[发明专利]一种风电机组齿轮箱油液在线监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明属于油液监测技术领域，涉及一种风电机组齿轮箱油液在线监测装置及监测方法，在此装置上实现对风电机组齿轮箱油液品质、水分和金属磨损颗粒的在线监测。

技术背景

风电机组是风力发电系统的核心设备，然而较高的维护费用使得运营成本增加，严重损害了风力发电的经济效益。齿轮箱是风电机组的主要润滑部位，日常维护保养工作的重要性甚至超过了维修工作，其中油液是影响风电机组齿轮箱使用寿命的重要因素，油液中的磨损颗粒可以有效的反映机械部件表面磨损程度，油液的粘度过大会导致润滑过程中油液温度升高，影响到对齿轮箱的润滑作用，润滑油中水分会破坏润滑油形成的油膜，加速有机酸对金属的腐蚀作用，因此可以通过油液监测来分析油液品质和齿轮箱的磨损状况。

目前，对于齿轮箱油液的监测多采用离线的方式，需要在设备停机的状况下从齿轮箱中抽取油液来检测其品质的变化，无法实现对油液的在线监测；齿轮箱磨损程度则在拆卸齿轮箱的情况下进行检测，这类方法是在齿轮箱出现故障时才能诊断出结果并采取相应的措施，已不可扼制故障发生的趋势，不能满足工业现场设备检测和维护的实时性要求；而在线监测方法在取液过程中需要改变齿轮箱的原有机械结构，这一过程增加了齿轮箱的设计成本。

发明内容

为了克服风电机组齿轮箱油液离线检测方法的不足，本发明提出一种能够在线监测风电机组齿轮箱油液的监测装置及监测方法。

本发明的技术解决方案是：

该装置包括电源模块、微处理器、电源保护板、无线模块，前端传感器，其中电源模块包括24V电源模块和5V电源模块，前端传感器包括油液品质传感器、水分传感器和金属颗粒传感器，电源保护板与24V电源模块及5V电源模块连接，5V电源模块与微处理器连接，24V电源模块与前端传感器中的油液品质传感器、水分传感器、金属颗粒传感器和无线模块连接，油液品质传感器、水分传感器和金属颗粒传感器与微处理器连接，微处理器与无线模块连接。

前端传感器中的油液品质传感器、水分传感器和金属颗粒传感器分别串联安装在风电机组齿轮箱油路中，用于实时获取齿轮箱油液中的油液品质、水分和金属磨损颗粒数据，并将获取到的数据以总线的形式发送到微处理器，微处理器通过无线模块将这些数据以无线通讯的方式进行远传，远程终端接收发送过来的数据实现对油液品质、水分和金属磨损颗粒数据的在线监测。

本发明具有的优点和有益效果，

本发明在齿轮箱油路中接入前端传感器，前端传感器中的油液品质传感器、水分传感器和金属颗粒传感器分别串联安装在风电机组齿轮箱油路中，实时获取齿轮箱油液中的金属磨损颗粒、水分和油液品质数据，并将获取到的数据以总线的形式发送到微处理器，微处理器通过无线模块将这些数据以无线通讯的方式进行远传，远程终端接收发送过来的数据实现对油液的油液品质、水分和金属磨损颗粒数据的在线监测。

通过对风机齿轮箱油液数据的在线监测，可对齿轮箱的运行状况做出预测评估，由事后维修或定期维修转变为基于状态的维修，提升风电机组整体维护效率、降低维护成本和提高风电机组运行可靠性；同时该方法不需要拆卸齿轮箱测试其磨损状况，通过前端传感器实时获取齿轮箱中油液在线数据，识别出齿轮箱的早期故障并进行视情维护，从而提高齿轮箱的使用寿命。

附图说明

图1是本发明监测装置结构示意图；

图2是本发明监测方法结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示，该装置包括电源模块、微处理器2、电源保护板3、无线模块6，前端传感器，其中电源模块包括24V电源模块1和5V电源模块7，前端传感器包括油液品质传感器9、水分传感器10和金属颗粒传感器11，电源保护板3与24V电源模块1及5V电源模块7连接，5V电源模块7与微处理器2连接，24V电源模块1与前端传感器中的油液品质传感器9、水分传感器10和金属颗粒传感器11及无线模块6连接，油液品质传感器9、水分传感器10和金属颗粒传感器11与微处理器2连接，微处理器2与无线模块6连接。