[实用新型]一种风电机组主轴总成窜动在线监测装置

说明书

本实用新型公开了一种风电机组主轴总成窜动在线监测装置，包括激光位移传感器、控制器、采集装置、无线路由器和移动智能终端；激光位移传感器为两个，分别用于测量风电机组主轴总成的径向和轴向窜动位移；控制器为两个，分别与两个激光位移传感器通讯相连，用于控制其测量；采集装置用于采集和存储主轴总成窜动位移数据；无线路由器用于将采集的主轴总成窜动位移数据通过无线局域网发送出去，或通过网线经风电场局域网传输至集控中心；移动智能终端接收无线路由器发送的数据并进行展示；本实用新型可以实时监测记录主轴总成窜动数据，及时掌握主轴运行状态和提前发现其异常或劣化趋势，并采取针对性的处理措施，避免轴窜故障的产生和蔓延。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，涉及一种主轴窜动监测装置，具体涉及一种风电机组主轴总成窜动在线监测装置。

背景技术

风电机组主轴总成窜动一直是影响机组正常运行的疑难杂症。主轴轴向窜动会传递到行星架的圆柱滚子轴承，行星轮和行星架一起轴向窜动还会对行星轮造成齿面磨损，进一步还可能会损伤到齿轮箱里其它零部件，最终造成齿轮箱失效，且这些损伤和失效都会直接或间接的导致机组停机。受设计条件和现场湍流因素的影响，主轴总成窜动问题很难得到根治，一些主机厂将该问题视作可接受的现象，但是需要进行严格控制。一旦失控，主轴总成窜动量超过极限，将会导致主轴承、齿轮箱失效，此类事故已在现实中屡屡出现。双馈风电机组齿轮箱成本约占整机成本的13％，发生失效后在空中维修难度大，须动用大型吊车将其吊下后维修，吊车台班费用加上更换的设备费用和停机造成的损失电量，严重影响风电场经营效益。

目前国内外尚无成熟的检测装置对主轴总成窜动进行标准化测量，对于主轴总成窜动仅限于采用游标卡尺、塞尺等简单的测量工具进行物理测量。

在类似机型设备的轴向窜动研究中，国外科研人员主要从制造和安装过程中存在瑕疵、工件几何形状不规则等方面，分析前后排滚轮是否存在高度差以及滚轮轴线与工件轴线相交是否存在夹角来研究轴向窜动的原因和测量方法。

在国内的研究中，首钢从对轴向力的测量和轴向力的计算着手，对轧辊的轴向窜动进行了研究，给出了轴向窜动的引起原因和防止发生的一些措施。广州柴油机厂股份有限公司对柴油机发电机组轴系出现的轴向窜动进行了分析，利用轴系动力学特性对其出现的故障进行了测量和原因分析，并分析了轴窜对发电机组的性能、寿命的影响程度，根据分析结果，给出了故障排除方法和建议。

目前，采用何种方式检测轴窜，尤其是在机组哪个位置检测效果最好，目前还没有成熟的方法。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种风电机组主轴总成窜动在线监测装置，能够实现对主轴总成窜动量实时在线监测，进而掌握主轴总成窜动的变化规律，提前发现其异常或劣化趋势，并采取针对性的处理措施，避免事故扩大化，保证机组的安全稳定运行。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种风电机组主轴总成窜动在线监测装置，该装置包括激光位移传感器1、控制器2、采集装置3、无线路由器4和移动智能终端5；

所述激光位移传感器1为两个，分别安装在风电机组的齿轮箱8的前端盖上，一个激光位移传感器用于测量风电机组主轴总成的径向窜动位移，该激光位移传感器的探头指向连接风电机组的齿轮箱8和主轴6的收缩盘7的轴向外表面，另一个激光位移传感器用于测量主轴总成的轴向窜动位移，该激光位移传感器的探头指向收缩盘7靠近主轴方向的端面；

所述控制器2为两个，分别与两个激光位移传感器通讯相连，用于控制两个激光位移传感器的测量，两个控制器均为RS-232/485数字量输出；

所述采集装置3用于采集和存储主轴总成窜动位移数据；所述无线路由器4用于将采集装置3采集的主轴总成窜动位移数据通过无线局域网发送出去，或通过网线经风电场局域网传输至集控中心；所述移动智能终端5内置分析和展示软件，能够接收无线路由器4发送的数据，并进行展示。