風電機組塔筒測量裝置及塔筒的製作方法
2023-05-13 11:20:11 1
專利名稱：風電機組塔筒測量裝置及塔筒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及風電機組塔筒測量技術，尤其涉及一種風電機組塔筒測量裝置及塔筒。
背景技術：
塔筒是風力發電機組中的承重部件，承受著複雜多變的包括推力、彎矩和扭矩負荷，使得風力發電機組運行過程中，塔筒會出現一定幅度的搖擺和扭曲等變形；此外，塔筒還會受到材料變形、零部件失效以及地基沉降等因素的影響，產生傾斜。塔筒過大的傾斜變形會影響風力發電機組的正常運行，嚴重的還會產生安全事故，因此，需要對塔筒的傾斜變形進行實時測量。目前，在對塔筒進行傾斜變形測量時，通常是在塔筒上安裝多個GPS接收機，根據 GPS測量數據來繪製得到塔筒的傾斜變形曲線，這種方式成本較高，且在計算塔筒變形時，未考慮塔筒的非線性變形的特點，通常是基於單一傾角和剛體變形來計算得到塔筒的變形量，導致計算得到塔筒的變形曲線不準確。此外，現有技術中也有通過在塔筒上設置傾斜傳感器的方式，來檢測塔筒的傾斜變形，其在對塔筒進行測量時也沒有考慮塔筒非線性變形的特點，得到的塔筒變形曲線不準確。但是，現有採用多個GPS來檢測塔筒傾斜變形時，成本較高且測量不準確；而單獨利用傾斜傳感器時，也會存在測量不準確。
實用新型內容本實用新型提供一種風電機組塔筒測量裝置及塔筒，可有效克服現有塔筒測量時存在的成本高或者測量不準確問題，可有效提高塔筒測量的準確性，且成本低。本實用新型提供一種風電機組塔筒測量裝置，所述塔筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒的端部設置有第一法蘭，所述第二連接筒的端部設置有第二法蘭，所述第一連接筒和第二連接筒通過法蘭固定連接，所述測量裝置包括通過第一懸臂固設在所述第一法蘭上的傾斜加速傳感器組，所述傾斜加速傳感器組包括傾斜傳感器和加速度傳感器，設置在所述第一懸臂上遠離所述第一法蘭的端部位置。上述的風電機組塔筒測量裝置中，所述加速度傳感器設置在所述傾斜傳感器上。上述的風電機組塔筒測量裝置中，所述加速度傳感器設置在靠近所述傾斜傳感器的位置上。上述的風電機組塔筒測量裝置中，所述第一法蘭上吸附有永磁鐵；所述第一懸臂梁通過螺栓固定在所述永磁鐵上。上述的風電機組塔筒測量裝置還可包括通過第二懸臂固設在所述第二法蘭上的加速度傳感器。本實用新型提供一種風電機組塔筒，所述塔筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒的端部設置有第一法蘭，所述第二連接筒的端部設置有第二法蘭，所述第一連接筒和第二連接筒通過法蘭固定連接；所述第一法蘭上通過第一懸臂固設有傾斜加速度傳感器組，所述傾斜加速度傳感器組包括傾斜傳感器和加速度傳感器，設置在所述第一懸臂上遠離所述第一法蘭的端部位置。上述的風電機組塔筒中，所述加速度傳感器設置在所述傾斜傳感器上。上述的風電機組塔筒中，所述加速度傳感器設置在靠近所述傾斜傳感器的位置上。上述的風電機組塔筒中，所述第一法蘭上吸附有永磁鐵；所述第一懸臂梁通過螺栓固定在所述永磁鐵上。上述的風電機組塔筒中，所述第二法蘭上通過第二懸臂固設有加速度傳感器。本實用新型提供的風電機組塔筒測量裝置及塔筒，通過在塔筒的法蘭處設置傾斜傳感器和加速度傳感器，可同時兼顧塔筒傾斜和非線性變形，提高塔筒傾斜變形測量的準確性；同時，通過設置在法蘭設置傾斜傳感器和加速傳感器可具有較小的測試成本，可有效滿足塔筒傾斜變形測量需要；本實用新型技術方案中，通過在兩個法蘭上分別設置加速度傳感器，可進一步對法蘭是否發生變形進行測量，可避免法蘭連接不良而導致塔筒出現傾斜及倒塌故障。
圖I為本實用新型實施例一提供的風電機組塔筒測量裝置結構示意圖；圖2為圖I中A處測量裝置的安裝結構放大示意圖；圖3為本實用新型實施例中法蘭張開時的結構示意圖。
具體實施方式圖I為本實用新型實施例一提供的風電機組塔筒測量裝置結構示意圖；圖2為圖I中A處測量裝置的安裝結構放大示意圖。如圖I-圖2所示，本實施例中塔筒I為風力發電機組中的承載部件，包括第一連接筒11和第二連接筒12，第一連接筒11和第二連接筒12相對的兩端分別設置有第一法蘭21和第二法蘭22，該第一連接筒11和第二連接筒12通過第一法蘭21和第二法蘭22連接固定形成塔筒，其中第一法蘭21和第二法蘭22之間通過螺栓23連接；第一法蘭21通過第一懸臂梁31固設有傾斜加速傳感器組4，該傾斜加速傳感器組4包括傾斜傳感器41和第一加速度傳感器42，均設置在第一懸臂梁31上遠離第一法蘭21的端部位置，且第一加速度傳感器42固設在傾斜傳感器41上。