成接合所述风力涡轮机的摩擦表面。所述可移动部件可以被配置成当所述制动片磨损时相对于所述摩擦表面移动。另外，所述系统可以包括传感器，所述传感器至少部分地安装在所述制动组件内。所述传感器可以被配置成检测所述可移动部件相对于所述传感器的位置或所述摩擦表面相对于所述传感器的位置。

进一步的，所述传感器包括位置传感器。

进一步的，所述系统还包括以通信方式联接到所述传感器的涡轮机控制器。

进一步的，所述摩擦表面包括所述风力涡轮机的偏航轴承或制动盘。

进一步的，所述可移动部件包括制动活塞或至少一个夹钳。

进一步的，所述系统还包括杆，所述杆相对于所述可移动部件或所述摩擦表面布置成使得当所述制动片磨损时所述杆的位置变化，所述传感器被配置成通过检测所述杆的位置的变化来检测所述可移动部件相对于所述传感器的位置或所述摩擦表面相对于所述传感器的位置。