[实用新型]一种皮带张力自动监测系统和含该系统的风电机变桨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及皮带张力监测技术领域，特别是涉及一种皮带张力自动监测系统和含该系统的风电机变桨系统。

背景技术

随着风力发电机技术的日益成熟，各种成熟技术和新技术也不断应用在风力发电机上。比如风力发电机的叶轮部分，传统的控制叶片变桨角度的动力系统是液压传动，随着同步带技术的发展，其也应用到风机的变桨驱动系统中。同步带传动兼有齿轮(同步带轮)传动，链传动和带传动的各自优点，不需要润滑，滑差小，无污染，噪音小，结构紧凑，运转平稳的特点。

但同步带传动也存在很多缺陷，如果调整不当，容易出现断齿、跳齿现象，甚至发生断裂现象。由于风载荷不稳定，且风力发电机组容易发生振动，如果同步带安装使用不当，很容易发生断裂、跑偏和爬齿现象。并且，随着机组的运行，由于同步带变形及机组振动等原因引起的同步带张力改变，都会造成严重后果。在大型风力发电机机组上，目前尚没有针对同步带驱动的变桨系统的状态检测系统。对于直驱机组来说，叶片气动刹车是关键的控制系统，如果三支叶片的变桨驱动都失效的话，将带来灾难性后果。即使一只叶片的同步带损坏从而导致变桨驱动失效，也将给机组设备带来严重损坏，造成较大经济损失。

目前同步带张紧力的测试都是使用便携式皮带张力仪(Tension Meter)获得,如附图1可见，通过敲击张紧的同步带2以便使它以固有频率震荡，该静态的固有频率在脉冲光波的辅助下被传感器1测量出来。同步带的张紧力通过下面公式计算得到：T＝4×m×L²×f²

T＝皮带张力，单位：N

m＝皮带线重量，单位：kg/m

L＝未固定段的皮带长度，单位：m

f＝未固定段的皮带固有频率，单位：Hz

现阶段应用于风力发电机变桨系统的同步带张力测试是工程师抵达风机内手工直接测试，此方法首先需要将风机停止运行，并锁定叶轮，测试人员进入叶轮内部才可以进行操作。另外，此方法不能做到长期实时测量，而且受到测试条件的影响，例如在恶劣天气下有可能无法抵达风机，尤其是海上风电场，抵达风机的时间窗口更是受到限制，不能按计划完成测试。

由此可见，上述现有的皮带张力仪在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何创设一种能实现在线监测且方便可行的一种皮带张力自动监测系统，成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能实现在线监测且方便可行的皮带张力自动监测系统，使其可实时监测皮带的运行状态，从而克服现有的皮带张力仪的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种皮带张力自动监测系统，包括皮带张力检测器，所述皮带张力检测器包括用于检测皮带振动的传感器和与传感器连接的数据采集设备，所述皮带张力自动监测系统还包括控制所述皮带张力检测器启停的控制器、对所述皮带张力检测器采集的数据进行处理的数据处理器以及与数据处理器连接的状态报警器，所述皮带张力检测器还包括自动敲击皮带的自动敲击机构，所述自动敲击机构固定于所述皮带周围，所述传感器固定于所述皮带的上方或下方。

作为进一步的改进，所述自动敲击机构包括敲击部件和敲击部件驱动机构，所述敲击部件为敲击锤，所述敲击锤位于所述皮带的上方或下方，所述敲击部件驱动机构为电磁铁和与电磁铁通电时相吸的铁块，所述敲击锤通过电磁铁通电时与铁块相吸实现敲击皮带。

或者，所述敲击部件为敲击锤，所述敲击锤位于所述皮带的上方或下方，所述敲击部件驱动机构为凸轮和驱动凸轮转动的马达，所述凸轮在转动时带动敲击锤发生偏移和复位，所述敲击锤偏移时实现敲击皮带。

进一步的改进，所述数据处理器还直接与所述控制器连接。

进一步的改进，所述状态报警器包括三个级别的报警指示，一级报警指示为报警器，二级、三级报警指示为颜色不同的指示灯。

进一步的改进，所述皮带为同步带。

本实用新型还解决的技术问题是提供一种能实现在线监测同步带运行状态的风电机变桨系统，使其可实时监测同步带的工作状态，从而克服现有风电机变桨系统的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风电机变桨系统，所述变桨系统的驱动装置通过同步带传动，所述变桨系统包含上述的对同步带实时监测的皮带张力自动监测系统，所述控制器与所述风电机的主控系统连接，所述皮带张力自动监测系统包含三个并列的与三条同步带分别对应的皮带张力检测器，所述状态报警器包括三个与三条同步带相对应的报警机构。