一種轉角測量裝置的製作方法
2023-06-12 06:42:41 1
專利名稱：一種轉角測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風電設備檢測技術領域，具體地，涉及一種轉角測量裝置。
背景技術：
隨著科技進步，大型風力發電機組均以具備變速變槳式調節能力。所謂變槳是指， 根據風速的變化而實時調節風機葉片的槳距角，從而保證風力發電機組在各種風速條件下均能穩定運行的控制技術。因此，變槳系統的控制精度對於現代大型風力發電機組的安全
運行至關重要。目前，在風力發電機組中常用的電驅動變槳系統包括控制器、驅動電機、傳動裝置以及變槳軸承。其控制過程為控制器控制電機轉動，傳動裝置將動力輸出到變槳軸承，以驅動變槳軸承按照要求速度和方向轉動並實現要求的變槳角度。其中，傳動裝置又分為齒輪傳動和齒形帶傳動兩種主要類型。具體地，齒輪傳動是指藉助傳動齒輪與變槳軸承外圈的齒形進行嚙合而實現對變槳軸承的驅動；齒形帶傳動則是指藉助固定於變槳軸承的外圈上同一直徑的兩端點處的齒形帶而對變槳軸承進行驅動。無論採用何種傳動方式，在風力發電機組出廠之前均需對變槳傳動系統進行檢測，以保證變槳系統的控制精度。其中，準確測量變槳軸承迴轉角度在對變槳系統的測試過程中必不可少。請參閱圖1，為一種目前常用的變槳軸承旋轉角度檢測裝置的原理示意圖。 該裝置包括變槳電機2、減速機3、驅動齒輪4、以及設置在變槳電機2軸端的旋轉編碼器1 和與變槳軸承相嚙合的冗餘編碼器5。其中，旋轉編碼器1用於直接讀取電機的旋轉參數， 冗餘編碼器5用於測量變槳軸承的實際旋轉角度，然後按照一定的傳動比將上述兩個編碼器所測得數據進行對比即可得知變槳傳動系統的傳動精度。然而，上述測量裝置僅適用於對採用齒輪傳動的變槳系統進行檢測。當傳動裝置採用齒形帶傳動時，由於變槳軸承上既沒有實際轉動軸又沒有外圈齒形，導致無法使用編碼器對傳動軸承進行直接測量，唯一可測量的轉動參數為驅動電機的轉動角度，但是由於無法獲得變槳軸承的偏轉角度，因而無法得知變槳傳動的精度是否達到要求。綜上所述，現有技術中的檢測裝置僅適用於採用齒輪傳動的變槳傳動系統的檢測，而無法對採用其他傳動方式(例如齒形帶傳動)的變槳傳動系統進行檢測。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型提供一種測量裝置，其能夠對採用齒形帶傳動的變槳傳動系統的變槳軸承轉角進行準確檢測。為此，本實用新型提供一種轉角測量裝置，用於對風力發電機組的變槳軸承的轉角進行測量，其包括傾角儀和卡具，其中，卡具用於將傾角儀可拆裝地安裝於變槳軸承的端面；傾角儀隨變槳軸承轉動，用以實時測量變槳軸承的偏轉角度。其中，卡具包括底座和連接部件；底座的兩個端面分別與傾角儀和連接部件固定連接；連接部件可與變槳軸承的端面進行可拆裝地固定連接。
3[0010]其中，連接部件具有磁性，傾角儀藉助該磁性連接部件與變槳軸承進行磁性連接。其中，連接部件包括真空吸盤，傾角儀藉助真空吸盤與變槳軸承進行吸附連接。其中，連接部件包括可重複粘貼的貼片，傾角儀藉助貼片與變槳軸承進行粘接。其中，連接部件包括螺栓，傾角儀藉助螺栓與變槳軸承的葉片連接孔進行固定連接。其中，轉角測量裝置還包括數據處理單元，該數據處理單元用於將變槳軸承的驅動電機的旋轉角度按照變槳傳動系統的傳動比進行換算，並將換算得到的變槳軸承的偏轉角度與傾角儀實際測得的變槳軸承的偏轉角度進行對比，以得出變槳傳動系統的傳動誤差。其中，轉角測量裝置還包括旋轉編碼器，該旋轉編碼器與驅動電機的旋轉軸相連接，用於測量驅動電機的旋轉角度並將所測得的數據傳輸至數據處理單元。其中，變槳傳動系統包括齒形帶傳動系統和齒輪傳動系統。其中，數據處理單元包括計算機。本實用新型具有下述有益效果本實用新型提供的轉角測量裝置包括傾角儀和卡具，藉助上述卡具能夠將傾角儀可拆裝地安裝於所述變槳軸承的端面；傾角儀隨變槳軸承轉動，用以實時測量變槳軸承的偏轉角度。由於上述傾角儀與變槳軸承之間不需要齒形傳動而只需隨變槳軸承同步轉動即可測得變槳軸承的旋轉角度。因此，本實用新型提供的轉角測量裝置能夠適用於測量包括齒形帶傳動及齒輪傳動等多種傳動方式的變槳傳動系統的偏轉角度。
