[实用新型]风力发电机组、其轴承位移监测结构及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴承监测结构及监测系统，尤其涉及风力发电机组、其轴承位移监测结构及系统。

背景技术

风力发电机组的主传动链普遍采用双轴承传动系，其中一个轴承是固定端，另一个轴承是浮动端，浮动端轴承通常采用圆柱滚子轴承。固定端轴承和浮动端轴承一般安装于定轴和动轴之间，有些风力发电机组的定轴位于动轴之内，有些风力发电机组的定轴位于动轴之外。在实际运行中，需要对浮动端轴承的状态进行监测，以保障风力发电机组的安全。目前国内外多采用振动监测或温度监测的技术方案进行轴承状态的在线监测。轴承振动监测方案通过监测轴承运行时的动态特性(例如振动加速度或速度)，分析振动数据来监测轴承的运行状态。轴承温度监测方案通过监测轴承的温度，分析温度数据来监测轴承的运行状态。

在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

振动在线监测方案适合于监测轴承滚道磨损及保持架磨损的情形，轴承振动的数据量很大，专业性强，需要专业工程师才可以分析数据发现故障及其原因，成本较高，且很难对早期故障进行预判。

温度在线监测方案适合于高速(或高线速度)运转轴承的监测，不适合于低速运转的轴承，特别是对于直驱风力发电机组中的轴承，当温度出现异常时轴承已经处于失效状态。

上述两种轴承监测方案均不能够在早期对轴承故障进行预判，而发明人经分析发现，风力发电机组的浮动端轴承发生故障的主要原因在于其内圈/外圈在实际运行中会发生移动，一旦其位移量超过设定值，浮动端轴承就会发生故障，甚至造成整个发电机失效，带来重大的经济损失，因此通过监测其位移量可以提前预判轴承失效，具有重大意义和重要性，不过现有风力发电机组的浮动端轴承并没有相应的位移监测结构和系统。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种可用于对风力发电机组传动系中的浮动端轴承的位移进行监测，以便对轴承失效进行提前预判的风力发电机组的轴承位移监测结构、一种风力发电机组和一种风力发电机组的轴承位移监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组的轴承位移监测结构，其特征在于，包括带有探杆的直线位移传感器，所述直线位移传感器相对于定轴固定，在所述定轴上通过固定端轴承和浮动端轴承连接有动轴，所述直线位移传感器的探杆与所述定轴的轴线平行，所述探杆与所述浮动端轴承相抵。

优选地，所述定轴位于所述动轴内，所述探杆可以与所述浮动端轴承的内圈的端面相抵。

优选地，所述定轴位于所述动轴外，所述探杆可以与所述浮动端轴承的外圈的端面相抵。

优选地，在所述定轴上设有密封保持架，所述密封保持架位于所述浮动端轴承的一侧，在所述密封保持架上可以设有传感器安装孔，所述直线位移传感器安装在所述传感器安装孔中。

优选地，所述直线位移传感器可以包括用于对所述探杆施加推力的回弹体，所述直线位移传感器还包括滑动电阻，所述滑动电阻的滑动触头与所述探杆相连。

进一步地，所述直线位移传感器还可以包括外壳，所述滑动电阻设置在所述外壳内，在所述探杆的端部设有探头，所述回弹体为套在所述探杆上的弹簧，所述弹簧的一端与所述探头相抵，所述弹簧的另一端与所述外壳相抵。

本实用新型还提供了一种包括任一上述风力发电机组的轴承位移监测结构的风力发电机组。

优选地，所述风力发电机组可以为直驱式风力发电机组。

本实用新型还提供了一种风力发电机组的轴承位移监测系统，其包括任一上述的风力发电机组的轴承位移监测结构，所述直线位移传感器的信号输出端与信号调理器的信号输入端连接，所述信号调理器的信号输出端与模数转换器的信号输入端连接，所述模数转换器的信号输出端与计算机连接，所述计算机与显示设备连接。

优选地，所述信号调理器可以为V/A转换模块。

本实用新型提供的上述风力发电机组的轴承位移监测结构的主要有益效果在于，其采用直线位移传感器以测量位移的方式监测浮动端轴承的状态，通过监测其的位移值可以方便地在失效之前进行提前预判，以实现风力发电机组告警或故障保护，该方案对技术人员的技术要求较低，与温度监测方案相比具有更广的适用性。

另外，本实用新型提供的上述风力发电机组和风力发电机组的轴承位移监测系统可承接上述风力发电机组的轴承位移监测结构的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的风力发电机组的轴承位移监测结构的示意图；

图2为本实用新型实施例的直线位移传感器的结构示意图；