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一种检测导电紧固件的断裂的装置

基本信息

  • 申请号 CN201920394326.5 
  • 公开号 CN209858468U 
  • 申请日 2019/03/26 
  • 公开日 2019/12/27 
  • 申请人 远景能源(江苏)有限公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 张必超 刘忠炎 章滔 刘胜祥 卢东祥 周达凯 张伟林  
  • 主分类号 G01N27/00 
  • 申请人地址 214443 江苏省无锡市江阴市申港街道申庄路3号 
  • 分类号 G01N27/00 
  • 专利代理机构 上海智晟知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31313 
  • 当前专利状态 实用新型专利授权公告 
  • 代理人 李镝的 
  • 有效性 有效专利 
  • 法律状态
  •  

摘要

本实用新型涉及一种检测导电紧固件的断裂的装置,其中所述导电紧固件至少部分地嵌入在安装部位内,该装置包括:第一端子,其被配置为能够与导电紧固件的第一端电连接;第二端子,其被配置为能够与导电紧固件的第二端电连接;电源,其与第一端子和第二端子电连接以形成电流回路;电流检测设备,其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流,其中所述电流检测设备在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件已断裂的信号。
通过该装置可以可靠地检测嵌入在安装位置内的紧固件的断裂,而不管断裂发生在紧固件的何处。
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权利要求书


1.一种检测导电紧固件的断裂的装置,其特征在于,所述导电紧固件至少部分地嵌入在安装部位内,该装置包括:第一端子,其被配置为能够与导电紧固件的第一端电连接;第二端子,其被配置为能够与导电紧固件的第二端电连接;电源,其与第一端子和第二端子电连接以形成电流回路;以及电流检测设备,其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流,其中所述电流检测设备在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件已断裂的信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述导电紧固件包括用于风力发电机的叶片螺栓、导电的异型螺母、以及变桨轴承或叶根法兰的至少一部分,其中所述叶片螺栓至少部分地嵌入在叶片根部内。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述叶片螺栓的一端与导电的异型螺母电接触,并且另一端与导电的变桨轴承电接触并且所述变桨轴承与叶根法兰电接触,其中所述第一端子被配置为能够与异型螺母电连接,并且所述第二端子被配置为能够与变桨轴承或叶根法兰电连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置,其中该装置包括多个第一端子,并且该装置还包括接线控制盒,所述接线控制盒将所述多个第一端子与第二端子电连接。
5.根据权利要求4所述的装置,其中所述电流检测设备集成在接线控制盒中,并且其中所述电流检测设备连接在从接线控制盒到第二端子的线路中。
6.根据权利要求1至3之一所述的装置,其中第一端子通过打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸连接与导电紧固件的第一端电连接;和/或其中第二端子通过打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸方式与导电紧固件的第二端电连接。
7.根据权利要求1至3之一所述的装置,其特征在于,所述装置还包括导线支架,其中所述导线支架被配置为固定第一端子与第二端子之间的导线。
8.根据权利要求4所述的装置,其中所述接线控制盒能够固定在轮毂中或者叶片根部处。
9.根据权利要求4所述的装置,其中所述电流检测设备是机舱控制柜,并且从接线盒引出的导线通过滑环连接到机舱控制柜。
10.根据权利要求5所述的装置,其中所述电流检测设备将电流与多个阈值相比较以判断一个或多个导电紧固件是否断裂。
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说明书

