CN202547923U - 一种风电机组变桨轴承振动检测装置 - Google Patents
一种风电机组变桨轴承振动检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202547923U CN202547923U CN2011205206572U CN201120520657U CN202547923U CN 202547923 U CN202547923 U CN 202547923U CN 2011205206572 U CN2011205206572 U CN 2011205206572U CN 201120520657 U CN201120520657 U CN 201120520657U CN 202547923 U CN202547923 U CN 202547923U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pitch
- wind
- variable bearing
- vibration
- turbine generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型公开了属于可再生能源设备故障监测与诊断领域的一种风电机组变桨轴承振动检测装置。具体是涉及一种监测风电机组变桨轴承实际运行状态，并获取其振动信号的检测装置。该装置为风轮轮毂和风轮叶片通过变桨轴承相连，在变桨轴承的外圈上呈120度均布3个振动传感器，振动传感器接到数据采集模块；数据采集模块与计算机无线连接。本装置振动传感器在变桨轴承外圈的分布位置可随测试需要做相应调整，具有安装简单、测试方便、获取数据及时准确等优点，利用所采集的数据为实际风电机组变桨轴承的测试分析与故障诊断提供重要依据。
Description
技术领域
本实用新型属于可再生能源设备故障监测与诊断领域，具体涉及一种风电机组变桨轴承振动检测装置，具体是涉及一种监测风电机组变桨轴承实际运行状态，并获取其振动信号的检测装置。
背景技术
风电作为可再生绿色环保型清洁能源，是改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源之一。我国对风力发电产业十分重视，自2004年起风电装机容量连续5年增长100％，已进入了规模化发展的阶段。但风电设备设计制造监测技术与发达国家相比还有很大的差距，变桨轴承是在可靠性较低的轴承上增加了受低速重载和冲击载荷的齿圈，成为风电机组中故障率最高的机械部件之一，并且故障维修周期长、费用高，严重影响风力发电的经济性、可靠性和安全性。
故障诊断的目标是尽可能早地发现和识别故障，进行精确的故障定位，并给出故障发展趋势，为合理维护维修提供技术支持，其主要依据即实时振动监测所得数据和分析技术。变桨轴承故障将造成振动状态发生变化，通过实时监测分析振动信号就可能发现和识别故障。国内由于风电设备设计、制造等起步较晚，变桨轴承直到近几年国产化，故其振动监测和故障诊断技术相对滞后。对于普通转盘轴承一般采用经典信号分析方法，根据其运行过程中振动信号的产生机理，利用时域平均技术、频谱分析、倒频谱分析和解调技术等提取反映轴承故障的特征信息，有较好效果，但由于变桨轴承自身特点，将普通转盘轴承检测方法直接应用上有一定局限性。
变桨轴承与其他转盘轴承相比具有以下特点：
1)频繁变载荷，风轮旋转、运行条件、风力变化等造成载荷频繁变化，特别是遭遇极端天气时变化更快更大；
2)工作条件差，长期工作在野外，温度、湿度变化大且润滑条件不利；
3)结构空间受限，受机组布局等条件限制，轴承需要根据叶片和轮毂的设计要求，设计结构空间有限；
4)维修维护困难，其工作高度一般在70米以上，拆装、维修极其不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对变桨轴承与普通转盘轴承相比具有工作条件差，频繁变载荷，结构空间受限和维修维护困难的特点，因此采用普通的振动传感器实时监测变桨轴承的运行情况有一定的局限性的不足而提供一种风电机组变桨轴承振动检测装置，其特征在于，
风轮轮毂和风轮叶片通过变桨轴承相连，在变桨轴承的外圈上呈120度均布3个振动传感器，振动传感器接到数据采集模块；数据采集模块与计算机无线连接。
所述变桨轴承为在外圈和内圈之间放置保持架，在保持架圆周上镶嵌一排或两排滚动体。
所述镶嵌滚动体的排数随风电机组功率不同而有所变化。
实用新型的有益效果是本实用新型通过振动传感器实时监测变桨轴承的工作状态，获取的信息既可以为正常运行状态提供参考，也能及时发现轴承的非正常状态并提示维修，以免造成更大的损坏。本装置振动传感器在变桨轴承外圈的分布位置可随测试需要做相应调整，具有安装简单、测试方便、获取数据及时准确等优点，利用所采集的数据为实际风电机组变桨轴承的测试分析与故障诊断提供重要依据。
附图说明
图1是本振动测试装置的部件组成及硬件示意图；
图2是图1中变桨轴承内部结构图；
具体实施方式
下面结合附图和实施工作流程对本实用新型进行详细说明。
本实用新型为一种风电机组变桨轴承振动检测装置，部件组成与齿轮箱内部结构如图1、图2所示，图1中，风轮轮毂101和风轮叶片102通过变桨轴承103相连，变桨轴承103的外圈202上呈120度均布3个振动传感器104，振动传感器在变桨轴承外圈202的分布位置可随测试需要做相应调整；振动传感器104实时采集的振动信号输入到数据采集模块105；由数据采集模块105负责采集并进行前处理放大、抗混叠滤波等过程，最终转换为可处理的离散数字信号，输入到计算机106进行分析。
注：这套装置均应在轮毂101的内部，为方便展示而绘制在外部。
如图2所示，在外圈201和内圈202之间放置保持架204，在保持架204圆周上镶嵌一排或两排滚动体203。滚动体203可能有一排，也可能有两排，镶嵌滚动体203的排数随风电机组功率不同而有所变。
实施例1
