[实用新型]风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置。

背景技术

风力发电机组塔筒支撑整个风力发电机组的机舱和风轮系统，由于风的大小、方向变化的复杂性，为了最优发电，风轮叶片需在不同转速下运行，而且风机偏航系统得追踪最佳风向方位角，这就导致风力发电机组塔筒不仅要承受机舱传递下来的静态载荷，还得承受由于风的变化导致的动态载荷的传递。

图1是现有的风力发电机组塔筒法兰螺栓连接结构示意图，如图1所示，塔筒法兰由塔筒筒体1、上端法兰2、下端法兰3、螺母4、垫片5和螺栓6组成。塔筒法兰通过1组螺栓使上端法兰2和下端法兰3相连接。由于法兰螺栓在受到动态载荷后容易松动，以及在受动态载荷后容易产生疲劳损坏，因此对塔筒螺栓的极限强度和疲劳寿命的测量有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型提出一种风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置，可对塔筒螺栓进行测量。本实用新型所采用的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型提供了一种风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置，包括：T型螺栓、测量应变膜、测量应变片和螺钉，所述T型螺栓一端为类似螺母的内螺纹结构，与塔筒法兰螺栓连接，另一端为带螺纹的螺杆，螺杆与所述测量应变膜一端连接。

优选地，可以通过拧所述T型螺栓的头部进行所述测量应变膜与所述T型螺栓的上端部连接，当所述T型螺栓头部拧紧到合适位置，所述测量应变膜另一端通过所述螺钉与所述塔筒法兰螺栓连接，夹紧所述螺钉的头部顶紧所述塔筒法兰螺栓的头部。

优选地，所述测量应变片固定于所述测量应变膜上，固定位置与法兰相交面上下对称。

优选地，所述测量应变膜上的具有电阻测量应变片、温度补偿片和内半桥电阻，所述电阻测量应变片和所述温度补偿片共同组成外测量半桥，所述外测量半桥与所述内半桥电阻组成一个全桥。

优选地，在风机停机的状态下，所述测量应变膜阻值未发生改变，电桥的输出信号值为零。

优选地，当风机工作状态下螺栓和法兰连接受动态载荷时，所述电阻应变片的电阻值将发生变化。

本实用新型的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置，不仅可以节约维护时间，增加发电量，还可以降低风力发电机组的安全风险，通过实测数据分析可以指导并验证设计计算，为设计提供可靠的依据。

附图说明

图1是现有的风力发电机组塔筒法兰螺栓连接结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置的塔筒法兰螺栓连接变形后示意图；

图4是本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置的测量原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图2是本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置的结构示意图，图3是本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置的塔筒法兰螺栓连接变形后示意图，如图2所示，本实用新型具体实施例的风力发电机组塔筒法兰螺栓监控装置，其包括：T型螺栓7、测量应变膜8、测量应变片9和螺钉10，T型螺栓7一端为类似螺母的内螺纹结构，与塔筒法兰螺栓6连接，该连接方式可靠，使测量应变膜8不易松动或脱落，另一端为带螺纹的螺杆，螺杆与测量应变膜8一端连接，可以通过拧T型螺栓7的头部进行测量应变膜8与T型螺栓7的上端部连接，当T型螺栓7头部拧紧到合适位置，测量应变膜8另一端通过螺钉10与塔筒法兰螺栓6连接，夹紧螺钉10的头部顶紧塔筒法兰螺栓6的头部，测量应变片9固定于测量应变膜8上，固定位置与法兰相交面上下对称。当螺栓变形后，螺栓长度应变测量装置各部件变形示意如图3所示。