本實施例中通過在法蘭上設置傾斜加速傳感器組，可利用其中的傾斜傳感器來測量塔筒的傾斜，同時可利用傾斜傳感器和加速傳感器來測量塔筒的變形，可有效提高塔筒傾斜變形測量的準確性；此夕卜，通過使用懸臂設置傾斜加速傳感器組，可便於傾斜加速傳感器組的安裝，同時也可利用懸臂的長度，提高傾斜傳感器和加速度傳感器的測量精度。本實施例中，如圖2所示，第一法蘭21上吸附有永久磁鐵5，第一懸臂梁31可通過螺栓固定在該永久磁鐵5上，這樣，可便於懸臂梁的安裝，提高懸臂梁安裝的便利性。本領域技術人員可以理解，實際應用中可根據需要設置合適長度的懸臂梁，在確保端部設置的傳感器相對塔筒固定的同時，可有效提高傳感器的響應能力，以提高塔筒傾斜變形的測量需要，提高塔筒傾斜變形測量的準確度和可靠性。本實施例中，如圖2所述，第二法蘭22通過第二懸臂梁32固設有第二加速度傳感器43,這樣,通過第一加速度傳感器42和第二加速度傳感器43的測量值,就可以確定第一法蘭21和第二法蘭22之間是否出現開合現象，從而可判斷固定第一法蘭21和第二法蘭22之間的螺栓23是否出現失效等不良，避免螺栓23失效而導致塔筒傾斜或倒塌。本實施例中，在確定第一法蘭21和第二法蘭22之間是否出現開合等變形不良，具體可根據加速度傳感器測量值中，沿塔筒軸向方向的分量來確定，當第一加速度傳感器42和第二加速度傳感器43測量的垂直分量相差較大時，就可以判定第一法蘭21和第二法蘭22之間出現開合等變形不良現象，螺栓23可能失效。圖3為本實用新型實施例中法蘭張開時的結構示意圖。如圖3所示，當第一法蘭21和第二法蘭22張開時，說明連接第一法蘭21和第二法蘭22的螺栓23可能發生變形，螺栓23可能失效，此時，通過第一加速度傳感器42和第二加速度傳感器43檢測得到的加速度值就可以確定出他們開合角大小，以確定螺栓是否失效，並可及時通知相關人員進行處理，避免因螺栓失效而導致塔筒傾斜或倒塌。具體地，在t時刻的開合角Cigap(t)採用如下公式計算
權利要求1.一種風電機組塔筒測量裝置，所述塔筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒的端部設置有第一法蘭，所述第二連接筒的端部設置有第二法蘭，所述第一連接筒和第二連接筒通過法蘭固定連接，其特徵在於，所述測量裝置包括 通過第一懸臂固設在所述第一法蘭上的傾斜加速傳感器組，所述傾斜加速傳感器組包括傾斜傳感器和加速度傳感器，設置在所述第一懸臂上遠離所述第一法蘭的端部位置。
2.根據權利要求I所述的風電機組塔筒測量裝置，其特徵在於，所述加速度傳感器設置在所述傾斜傳感器上。
3.根據權利要求I所述的風電機組塔筒測量裝置，其特徵在於，所述加速度傳感器設置在靠近所述傾斜傳感器的位置上。
4.根據權利要求I所述的風電機組塔筒測量裝置，其特徵在於，所述第一法蘭上吸附有永磁鐵； 所述第一懸臂梁通過螺栓固定在所述永磁鐵上。
5.根據權利要求I所述的風電機組塔筒測量裝置，其特徵在於，還包括 通過第二懸臂固設在所述第二法蘭上的加速度傳感器。
6.一種風電機組塔筒，其特徵在於，所述塔筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒的端部設置有第一法蘭，所述第二連接筒的端部設置有第二法蘭，所述第一連接筒和第二連接筒通過法蘭固定連接； 所述第一法蘭上通過第一懸臂固設有傾斜加速度傳感器組，所述傾斜加速度傳感器組包括傾斜傳感器和加速度傳感器，設置在所述第一懸臂上遠離所述第一法蘭的端部位置。
7.根據權利要求6所述的風電機組塔筒，其特徵在於，所述加速度傳感器設置在所述傾斜傳感器上。
8.根據權利要求6所述的風電機組塔筒，其特徵在於，所述加速度傳感器設置在靠近所述傾斜傳感器的位置上。
9.根據權利要求6所述的風電機組塔筒，其特徵在於，所述第一法蘭上吸附有永磁鐵； 所述第一懸臂梁通過螺栓固定在所述永磁鐵上。
10.根據權利要求6所述的風電機組塔筒，其特徵在於，所述第二法蘭上通過第二懸臂固設有加速度傳感器。
專利摘要本實用新型提供一種風電機組塔筒測量裝置及塔筒，所述塔筒包括第一連接筒和第二連接筒，所述第一連接筒的端部設置有第一法蘭，所述第二連接筒的端部設置有第二法蘭，所述第一連接筒和第二連接筒通過法蘭固定連接，所述測量裝置包括通過第一懸臂固設在所述第一法蘭上的傾斜加速傳感器組，所述傾斜加速傳感器組包括傾斜傳感器和加速度傳感器，設置在所述第一懸臂上遠離所述第一法蘭的端部位置。本實用新型技術方案可通過在法蘭上設置的傾斜傳感器和加速度傳感器來檢測塔筒傾斜變形，可有效提高塔筒傾斜變形測量的準確性，且成本較低。
文檔編號G01B21/32GK202433018SQ20112057317
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者劉峰, 朱建軍, 牛文鐵, 羅振軍, 趙建軍 申請人:赤峰百潤科技有限公司