如图1所示，在本装置安装、调试等工作完成后，认为变桨轴承(滚动体、保持架、外圈、内圈)无故障，在叶片重力、离心力、风力及变桨动载荷作用下处于良好运行状态，其滚动所产生的振动信号传递至轴承外圈201，由固定轴承103上的3个振动传感器104拾取数据，并将传递给数据采集模块105进行前置放大、抗混叠滤波等处理，最终输入到计算机106，分析各种工况下变桨轴承正常运行时的振动信号特征，作为标准样本。随着时间运行按一定时间规律提取数据采集模块105所得信号进行分析，并与标准样本进行对比，比较无故障信号与带故障信号的振动特点，总结各种故障的信号特征，为进一步进行实际风电齿轮箱的故障诊断提供参考。以便及时发现变桨轴承故障，并为其故障诊断提供重要依据，具有较高实际应用价值。
Claims (3)
1.一种风电机组变桨轴承振动检测装置，其特征在于，风轮轮毂和风轮叶片通过变桨轴承相连，在变桨轴承的外圈上呈120度均布3个振动传感器，振动传感器接到数据采集模块；数据采集模块与计算机无线连接。
2.根据权利要求1所述风电机组变桨轴承振动检测装置，其特征在于，所述变桨轴承为在外圈和内圈之间放置保持架，在保持架圆周上镶嵌一排或两排滚动体。
3.根据权利要求2所述风电机组变桨轴承振动检测装置，其特征在于所述镶嵌滚动体的排数随风电机组功率不同而有所变化。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205206572U CN202547923U (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种风电机组变桨轴承振动检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205206572U CN202547923U (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种风电机组变桨轴承振动检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202547923U true CN202547923U (zh) | 2012-11-21 |
Family
ID=47168541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011205206572U Expired - Fee Related CN202547923U (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种风电机组变桨轴承振动检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202547923U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105102954A (zh) * | 2013-03-21 | 2015-11-25 | Osmos股份有限公司 | 用于通过采用光纤的监测设备监测转动元件的变形的方法、和配备有这种设备的风力涡轮机 |
| CN108760318A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风力机变桨轴承故障检测方法 |
| CN109357850A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-19 | 观为监测技术无锡股份有限公司 | 基于风电机组的叶片及轮毂的检测***、检测方法 |
| US10273940B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-04-30 | General Electric Company | System and method for detecting pitch bearing damage in a wind turbine |
| CN110030164A (zh) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | 监测叶片轴承 |
| CN113738601A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-03 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风力发电机组在线振动监测装置 |
| US11473564B2 (en) | 2018-01-18 | 2022-10-18 | General Electric Company | System and method for monitoring a wind turbine pitch bearing |
| CN116861219A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-10 | 华能新能源股份有限公司山西分公司 | 一种风电机组变桨故障诊断方法 |
-
2011
- 2011-12-14 CN CN2011205206572U patent/CN202547923U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105102954A (zh) * | 2013-03-21 | 2015-11-25 | Osmos股份有限公司 | 用于通过采用光纤的监测设备监测转动元件的变形的方法、和配备有这种设备的风力涡轮机 |
| US10273940B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-04-30 | General Electric Company | System and method for detecting pitch bearing damage in a wind turbine |