技术领域
本实用新型总体上涉及风力发电领域,具体而言涉及一种检测导电紧固件的断裂的装置。
背景技术
为了检测紧固件是否脱落,目前使用激光对射报警技术、基于声发射的监测、传感器监测等方案。
然而,这些方案具有成本高、实施困难、无法判断螺栓断裂等缺点。
在风力发电设备的情况下,对于预埋在叶片根部的叶片螺栓而言,在叶片螺栓发生断裂时,其有可能断在与变桨轴承连接的螺母测、螺杆中部以及预埋在叶片根部的异形螺母测。
对于普通检测手段,只有当螺栓断裂部分掉出才能检测出来,也就是说,当螺栓断裂在前两个位置时,断裂部分掉落后方可检测到。
而对于第三个断裂位置,由于断裂螺栓部分较长且周围填充了硅胶等材料,使得断裂部分很难掉落,即使掉出也很有可能卡在轴承和轮毂之间,使得一般方法无法检测断裂。
实用新型内容本实用新型的任务是提供一种检测导电紧固件的断裂的装置,通过该装置可以可靠地检测嵌入在安装位置内的紧固件的断裂,而不管断裂发生在紧固件的何处。
通过本实用新型,该任务通过一种检测导电紧固件的断裂的装置,其中所述导电紧固件至少部分地嵌入在安装部位内,该装置包括:第一端子,其被配置为能够与导电紧固件的第一端电连接;第二端子,其被配置为能够与导电紧固件的第二端电连接;电源,其与第一端子和第二端子电连接以形成电流回路;以及电流检测设备,其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流,其中所述电流检测设备在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件已断裂的信号。
在本实用新型的一个扩展方案中规定,所述导电紧固件包括用于风力发电机的叶片螺栓、导电的异型螺母、以及变桨轴承或叶根法兰的至少一部分,其中所述叶片螺栓至少部分地嵌入在叶片根部内。
在此应当指出,根据第一端子和第二端子的连接位置不同,导电紧固件可扩展到所述连接位置,或者导电紧固件通过所述连接位置与第一端子和第二端子电连接。
在本实用新型的一个优选方案中规定,所述叶片螺栓的一端与导电的异型螺母电接触,并且另一端与导电的变桨轴承电接触并且所述变桨轴承与叶根法兰电接触,其中所述第一端子被配置为能够与异型螺母电连接,并且所述第二端子被配置为能够与变桨轴承或叶根法兰电连接。
在本实用新型的另一优选方案中规定,该装置包括多个第一端子,并且该装置还包括接线控制盒,所述接线控制盒将所述多个第一端子与第二端子电连接。
在本实用新型的又一优选方案中规定,所述电流检测设备集成在接线控制盒中,并且其中所述电流检测设备连接在从接线控制盒到第二端子的线路中。
在本实用新型的另一优选方案中规定,第一端子通过打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸连接方式与导电紧固件的第一端电连接;和/或其中第二端子通过打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸连接方式与导电紧固件的第二端电连接。
通过该优选方案,可以可靠地连接第一或第二端子和紧固件。
尤其是通过磁吸连接方式,可以确保第一端子或第二端子在紧固件断裂以后能够与紧固件分离,从而用于有利于第一端子或第二端子的再利用。
在本实用新型的一个扩展方案中规定,该装置还包括导线支架,其中所述导线支架被配置为固定第一端子与第二端子之间的导线。
在本实用新型的另一扩展方案中规定,所述接线控制盒能够固定在轮毂中或者叶片根部处。
在本实用新型的又一扩展方案中规定,所述电流检测设备是机舱控制柜,并且从接线盒引出的导线通过滑环连接到机舱控制柜。
在本实用新型的一个优选方案中规定,所述电流检测设备将电流与多个阈值相比较以判断一个或多个导电紧固件是否断裂。
例如,在一个紧固件断裂后,由于并联回路减少,电阻发生变化,因此电流也相应变化。
根据电流的变化,可以判断一个或多个紧固件是否断裂。
当然,也可以为每个紧固件分别配备电流检测设备。
本实用新型至少具有下列有益效果:(1)相对于其它检测方法,本方案覆盖了所有紧固件断裂的情形,特别是解决了预埋紧固件已断裂但未掉出的情况、例如螺栓在异形螺母侧断裂但螺栓未掉出的情形;(2) 相对于其它检测方法,本实用新型只需要将电源的一级连接到各个危险区域的紧固件的一端、如其异形螺母,另一极连接到紧固件的另一端、如某一个法兰处,从而使得线路最少、最短,不影响日常的运维。
附图说明
下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本实用新型。
图1示出了根据本实用的装置的一个实施例。
具体实施方式
应当指出,各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出,而不一定是比例正确的。
在各附图中,给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
在本实用新型中,除非特别指出,“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。
此外,“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系,而在一定情况下、如在颠倒产品方向后,也可以转换为“布置在…下或下方”,反之亦然。
在本实用新型中,各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案,而不应被理解为限制性的。
