一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备的制作方法

1.本发明涉及风力发电机，具体为一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备。


背景技术：

2.风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为主轴的机械能，发电机在主轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
3.风力发电机的主轴应用钢锭直接锻造成形，应尽可能保持主轴轴线与钢锭的中心线重合，钢锭两端应有足够的切除最，确保主轴无缩孔、严重的偏析及其他有害的缺陷。现有技术中，风力发电机的主轴需要长时间运转，容易出现金属疲劳，严重情况下可能会出现裂纹现象，危害风力发电机的正常运转，然而现有生活中由于主轴安装位置特殊，且需要保持转动，因此并没有某种特定的检测机构能够对主轴表面进行实时检测，因此，本技术公开了一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备来满足风力发电机的主轴表面检测需求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，具备主轴轴径适应性快速安装等优点，解决了现有技术中对风力发电机主轴表面不便实时监测等系列问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，包括用于风力发电机运转的主轴，所述主轴上套设有用于检测实时主轴表面状态的检测圈，所述检测圈内安装有可对所述主轴表面全方位探测的超声探伤机构，所述主轴的两端还设有用于安装所述检测圈的安装组件，所述安装组件能在所述主轴转动时保持相对静止；
8.所述安装组件上还设有用于驱动所述检测圈在水平方向上往复移动的驱动组件，所述驱动组件包含间接连接的主动齿圈与驱动螺杆，所述检测圈螺纹套接在所述驱动螺杆上，所述主动齿圈固定套接在所述主轴的外壁上，所述主动齿圈与所述驱动螺杆之间还设有用于调节转速的减速器，所述主动齿圈转动时能通过所述减速器带动所述驱动螺杆转动，且所述减速器内设有控制其输入端与所述主动齿圈相连接的衔接机构。
9.优选地，所述主轴的两端均固定套接有尺寸不一的固定轴承，所述固定轴承的外壁上固定套接有与所述安装组件相适配的橡胶垫。
10.优选地，所述安装组件包含位于套设在所述主轴两端的限位盘，两个所述限位盘
均与所述主轴保持同轴分布，且两个所述限位盘上均开设有多个分布均匀的滑动卡槽，多个所述滑动卡槽内均滑动套设有与对应的所述滑动卡槽相适配的限位卡块，同一相对位置上的多个所述限位卡块相互靠近的一端均固定连接有能与对应的所述橡胶垫相接触的橡胶夹块。
11.优选地，两个所述限位盘的外壁上均通过多个连接杆固定连接有与对应的所述限位盘同轴的托盘，两个所述托盘的内壁上均固定连接有两个位置相对应的限位凸条，同一相对位置上的两个所述限位凸条内均滑动套设有配重块。
12.优选地，两个所述限位盘内均开设有与对应位置上的多个所述滑动卡槽相连通的旋转腔，两个所述旋转腔的一侧内壁上固定连接有凸环，两个所述凸环上转动套设有转盘，且两个所述转盘上均开设有卷簧驱动槽；
13.同一相对位置上的多个所述限位卡块位于对应的所述限位盘内的一侧均固定连接有卡设在所述转盘内的驱动凸块，所述转盘转动时能带动多个所述卷簧驱动槽驱动同一相对位置上的多个所述驱动凸块的一端相互靠近或远离。
14.优选地，两个所述转盘的一侧还设有环形槽，且两个所述环形槽的内壁上均固定套接有内齿圈，两个所述限位盘相互靠近的一侧均固定安装有驱动电机，且两个所述驱动电机的输出轴转动套设在对应的所述限位盘上并分别延伸至对应的所述环形槽内，两个所述驱动电机上的输出轴延伸至对应的所述环形槽内的一端均固定套接有与对应的所述内齿圈相啮合的主动齿轮。
15.优选地，两个所述限位盘相互靠近的一侧均通过联轴器固定连接有同一个水平导杆，所述检测圈滑动套设在所述水平导杆上。
16.优选地，其中一个所述限位盘上固定安装有所述减速器，且所述减速器的输出端能通过所述衔接机构与所述主动齿圈相啮合，所述减速器的输出端通过联轴器与所述驱动螺杆的一端固定连接，且所述驱动螺杆的另一端转动连接在另一个所述限位盘上。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本发明提供了一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，具备以下有益效果：