圖1為一種目前常用的變槳軸承旋轉角度檢測裝置的原理示意圖；圖2為本實用新型提供的轉角測量裝置第一種具體實施例的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的轉角測量裝置第二種具體實施例的結構示意圖；圖4為本實用新型提供的轉角測量裝置第三種具體實施例的結構示意圖；以及圖5為本實用新型提供的轉角測量裝置的應用示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種適用於對齒形帶傳動的風機變槳系統的變槳軸承進行轉角測量的轉角測量裝置。該裝置至少包括傾角儀和卡具，其中，卡具用於將傾角儀可拆裝地安裝於變槳軸承的端面；傾角儀隨變槳軸承轉動，用以實時測量變槳軸承的偏轉角度。這裡， 傾角儀可以採用目前市場上已有的傾角儀。當傾角儀隨變槳軸承進行同步轉動時即可測量出變槳軸承的旋轉角度，這時，只需將該測得的角度值與變槳傳動系統的期望角度進行對比即可得出變槳傳動系統的誤差。其中，上述變槳傳動系統的期望角度可以將驅動電機的旋轉角度按照該傳動系統的傳動比進行換算而得到。在實際應用中，上述卡具例如可以採用粘接、螺接、磁性連接等多種連接方式而將上述傾角儀與變槳軸承的端面進行可拆裝的連接在一起。為使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖對本實用新型提供的轉角測量裝置進行詳細描述。[0027]請參閱圖2，本實用新型提供的轉角測量裝置第一種具體實施例的結構示意圖。如圖所示，該裝置至少包括傾角儀21和與之固定連接的卡具。其中，卡具進一步又包括底座 22和連接部件23。底座22的兩個端面分別與傾角儀21和連接部件23進行固定連接。其中，底座22與傾角儀21的連接板25通過螺釘四進行固定連接，至於底座22和連接部件 23之間的連接方式則可以採用焊接、螺接、粘接等常用手段而實現。本實施例中，連接部件 23採用例如永磁鐵等的磁性材料製成，由於變槳軸承通常均為鐵質材料，因而該磁性材料所製成的連接部件23能夠與變槳軸承的端面牢固的吸附在一起，從而將傾角儀21與變槳軸承進行磁性連接。此外，本實用新型提供的轉角測量裝置還包括數據處理單元，在測量過程中，傾角儀21隨變槳軸承進行同步旋轉，並將變槳軸承的旋轉角度值通過數據線27實時傳輸給上述數據處理單元。該數據處理單元用於將變槳軸承的驅動電機的旋轉角度按照變槳傳動系統的傳動比進行換算，並將換算後的變槳軸承的偏轉角度與傾角儀實際測得的變槳軸承的偏轉角度進行對比，以得出變槳傳動系統的傳動誤差。上述驅動電機的旋轉角度可以通過在旋轉電機的旋轉軸上設置與之同步旋轉的旋轉編碼器而測得。該旋轉編碼器可被視為本實用新型提供的轉角測量裝置的一部分，其用於將所測得的驅動電機的旋轉角度等數據實時傳輸至上述數據處理單元。在實際應用中，上述數據處理單元例如可以採用計算機等上位控制設備而實現。由上述描述可知，本實施例中所描述的轉角測量裝置能夠實現與變槳軸承的快速拆裝，並且無需藉助任何其他連接結構即可對變槳軸承的轉角進行準確測量，進而對變槳傳動系統的傳動誤差進行測量。因而，本實用新型提供的轉角測量裝置特別適用於對採用齒形帶傳動方式的變槳軸承的轉角測量，當然，本實用新型提供的轉角測量裝置同樣適用於採用齒輪傳動等其他傳動方式的變槳軸承的轉角測量及傳動誤差測量。請參閱圖3，為本實用新型提供的轉角測量裝置第二種具體實施例的結構示意圖。 本實施例與上述圖2所示的第一種實施例相比，其區別僅在於，將上述具有磁性的連接部件23改為採用真空吸盤作為連接部件33使用。容易理解的是，藉助該真空吸盤同樣能夠實現將傾角儀21與變槳軸承之間的快速拆裝，因而同樣能夠使傾角儀21隨變槳軸承進行同步旋轉，並對變槳軸承的旋轉角度進行精確測量。除上述連接部件33的結構不同之外，本實施例中的轉角測量裝置與上述第一種實施例中的轉角測量裝置具有相同或類似的結構， 在此不再贅述。請參閱圖4，為本實用新型提供的轉角測量裝置第三種具體實施例的結構示意圖。 如圖所示，在本實施例中，具體採用一種螺栓和螺母作為連接部件43，在進行測量時，將該螺栓穿入變槳軸承的葉片連接孔內，然後將螺母擰緊以實現將傾角儀21與變槳軸承進行固定連接。除上述連接部件43的結構不同之外，本實施例中的轉角測量裝置與上述第一、 第二種實施例中的轉角測量裝置具有相同或類似的結構，在此不再贅述。需要指出的是，本實用新型提供的轉角測量裝置的連接部件並不限於上述各個實施例中的結構，而只要能夠實現將傾角儀可拆裝地與變槳軸承進行固定連接的連接部件均應視為本實用新型的保護範圍。例如還可以將連接部件設置為一種可重複粘貼的貼片，傾角儀能夠藉助該貼片與變槳軸承進行粘接，從而使傾角儀與變槳軸承同步轉動。請參閱圖5，為本實用新型提供的轉角測量裝置的應用示意圖。