[发明专利]一种螺栓松断监测装置及螺栓松断监测方法

说明书

本发明涉及一种螺栓松断监测装置，包括壳体、松动检测机构、断裂检测机构；壳体上形成套装通孔、安装凹位、第一转动槽、第二转动槽；松动检测机构包括松动检测环、螺柱固定环、传动圈座；螺柱固定环通过传动圈座带动松动检测环转动，松动检测环上设有伸入第一转动槽中的松动RFID电子标签；断裂检测机构包括断裂检测环、扭簧、弹性解锁组件、弹性顶针组件；断裂检测环安装于第二转动槽中且安装有断裂RFID电子标签，弹性解锁组件通过弹性顶针组件与断裂检测环连接。本螺栓松断监测装置具有使用方便、监测精准度高等特点。本发明还涉及一种螺栓松断监测方法，该螺栓松断监测方法具有操作工序简单、检测快捷、精准地高且不需要停机检测等特点。

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，特别是一种螺栓松断监测装置；本发明还涉及一种螺栓松断监测方法。

背景技术

机械松动是常见且易发生的故障类型,主要指两种情况,其中一种情况是设备结构框架或底座松动,它带来的后果是引起整个机器松动、振动加剧；另一种情况是零件之间正常的配合关系被破坏,造成配合间隙超差而引起的松动，而产生最主要原因是螺纹松动。螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。螺纹紧固件的松动不是由于螺栓的疲劳强度，螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。螺纹紧固件损坏的真正原因是松动。

螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。

据统计变桨轴承和轮毂连接的螺栓、偏航轴承和底座连接的螺栓发生松动和断裂是风机常见的故障，其主要原因是与风机的变桨、偏航工作的特性有极大的关系。偏航和变桨工作是螺栓的受力情况非常相似，以变桨为例，变桨系统是风力发电机的重要组成部分，变桨系统的所有部件都安装在轮毂上。风机正常运行时所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。风机的叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连，每个叶片都要有自己的相对独立的电控同步的变桨驱动系统。变桨驱动系统通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。风机正常运行期间，当风速超过机组额定风速时(风速在12m/s到25m/s之间时)，为了控制功率输出变桨角度限定在0度到30度之间(变桨角度根据风速的变化进行自动调整)，控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定，通过上述变桨工作原理，可以了解到风机的叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连其中关键部件的连接都是采用高强度螺栓连接，分析其螺栓的载荷和疲劳原因主要如下：载荷主要是风电机组的运行和控制产生的运行载荷，包括风轮转速控制和采用叶片变桨控制，风轮启动停机，发电机并网和脱网机偏航期间的机械制动引起的交变载荷，由气动载荷在风电机组上固定和运动零部件引起的交变载荷；由此可见螺栓疲劳原因主要是惯性和重力载荷为振动，旋转重力和地震作用在风电机组的交变载荷，螺栓的松动也是由此引起。

现在市面上并没有用于监测螺栓松断的装置，目前对螺栓的松断进行判断主要是使用工具拧动螺栓头或螺母来进行检测的，这样的监测方式极其不方便，而且需要在停机状态下进行检测。因此需要设计出一种螺栓松断的监测装置，便于用于在机器运行过程中也可进行螺栓的松断进行监测。

发明内容

本发明的目的在于提供是一种螺栓松断监测装置，该螺栓松断监测装置具有结构简单、设计合理、使用方便、监测精准度高等优点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种螺栓松断监测装置，其特点在于包括壳体、松动检测机构、断裂检测机构；其中：