19.1、该风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，通过控制衔接机构运转，使得减速器的输入端与主动齿圈相啮合，进而通过减速器的减速处理后，减速器的输出端带动驱动螺杆转动，进而使得检测圈在水平导杆的水平导向作用下，实现在水平方向上的往复移动，从而对主轴的外壁进行全方位超声探伤，值得注意的是，减速器内部应设有可单独带动驱动螺杆反转的单向复位组件，当检测圈移动至主轴上较细的一端时，可通过衔接机构脱离减速器与主动齿圈之间的连接，并开启单向复位组件，从而通过驱动螺杆反转带动检测圈实现复位，进而配合主轴与主动齿圈的连动作用，以及减速器的减速复位作用，可实现检测圈在水平方向上对主轴的表面进行间歇式扫描检测，且无需停止主轴的转动，实现智能化主轴探伤的同时，不影响主轴的发电效率，进一步提高了检测设备整体的实用性。
20.2、该风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，对检测圈进行安装时，主轴上较粗的一端安装完成后，将整个检测设备通过主轴上较细的一端套设在主轴上，并控制两端的驱动电机同步运行，从而通过驱动电机带动主动齿轮转动，进而使得内齿圈转动带动两端限位盘内部的转盘转动，在对应滑动卡槽的导向作用下，使得同一相对位置上的多个限位卡
块的一端相互靠近，直至多个橡胶夹块与对应的固定轴承上的橡胶垫紧密接触并将主轴夹紧，停止驱动电机运转，进而完成两端限位盘及中部检测圈的安装操作，在这一过程中，方便安装的同时，还能够适应主轴上不同段的轴径变化，实现适应性快速夹紧安装，提高了该检测设备的适用范围，扩大了整个检测设备的实用性。
附图说明
21.图1为本发明第一视角立体结构示意图；
22.图2为本发明第二视角立体结构示意图；
23.图3为本发明安装组件部分剖开立体结构示意图；
24.图4为本发明主轴立体结构示意图；
25.图5为本发明安装组件部分剖开另一视角立体结构示意图；
26.图6为本发明限位盘剖开立体结构示意图；
27.图7为本发明限位盘内部立体结构示意图；
28.图8为本发明减速器立体结构示意图。
29.图中：1、主轴；2、检测圈；3、固定轴承；4、托盘；5、限位盘；6、限位卡块；7、橡胶夹块；8、旋转腔；9、转盘；10、卷簧驱动槽；11、驱动凸块；12、内齿圈；13、驱动电机；14、限位凸条；15、配重块；16、主动齿圈；17、减速器；18、驱动螺杆；19、水平导杆。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备。
32.本技术的一种典型的实施方式中，如图1-8所示，一种风力发电机组用主轴疲劳度检测设备，包括用于风力发电机运转的主轴1，主轴1上套设有用于检测实时主轴1表面状态的检测圈2，检测圈2内安装有可对主轴1表面全方位探测的超声探伤机构，主轴1的两端还设有用于安装检测圈2的安装组件，安装组件能在主轴1转动时保持相对静止，安装组件包含位于套设在主轴1两端的限位盘5，两个限位盘5均与主轴1保持同轴分布，且两个限位盘5上均开设有多个分布均匀的滑动卡槽，多个滑动卡槽内均滑动套设有与对应的滑动卡槽相适配的限位卡块6，同一相对位置上的多个限位卡块6相互靠近的一端均固定连接有能与对应的橡胶垫相接触的橡胶夹块7，安装主轴1时，当主轴1上直径较大的一端安装完毕后，将整个安装组件套设在主轴1的外壁上，再将主轴1的另一端与风力发电机的扇叶进行连接，从而实现检测圈2的快速安装，此外通过多个限位卡块6实现整体安装时，还能够适应主轴1上对应段的不同宽度，提高检测圈2安装时的实用性；
33.主轴1的两端均固定套接有尺寸不一的固定轴承3，固定轴承3的外壁上固定套接有与安装组件相适配的橡胶垫，同时，使用橡胶夹块7夹紧主轴1的外壁时，相较于硬性夹紧的方式，能够提高安装组件与主轴1外壁间的夹持力度，防止出现安装组件在主轴1上带动
检测圈2意外转动的现象，提高了装置整体的稳定性；
34.两个限位盘5的外壁上均通过多个连接杆固定连接有与对应的限位盘5同轴的托盘4，两个托盘4的内壁上均固定连接有两个位置相对应的限位凸条14，同一相对位置上的两个限位凸条14内均滑动套设有配重块15，通过设置配重块15，还能使得两端的限位盘5能够与主轴1的位置保持相对固定，避免两端的限位盘5伴随主轴1的转动而转动，从而实现检测圈2在运转时的稳定性，确保检测效果的准确性，同时，也便于后续检测圈2在水平方向上的往复移动；