如圖所示，變槳軸承50的內圈通過螺栓等連接部件而連接到輪轂56上，並且構成本實用新型的轉角測量裝置的傾角儀51藉助卡具52而與變槳軸承50的端面固定連接，該轉角測量裝置可以採用上述各個實施例中的任意一種。傾角儀51隨變槳軸承50同步旋轉並實時測得變槳軸承50 的旋轉角度。傾角儀51通過數據線58與作為數據處理單元59的計算機相連接，從而將所測得的數據實時傳輸至該數據處理單元59，該數據處理單元59將變槳軸承50的驅動電機的旋轉角度按照變槳傳動系統的傳動比進行換算，並將換算得到的變槳軸承50的偏轉角度與上述傾角儀50實際測得的變槳軸承50的偏轉角度進行對比，便可得出該變槳傳動系統的傳動誤差。需要指出的是，雖然本實用新型提供的轉角測量裝置是針對以齒形帶傳動方式的變槳傳動系統而設計，但是由於該轉角測量裝置的應用並不受具體傳動結構的限制，因此其同樣可適用於對包括齒輪傳動系統在內的多種傳動方式的變槳軸承的轉角測量。而且， 基於相同或類似的原因，本實用新型提供的轉角測量裝置在用於其它設備上的傳動軸承的轉角測量時同樣適用。綜上所述，本實用新型提供的轉角測量裝置不會受到具體傳動方式的限制，從而能夠適用於對各種設備中的採用各種傳動方式的傳動軸承的轉角測量，進而測量該傳動系統的傳動誤差。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變形和改進，這些變形和改進也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種轉角測量裝置，用於對風力發電機組的變槳軸承的轉角進行測量，其特徵在於， 包括傾角儀和卡具，所述卡具用於將所述傾角儀可拆裝地安裝於所述變槳軸承的端面； 所述傾角儀隨所述變槳軸承轉動，用以實時測量所述變槳軸承的偏轉角度。
2.根據權利要求1所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述卡具包括底座和連接部件；其中所述底座的兩個端面分別與所述傾角儀和所述連接部件固定連接； 所述連接部件可與所述變槳軸承的端面進行可拆裝地固定連接。
3.根據權利要求2所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述連接部件具有磁性，所述傾角儀藉助該磁性連接部件與所述變槳軸承進行磁性連接。
4.根據權利要求2所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述連接部件包括真空吸盤，所述傾角儀藉助所述真空吸盤與所述變槳軸承進行吸附連接。
5.根據權利要求2所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述連接部件包括可重複粘貼的貼片，所述傾角儀藉助所述貼片與所述變槳軸承進行粘接。
6.根據權利要求2所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述連接部件包括螺栓，所述傾角儀藉助所述螺栓與所述變槳軸承的葉片連接孔進行固定連接。
7.根據權利要求1所述的轉角測量裝置，其特徵在於，還包括數據處理單元， 所述數據處理單元用於將變槳軸承的驅動電機的旋轉角度按照變槳傳動系統的傳動比進行換算，並將換算得到的變槳軸承的偏轉角度與所述傾角儀實際測得的所述變槳軸承的偏轉角度進行對比，以得出所述變槳傳動系統的傳動誤差。
8.根據權利要求7所述的轉角測量裝置，其特徵在於，還包括旋轉編碼器，所述旋轉編碼器與所述驅動電機的旋轉軸相連接，用於測量所述驅動電機的旋轉角度並將所測得的數據傳輸至所述數據處理單元。
9.根據權利要求7所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述變槳傳動系統包括齒形帶傳動系統和齒輪傳動系統。
10.根據權利要求7所述的轉角測量裝置，其特徵在於，所述數據處理單元包括計算機。
專利摘要本實用新型提供一種轉角測量裝置，用於對風力發電機組的變槳軸承的轉角進行測量，其包括傾角儀和卡具，所述卡具用於將所述傾角儀可拆裝地安裝於所述變槳軸承的端面；所述傾角儀隨所述變槳軸承轉動，用以實時測量所述變槳軸承的偏轉角度。本實用新型提供的轉角測量裝置能夠適用於對包括齒形帶和齒輪傳動在內的多種傳動方式的變槳軸承的轉角測量，進而可測量上述變槳傳動系統的傳動誤差。
文檔編號G01D11/16GK202204504SQ201120297688
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者方明 申請人:江蘇金風風電設備製造有限公司