| CN110030164A (zh) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | 监测叶片轴承 |
| US10927819B2 (en) | 2018-01-11 | 2021-02-23 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Monitoring a blade bearing |
| EP3511562B1 (en) * | 2018-01-11 | 2022-09-28 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Monitoring a blade bearing |
| US11473564B2 (en) | 2018-01-18 | 2022-10-18 | General Electric Company | System and method for monitoring a wind turbine pitch bearing |
| CN108760318A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-06 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风力机变桨轴承故障检测方法 |
| CN109357850A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-19 | 观为监测技术无锡股份有限公司 | 基于风电机组的叶片及轮毂的检测***、检测方法 |
| CN113738601A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-03 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风力发电机组在线振动监测装置 |
| CN116861219A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-10 | 华能新能源股份有限公司山西分公司 | 一种风电机组变桨故障诊断方法 |
| CN116861219B (zh) * | 2023-09-01 | 2023-12-15 | 华能新能源股份有限公司山西分公司 | 一种风电机组变桨故障诊断方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202547923U (zh) | 一种风电机组变桨轴承振动检测装置 | |
| CN104019000B (zh) | 风力发电机组的载荷谱测定与前瞻性维护*** | |
| US7895018B2 (en) | Event monitoring via combination of signals | |
| CN202661241U (zh) | 一种模拟风电齿轮箱的振动测试装置 | |
| CN103940611B (zh) | 一种风电机组变工况下滚动轴承自适应异常检测方法 | |
| CN106762452B (zh) | 基于数据驱动的风机主控***故障诊断和在线监测方法 | |
| CN104929864A (zh) | 基于fpga的嵌入式风力发电机组运行状态监测及故障诊断*** | |
| CN102200186A (zh) | 风力发电机组齿轮箱远程在线状态监测与故障诊断*** | |
| CN102798529A (zh) | 大型风力机组轴承故障诊断方法及*** | |
| CN104515677A (zh) | 风电机组叶片故障诊断与状态监控*** | |
| CN215370120U (zh) | 一种海上风电机组智能综合状态监测*** | |
| CN102928224A (zh) | 一种检测风力发电机组轴承故障的方法 | |
| CN104792520A (zh) | 风力发电机组齿轮箱故障诊断方法 | |
| CN201448194U (zh) | 一种基于信息融合技术的风机振动监控装置 | |
| CN113033009A (zh) | 一种在役海上风电场尾流损失实时计算方法 | |
| CN103852255A (zh) | 基于神经网络风力发电机组典型传动故障智能诊断方法 | |
| CN202453182U (zh) | 一种风电机组齿轮箱故障诊断装置 | |
| Saidi et al. | Wind turbine high-speed shaft bearing degradation analysis for run-to-failure testing using spectral kurtosis | |
| CN203704983U (zh) | 一种基于无线传输的风力机叶根应力和叶片振动检测装置 | |
| CN207600740U (zh) | 一种用于风力发电机的监测*** | |
| CN102261947A (zh) | 风力发电机振动监测诊断装置及风力发电机测试装置 | |
| Amin et al. | Condition monitoring in a wind turbine planetary gearbox using sensor fusion and convolutional neural network | |
| CN106677985A (zh) | 一种风力发电机组评估***及其预测控制服务*** | |
| CN204085911U (zh) | 风力发电机组的故障诊断*** | |
| KR101468627B1 (ko) | 풍력발전기 데이터 분류 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121121 Termination date: 20141214 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |