檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的裝置及方法
2023-09-11 11:29:55 1
檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的裝置及方法。本發明的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，具備筒體和U型吊鉤，筒體模仿葉片根部，具有與輪轂變槳迴轉支承連接的筒體法蘭，U型吊鉤的一個分支部固定連接在筒體的內壁，另一個分支部位於筒體外，並在位於筒體外的分支部上形成吊孔。本發明的檢測方法使用前述檢測裝置進行檢測。根據本發明，利用吊鉤可快速將檢測裝置裝到變槳迴轉支承上；使用筒體真實模仿葉片根部，可直觀地顯示出導流罩與葉片根部之間的間隙，裝配偏差顯示直觀清晰。
【專利說明】檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風電【技術領域】，特別涉及風力發電機組導流罩和輪轂的裝配精度檢測技術。
【背景技術】
[0002]風力發電機組包括由轉子和定子構成的發電機部分、與轉子的轉軸固定連接的輪轂以及安裝在輪轂上的葉片。在風力作用下，葉片帶動輪轂轉動，同時帶動轉軸轉動，由此帶動轉子轉動。定子相對於轉子徑向固定。在工作過程中，轉子轉動時，帶動設在轉子內的永久磁極轉動，從而產生旋轉磁場，通過旋轉磁場在定子上的定子繞組中切割運動產生電動勢，從而將機械能轉化為電能。
[0003]為了在風力發電機迎風狀態下，使氣流均勻分流，通常在輪轂上套裝導流罩(也稱為輪轂保護罩、輪轂罩、輪轂帽等)。
[0004]由於製造或裝配的原因，可能存在導流罩和輪轂裝配精度不滿足要求的問題。當葉片裝到輪轂變槳迴轉支承上後，由於導流罩裝配偏差或變形等因素，可能導致葉片根部與導流罩間隙過小而產生幹涉，或間隙過大而密封不嚴的後果。所以，在導流罩與輪轂裝配完後，需要檢測其裝配精度。現有檢測裝配精度的方法和設備大都簡單粗糙，檢測速度慢，數據不夠齊全，直觀性差。
【發明內容】
[0005]本發明是為了解決上述問題而提出的，本發明的目的在於提供一種可快速方便的實現對導流罩和輪轂裝配精度的檢測的裝置及方法。
[0006]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0007]—種風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，具備筒體和U型吊鉤，筒體模仿葉片根部，具有與輪轂變槳迴轉支承連接的筒體法蘭，U型吊鉤的一個分支部固定連接在筒體的內壁，另一個分支部位於筒體外，並在位於筒體外的分支部上形成吊孔。
[0008]可選地，筒體內壁上設置有加強環。
[0009]優選地，上述檢測裝置還具備檢尺組件，檢尺組件具備徑向支架、軸向支架、檢尺、螺母和彈性元件，徑向支架結合於筒體邊緣上，可沿筒體邊緣圓周移動，軸向支架的一端與徑向支架上的螺紋孔螺紋連接，檢尺被夾裝在軸向支架另一端的止擋部和螺母之間，垂直於軸向支架軸線，檢尺內部形成通孔，軸向支架穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件，檢尺能夠在彈性元件的彈性力作用下沿筒體徑向移動。
[0010]上述徑向支架可分為上部模塊和下部模塊，且上部模塊和下部模塊在由連接螺釘連接在一起時形成收容筒體邊緣的圓弧形凹槽。
[0011]優選地，在構成前述圓弧形凹槽的上部模塊和下部模塊的相面對表面及伸入到前述圓弧形凹槽的筒體邊緣上下表面形成用於容納滾珠的滾道凹槽。
[0012]優選地，檢尺組件還具備內六角緊定螺釘，以通過旋緊內六角緊定螺釘把徑向支架固定在筒體上。
[0013]優選地，上述檢測裝置還具備檢尺組件，檢尺組件具備徑向支架、軸向支架、檢尺、螺母和彈性元件，徑向支架固定於筒體邊緣上，軸向支架的一端與徑向支架上的螺紋孔螺紋連接，檢尺被夾裝在軸向支架另一端的止擋部和螺母之間，垂直於軸向支架軸線，檢尺內部形成通孔，軸向支架穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件，檢尺能夠在彈性元件的彈性力作用下沿筒體徑向移動。
[0014]一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，用吊車將前述的任意一種檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，然後直觀地觀察導流罩與筒體之間的間隙情況。
[0015]一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，用吊車將前述的檢尺組件能夠沿筒體邊緣移動的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，藉助檢尺內的彈性元件，使檢尺端部與導流罩表面接觸，記錄檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，接下來沿筒體移動檢尺組件，在多個點處觀察檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，由此判斷導流罩與筒體之間的間隙情況。
[0016]一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，其特徵在於，用吊車將前述的具備內六角緊定螺釘的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，藉助檢尺內的彈性元件，使檢尺端部與導流罩表面接觸，在把檢尺組件固定在筒體邊緣之後驅動筒體轉動，隨著檢尺轉到不同位置，觀察檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，由此判斷導流罩與筒體之間的間隙情況。
[0017]一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，其特徵在於，用吊車將前述的徑向支架固定於筒體邊緣的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，藉助檢尺內的彈性元件，使檢尺端部與導流罩表面接觸，然後驅動筒體轉動，隨著檢尺轉到不同位置，觀察檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，由此判斷導流罩與筒體之間的間隙情況。
[0018]根據本發明，利用吊鉤可快速將檢測裝置裝到變槳迴轉支承上；使用筒體真實模仿葉片根部，可直觀地顯示出導流罩與葉片根部之間的間隙，裝配偏差顯示直觀清晰。而且，可調節的檢尺可沿筒體邊緣圓周移動，可快速、方便地檢測整個導流罩管壁圓周方向上的偏差；檢尺可沿筒體徑向移動調節，可快速方便地讀出精度偏差值；檢尺可沿筒體軸向調節，可檢測導流罩上葉片根部密封處不同軸向部位與輪轂的裝配精度；藉助檢尺內部的彈性元件，可使檢尺端部始終與導流罩表面接觸，便於自動檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為根據本發明實施例的檢測裝置的立體圖；
[0020]圖2為根據本發明實施例的檢測裝置中吊鉤的安裝示意圖；
[0021]圖3為根據本發明實施例的檢測裝置中檢尺組件的安裝示意圖；
[0022]圖4為根據本發明實施例的檢測裝置的安裝示意圖；
[0023]圖5a為根據本發明實施例的檢測裝置中檢尺組件的徑向支架與筒體的裝配示意圖；
[0024]圖5b為根據本發明實施例的檢測裝置中檢尺組件的徑向支架與筒體的裝配示意圖，為沿圖5a的A-A線的剖視圖。【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。
[0026]如圖1所示，根據本發明實施例的風力發電機組導流罩和輪轂裝配精度的檢測裝置包括吊鉤10和筒體20。
[0027]參照圖1和圖2，吊鉤10呈U型，與筒體20固定連接在一起。吊鉤10上帶有至少兩個吊孔15，吊孔15上可安裝吊帶卸扣，可用吊車通過吊帶將整個檢測裝置吊起，並安裝到輪轂變槳迴轉支承上。
[0028]筒體20外徑與葉片根部外徑尺寸相同，筒體法蘭21上的螺栓孔數量和分度圓直徑與葉根法蘭一致。使用時，用螺栓將筒體20和輪轂變槳迴轉支承40 (參見圖4)連接在一起，便可用筒體20模仿葉片根部，當輪轂變槳迴轉支承40做轉動試驗時，帶動筒體20轉動，能夠直觀地看出筒體20與導流罩50 (參見圖4)之間的間隙。當筒體20與導流罩50之間的間隙滿足要求，即不會因筒體20與導流罩50間隙過小而產生幹涉，也不會因間隙過大而密封不嚴時，說明導流罩和輪轂的裝配精度滿足要求，如果發生幹涉或密封不嚴，則說明導流罩和輪轂的裝配精度不滿足要求。
[0029]筒體20內部可設置一層加強環22，提高筒體20的剛度和強度，保證裝置在使用過程中不會發生因筒體變形而影響檢測精度。
[0030]U型吊鉤10的一個分支部11固定連接在筒體20的內壁，另一個分支部12位於筒體20外，以避免筒體20安裝時與導流罩50碰撞，提高安裝效率，並且避免安裝後轉動筒體20時與導流罩50碰撞，保證順利進行檢測。而且，通過將吊鉤10設置為U型，並在位於筒體20外的分支部12上形成至少兩個吊孔15，可以確保以筒體20軸線基本水平的角度吊起筒體20。而且，在筒體20內壁設置有加強環22時，可以將U型吊鉤10的位於筒體20內的分支部11固定在加強環22上，或者可以變更該分支部11的形狀，使其與加強環22接觸的部分呈凹陷狀以收容加強環22，在此情況下將該分支部11固定在加強環22及筒體20內壁上。
[0031]優選地，本發明的檢測裝置還可具備檢尺組件30。如圖1和圖3所示，檢尺組件30具備徑向支架31、軸向支架32、檢尺33、螺母34、墊片35和彈性元件36 (例如，螺旋彈簧等)。檢尺33通過徑向支架31、軸向支架32與筒體20連接在一起。徑向支架31沿著筒體20的徑向延伸，卡在筒體20邊緣上，可沿筒體20邊緣圓周移動。徑向支架31設置有用於連接軸向支架32的螺紋孔，軸向支架32 (此處軸向指筒體20的軸向)上帶有螺紋，由此旋轉軸向支架32即可調整軸向支架32伸出徑向支架31螺紋孔的長度，進而調整檢尺在筒體20軸向的位置。軸向支架32的另一端上形成止擋部321，防止檢尺33脫落。止擋部321既可以與軸向支架32 —體成型，也可以分別獨立製造之後將止擋部321結合於軸向支架32。優選地，止擋部321採用蝶形螺母。檢尺33呈條狀，內部形成長條狀的通孔，軸向支架32穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件36。檢尺33由止擋部321和螺母34固定在軸向支架32上，擰松螺母34後，檢尺33可在彈性元件36的彈性力作用下沿筒體20徑向移動。墊片35是可選部件，即可以省略。在此，也可以適當調節螺母34的位置，使得在不擰松螺母34的情況下，使檢尺33處於在彈性元件36的彈性力作用下可以沿筒體20徑向移動的狀態。另外，在止擋部321可活動的情況下(例如，止擋部321採用蝶形螺母的情況)，可以適當調節止擋部321和螺母34而調整檢尺33的位置和狀態。此時，也可以調節止擋部321和螺母34的位置，使得在不擰松止擋部321和螺母34的情況下，使檢尺33處於在彈性元件36的彈性力作用下可以沿筒體20徑向移動的狀態。
[0032]徑向支架31與筒體20邊緣裝配關係可以適當選擇，只要能夠保證徑向支架31能沿著筒體20邊緣移動，又不會隨意掉落即可。例如，可以在徑向支架31上設置圓弧形凹槽，使該凹槽與筒體20邊緣扣合，通過採用調整公差配合等方式，可以使其只有在受到一定力度以上的力時才會沿圓周方向和軸向移動，這樣即可滿足上述要求。
[0033]可選地，徑向支架31與筒體20邊緣裝配也可以採用圖5a和圖5b所示的方式。如圖5a和圖5b所示，徑向支架31分為上下兩部分，即上部模塊311和下部模塊312，且在上下兩部分的分界面上的面向筒體20邊緣一側設置凹槽，以在上下兩部分被連接在一起時形成收容筒體20邊緣的圓弧形凹槽。由內六角連接螺釘61把上下兩部分裝夾在筒體20末端邊緣上，介於上下兩部分之間的彈性墊313具有伸縮性，通過調節內六角連接螺釘61的鬆緊度可以調整滾珠314與筒體20上滾道凹槽26、上部模塊311上滾道凹槽315和下部模塊312上滾道凹槽316之間的間隙，從而調整徑向支架31沿筒體20邊緣做圓周移動的鬆緊度，以保證檢測精度。由此，依靠滾珠314在筒體20滾道凹槽上實現自定位，並可使徑向支架31沿筒體20邊緣靈活地做圓周移動。
[0034]另外，為了實現後面將描述的自動檢測以及在非自動檢測方式下固定徑向支架31的位置以準確確認相關尺寸，可以設置內六角緊定螺釘62，以通過旋緊內六角緊定螺釘62把徑向支架31固定在筒體20上。而且，在以後面將描述的自動檢測方式進行檢測時，可以將徑向支架31直接固定在筒體20上。例如，可以通過螺栓連接、螺釘連接、鉚接、焊接等可拆卸或不可拆卸的機械連接方式將徑向支架31與筒體20固定在一起。或者，可以通過鑄造等方式將徑向支架31和筒體20直接一體成型。
[0035]圖4為將根據本發明實施例的檢測裝置安裝到已套設了導流罩50的輪轂上的狀態示意圖。下面，結合圖4說明根據本發明實施例的裝配精度檢測方法。在此需要說明的是，本發明是通過檢測導流罩50上葉片根部密封處51與檢測裝置的間隙大小來判斷導流罩和輪轂的裝配精度。
[0036](I)採用至少具備吊鉤10和筒體20的檢測裝置時
[0037]用吊車通過吊帶、卸扣將檢測裝置吊起，起吊後使筒體20軸線接近水平，將筒體法蘭21調整至輪轂的變槳迴轉支承40附近，用螺栓將筒體法蘭21與變槳迴轉支承40連接在一起，此時可直觀地看出導流罩50與葉根(實際為筒體20)之間的間隙大小，亦可反應出導流罩與輪轂的安裝精度偏差。在此狀態下，可以轉動筒體20，以進一步觀察筒體20與導流罩50之間的間隙。
[0038](2)採用具備吊鉤10、筒體20和檢尺組件30的檢測裝置以非自動方式進行檢測
[0039]首先，用吊車通過吊帶、卸扣將檢測裝置吊起，起吊後使筒體20軸線接近水平，將筒體法蘭21調整至輪轂的變槳迴轉支承40附近，用螺栓將筒體法蘭21與變槳迴轉支承40連接在一起，此時可直觀地看出導流罩50與筒體之間的間隙大小，可反應出導流罩與輪轂的安裝精度偏差。
[0040]接著，擰松軸向支架32上的止擋部321或螺母34，藉助檢尺33內的彈性元件36，調整檢尺33端部與導流罩50表面接觸，記錄檢尺33端部與軸向支架32中心軸線的距離，此距離即可反映出檢測點處導流罩50與葉片根部(實際為筒體20)的間隙大小。[0041]接下來，沿筒體20移動檢尺組件30，在多個點處檢測檢尺33端部與軸向支架32中心軸線的距離(反映出導流罩50與筒體20的間隙大小)，並記錄。
[0042]根據多個點的檢測值，可判斷導流罩與輪轂裝配精度是否合格。
[0043](3)採用具備吊鉤10、筒體20和檢尺組件30的檢測裝置以自動方式進行檢測
[0044]首先，用吊車通過吊帶、卸扣將檢測裝置吊起，起吊後使筒體20軸線接近水平，將筒體法蘭21調整至輪轂的變槳迴轉支承40附近，用螺栓將筒體法蘭21與變槳迴轉支承40連接在一起，此時可直觀地看出導流罩50與筒體之間的間隙大小，可反應出導流罩與輪轂的安裝精度偏差。
[0045]接著，擰松軸向支架32上的止擋部321或螺母34，藉助檢尺33內的彈性元件36，調整檢尺33端部與導流罩50表面接觸，記錄檢尺33端部與軸向支架32中心軸線的距離，此距離即可反映出檢測點處導流罩50與葉片根部(實際為筒體20)的間隙大小。
[0046]把檢尺組件30固定在筒體20邊緣(在檢尺組件30已經與筒體20固定連接為一體或一體成型的情況下，無需此步驟)，變槳電機通電後驅動筒體20轉動。藉助彈性元件36，檢尺33端部始終與導流罩50表面接觸。隨著筒體20上檢尺33轉到不同位置，觀察檢尺33徑向尺寸變化，即可反映出不同檢測點處導流罩50與筒體20的間隙大小。
[0047]根據多個點的檢測值，可判斷導流罩與輪轂裝配精度是否合格。
[0048]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，具備筒體和U型吊鉤，筒體模仿葉片根部，具有與輪轂變槳迴轉支承連接的筒體法蘭，U型吊鉤的一個分支部固定連接在筒體的內壁，另一個分支部位於筒體外，並在位於筒體外的分支部上形成吊孔。
2.如權利要求1所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，筒體內壁上設置有加強環。