35.安装组件上还设有用于驱动检测圈2在水平方向上往复移动的驱动组件，驱动组件包含间接连接的主动齿圈16与驱动螺杆18，检测圈2螺纹套接在驱动螺杆18上，主动齿圈16固定套接在主轴1的外壁上，主动齿圈16与驱动螺杆18之间还设有用于调节转速的减速器17，主动齿圈16转动时能通过减速器17带动驱动螺杆18转动，且减速器17内设有控制其输入端与主动齿圈16相连接的衔接机构，两个限位盘5相互靠近的一侧均通过联轴器固定连接有同一个水平导杆19，检测圈2滑动套设在水平导杆19上，其中一个限位盘5上固定安装有减速器17，且减速器17的输出端能通过衔接机构与主动齿圈16相啮合，减速器17的输出端通过联轴器与驱动螺杆18的一端固定连接，且驱动螺杆18的另一端转动连接在另一个限位盘5上，当安装组件安装完成后，主轴1在转动过程中，控制衔接机构运转，使得减速器17的输入端与主动齿圈16相啮合，进而通过减速器17的减速处理后，减速器17的输出端带动驱动螺杆18转动，进而使得检测圈2在水平导杆19的水平导向作用下，实现在水平方向上的往复移动，从而对主轴1的外壁进行全方位超声探伤，值得注意的是，减速器17内部应设有可单独带动驱动螺杆18反转的单向复位组件，当检测圈2移动至主轴1上较细的一端时，可通过衔接机构脱离减速器17与主动齿圈16之间的连接，并开启单向复位组件，从而通过驱动螺杆18反转带动检测圈2实现复位，进而配合主轴1与主动齿圈16的连动作用，以及减速器17的减速复位作用，可实现检测圈2在水平方向上对主轴1的表面进行间歇式扫描检测，且无需停止主轴1的转动，实现智能化主轴1探伤的同时，不影响主轴1的发电效率，进一步提高了检测设备整体的实用性。
36.作为本实施例中的一种优选实施方式，两个限位盘5内均开设有与对应位置上的多个滑动卡槽相连通的旋转腔8，两个旋转腔8的一侧内壁上固定连接有凸环，两个凸环上转动套设有转盘9，且两个转盘9上均开设有卷簧驱动槽10；同一相对位置上的多个限位卡块6位于对应的限位盘5内的一侧均固定连接有卡设在转盘9内的驱动凸块11，转盘9转动时能带动多个卷簧驱动槽10驱动同一相对位置上的多个驱动凸块11的一端相互靠近或远离，两个转盘9的一侧还设有环形槽，且两个环形槽的内壁上均固定套接有内齿圈12，两个限位盘5相互靠近的一侧均固定安装有驱动电机13，且两个驱动电机13的输出轴转动套设在对应的限位盘5上并分别延伸至对应的环形槽内，两个驱动电机13上的输出轴延伸至对应的环形槽内的一端均固定套接有与对应的内齿圈12相啮合的主动齿轮，需要对检测圈2进行安装时，在主轴1上较粗的一端安装完成后，将整个检测设备(包括两个限位盘5以及两个限位盘5之间的各个组件)套设在主轴1上，并控制两端的驱动电机13同时运转，从而通过内齿圈12转动带动两端限位盘5内部的转盘9转动，进而在对应滑动卡槽的导向作用下，使得同一相对位置上的多个限位卡块6的一端相互靠近，直至多个橡胶夹块7与对应的固定轴承3上的橡胶垫紧密接触，停止驱动电机13运转，进而完成两端限位盘5及中部检测圈2的安装
操作，方便安装的同时，还能够适应主轴1上不同段的轴径变化，实现适应性夹紧安装，扩大了整个检测设备的实用性，上部分为本技术中安装组件的运行方式，除此之外，还能够通过气缸、液压缸等方式带动同一相对位置上的多个限位卡块6进行移动，实现检测圈2与主轴1的连接操作。
37.本发明工作原理：需要对检测圈2进行安装时，主轴1上较粗的一端安装完成后，将整个检测设备通过主轴1上较细的一端套设在主轴1上，并控制两端的驱动电机13同步运行，从而通过驱动电机13带动主动齿轮转动，进而使得内齿圈12转动带动两端限位盘5内部的转盘9转动，在对应滑动卡槽的导向作用下，使得同一相对位置上的多个限位卡块6的一端相互靠近，直至多个橡胶夹块7与对应的固定轴承3上的橡胶垫紧密接触并将主轴1夹紧，停止驱动电机13运转，进而完成两端限位盘5及中部检测圈2的安装操作，在这一过程中，方便安装的同时，还能够适应主轴1上不同段的轴径变化，实现适应性快速夹紧安装，提高了该检测设备的适用范围，扩大了整个检测设备的实用性；
38.当安装组件安装完成后，主轴1在转动过程中，通过控制衔接机构运转，使得减速器17的输入端与主动齿圈16相啮合，进而通过减速器17的减速处理后，减速器17的输出端带动驱动螺杆18转动，进而使得检测圈2在水平导杆19的水平导向作用下，实现在水平方向上的往复移动，从而对主轴1的外壁进行全方位超声探伤，值得注意的是，减速器17内部应设有可单独带动驱动螺杆18反转的单向复位组件，当检测圈2移动至主轴1上较细的一端时，可通过衔接机构脱离减速器17与主动齿圈16之间的连接，并开启单向复位组件，从而通过驱动螺杆18反转带动检测圈2实现复位，进而配合主轴1与主动齿圈16的连动作用，以及减速器17的减速复位作用，可实现检测圈2在水平方向上对主轴1的表面进行间歇式扫描检测，且无需停止主轴1的转动，实现智能化主轴1探伤的同时，不影响主轴1的发电效率，进一步提高了检测设备整体的实用性。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。