在本实用新型中,除非特别指出,量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
在此还应当指出,在本实用新型的实施例中,为清楚、简单起见,可能示出了仅仅一部分部件或组件,但是本领域的普通技术人员能够理解,在本实用新型的教导下,可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
在此还应当指出,在本实用新型的范围内,“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等,而是允许一定的合理误差,也就是说,所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。
图1示出了根据本实用的装置100的一个实施例。
在此应当指出,尽管本实用新型是以风机的叶片螺栓为例说明的,但是本实用新型不限于此,而是还可以应用于其它内嵌式紧固件的断裂检测。
如图1所示,根据本实用新型的检测导电紧固件103的断裂的装置 100完全嵌入在安装部位内、在此嵌入在叶片根部104内。
在此,导电紧固件103包括风力发电机的叶片螺栓103a、导电的异型螺母103b、以及变桨轴承103c或叶根法兰103d的至少一部分,其中叶片螺栓103a 嵌入在叶片根部104内。
螺母105例如用于将变桨轴承103c、叶根法兰103d和叶片根部104中的两个或更多个固定连接。
装置100包括下列部件,其中一些部件是可选的:·第一端子101,其被配置为能够与导电紧固件103的第一端电连接。
第一端在此为导电的异型螺母103b。
在其它的实施例中,第一端也可以为叶片螺栓103a的端部。
根据第一端子101和第二端子102的连接位置不同,导电紧固件103可扩展到所述连接位置,或者导电紧固件103通过所述连接位置与第一端子101和第二端子电连接102。
所述电连接方式例如可以包括打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸连接。
尤其是通过磁吸连接方式,可以确保第一端子101或第二端子102在紧固件断裂103后或更换时能够与紧固件103分离,从而用于有利于第一端子101或第二端子102的回收利用。
在本实施例中,装置100包括多个第一端子101,它们分别在接线控制盒106中与连接到第二端子102的线路连接。
·第二端子102,其被配置为能够与导电紧固件103的第二端电连接。
第二端在此为变桨轴承103c。
在其它的实施例中,第二端也可以为导电的叶根法兰103d或者叶片螺栓103a的端部。
根据第一端子101 和第二端子102的连接位置不同,导电紧固件103可扩展到所述连接位置,或者导电紧固件103通过所述连接位置与第一端子101和第二端子电连接102。
所述电连接方式例如可以包括打孔、粘接、焊接、卡锁连接或磁吸连接。
尤其是通过磁吸连接方式,可以确保第一端子101或第二端子102在紧固件断裂103后或更换时能够与紧固件103分离,从而用于有利于第一端子101或第二端子102的回收利用。
·电源(未示出),其与第一端子101和第二端子102电连接以形成电流回路。
在本实施例中,电源集成在接线控制盒106或电流检测设备107中。
电源可以是电池、如可再充电电池或者电网。
·电流检测设备107,其连接在所述电流回路中以检测所述电流回路中的电流,其中所述电流检测设备107在所述电流回路中的电流低于阈值时提供表示导电紧固件103已断裂的信号。
在本实施中,电流检测设备107集成在接线控制盒106中。
在多个第一端子101的情况下,电流检测设备107将所检测的电流与多个阈值相比较以判断分配给所述多个第一端子101的导电紧固件103中的一个或多个是否断裂。
例如,在某个或多个紧固件103断裂后,由于并联回路减少,导致回路中的电阻发生变化,因此电流也相应变化。
根据电流的变化,可以判断一个或多个紧固件是否断裂。
当然,也可以为每个紧固件分别配备电流检测设备。
电流检测设备107以纯硬件结构的形式来实现,其中为了实现所述电流与阈值的比较,电流检测设备107可以配备有电流强度计和比较器,其中当比较器结果例如为1时,表示没有断裂,而当比较器结果例如为0时,表示存在断裂,或者反之。
本实用新型至少具有下列有益效果:(1)相对于其它检测方法,本方案覆盖了所有紧固件断裂的情形,特别是解决了预埋紧固件已断裂但未掉出的情况、例如螺栓在异形螺母侧断裂但螺栓未掉出的情形;(2) 相对于其它检测方法,本实用新型只需要将电源的一级连接到各个危险区域的紧固件的一端、如其异形螺母,另一极连接到紧固件的另一端、如某一个法兰处,从而使得线路最少、最短,不影响日常的运维。
虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述,但是本领域技术人员能够理解,这些实施方式仅仅是作为示例示出的。
本领域技术人员在本实用新型的教导下可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。
所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围,并由此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。
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