3.如權利要求1所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，還具備檢尺組件，檢尺組件具備徑向支架、軸向支架、檢尺、螺母和彈性元件，徑向支架結合於筒體邊緣上，可沿筒體邊緣圓周移動，軸向支架的一端與徑向支架上的螺紋孔螺紋連接，檢尺被夾裝在軸向支架另一端的止擋部和螺母之間，垂直於軸向支架軸線，檢尺內部形成通孔，軸向支架穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件，檢尺能夠在彈性元件的彈性力作用下沿筒體徑向移動。
4.如權利要求3所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，徑向支架分為上部模塊和下部模塊，且上部模塊和下部模塊在由連接螺釘連接在一起時形成收容筒體邊緣的圓弧形凹槽。
5.如權利要求4所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，在構成前述圓弧形凹槽的上部模塊和下部模塊的相面對表面及伸入到前述圓弧形凹槽的筒體邊緣上下表面形成用於容納滾珠的滾道凹槽。
6.如權利要求4或5所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，檢尺組件還具備內六角緊定螺釘，以通過旋緊內六角緊定螺釘把徑向支架固定在筒體上。
7.如權利要求2所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，還具備檢尺組件，檢尺組件具備徑向支架、軸向支架、檢尺、螺母和彈性元件，徑向支架結合於筒體邊緣上，可沿筒體邊緣圓周移動，軸向支架的一端與徑向支架上的螺紋孔螺紋連接，檢尺被夾裝在軸向支架另一端的止擋部和螺母之間，垂直於軸向支架軸線，檢尺內部形成通孔，軸向支架穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件，檢尺能夠在彈性元件的彈性力作用下沿筒體徑向移動。
8.如權利要求1或2所述的風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的檢測裝置，其特徵在於，還具備檢尺組件，檢尺組件具備徑向支架、軸向支架、檢尺、螺母和彈性元件，徑向支架固定於筒體邊緣上，軸向支架的一端與徑向支架上的螺紋孔螺紋連接，檢尺被夾裝在軸向支架另一端的止擋部和螺母之間，垂直於軸向支架軸線，檢尺內部形成通孔，軸向支架穿過該通孔，在該通孔中裝有彈性元件，檢尺能夠在彈性元件的彈性力作用下沿筒體徑向移動。
9.一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，其特徵在於，用吊車將如權利要求I至8中任意一項所述的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，然後直觀地觀察導流罩與筒體之間的間隙情況。
10.一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，其特徵在於，用吊車將如權利要求3至7中任意一項所述的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上，藉助檢尺內的彈性元件，使檢尺端部與導流罩表面接觸，記錄檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，接下來沿筒體移動檢尺組件，在多個點處觀察檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，由此判斷導流罩與筒體之間的間隙情況。
11.一種檢測風力發電機組導流罩與輪轂裝配精度的方法，其特徵在於，用吊車將如權利要求6或8所述的檢測裝置吊起，將其筒體安裝到輪轂上， 藉助檢尺內的彈性元件，使檢尺端部與導流罩表面接觸，在把檢尺組件固定在筒體邊緣之後或者直接驅動筒體轉動，隨著檢尺轉到不同位置，觀察檢尺端部與軸向支架中心軸線的距離，由此判斷導流罩與筒體之間的間隙情況。
【文檔編號】G01B5/00GK103471478SQ201310435044
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】張濤, 張建海 申請人:北京金風科創風電設備有限公司