[实用新型]一种风机偏航及扭缆检测装置

说明书

本申请涉及一种风机偏航及扭缆检测装置，包括传感器本体、与风机偏航齿圈咬合的尼龙齿轮和连接杆，所述传感器本体内设置第一凸轮和第二凸轮，其中第一凸轮设计成180度凸180度凹的凸轮，第二凸轮设计成270度凸90度凹的凸轮，第一凸轮和第二凸轮同轴设置，第一凸轮与第二凸轮在圆周方向上的相对位置关系为第一凸轮的180度凸的部分与第二凸轮的270度凸的部分的一半和90度凹的部分的一半在轴向上重叠，第一凸轮的180度凹的部分与第二凸轮的270度凸的部分的另一半和90度凸的另一半在轴向上重叠。本申请针对扭缆检测装置的核心部件凸轮进行了重新设计，使其更加简洁同时可以满足安全可靠的要求。

技术领域

本实用新型属于风力发电设备技术领域，尤其涉及一种风机偏航及扭缆检测装置。

背景技术

风力发电机组中的发电机通常安装在机舱内，所以发电机发出的电能需要通过动力电缆，一直传送到塔筒底部，但与此同时，由于风向的变化，所以风机的机舱还需要有偏航的功能，偏航的功能会带来一个负面的效果，即连接发电机的动力电缆会随着偏航而扭动，电缆的扭曲程度是有极限的，通常允许扭缆的圈数在2-4圈之间。为了获取扭缆程度信息，设计上通常采用增量式编码器、电磁式接近开关来实现扭缆角度的计算，但是单靠这种方式，可靠性会存在问题。例如PLC软件漏洞，存储空间数据丢失等情况发生时，都将影响扭缆程度信息的准确性。为了解决这个问题，通常在上述设计的基础上，行业内都会增加一个机械的凸轮开关来作为后备保护，凸轮的设计各个厂家都不尽相同。

现有的风机偏航及扭缆检测装置采用四个凸轮来实现扭缆检测(如图1所示)：第1个凸轮实现逆时针预解缆检测、第二个凸轮实现顺时针预解缆检测、第三个凸轮实现机舱偏航360度检测、第四个凸轮实现顺指针或者逆时针扭缆极限检测。采用编码器来实现偏航角度的检测。

作用原理：机舱旋转360度检测来对偏航圈数进行检测，同时对偏航过程中的累积误差进行消除。顺时针扭缆或逆时针扭缆预解缆检测不是扭缆极限位置，通常扭缆到该位置后，要根据当前的风速来判断是否需要解缆。顺时针或逆时针扭缆极限检测，当扭缆到该位置后，必须强制停机，然后在维护人员操作下，进行解缆操作直到恢复到动力电缆自然垂缆的状态。

风机在偏航的过程中，编码器内部光栅转动而产生两路脉冲信号，主控系统可以根据这两路脉冲信号来获得偏航角度和偏航方向。

现有技术中由于采用了4组凸轮进行扭缆检测，同时采用编码器来进行偏航方向和偏航角度的测量，同时需要6个数字量输入点连接到主控系统中，整套设备的成本较高，同时所需的硬件设备较多，系统的可靠性受到一些影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种新的解决方案，尤其适合中小型风机的偏航及扭缆检测。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种风机偏航及扭缆检测装置，包括传感器本体、与风机偏航齿圈咬合的尼龙齿轮和连接杆，所述传感器本体内设置第一凸轮和第二凸轮，其中第一凸轮设计成180度凸180度凹的凸轮，第二凸轮设计成270度凸90度凹的凸轮，第一凸轮和第二凸轮同轴设置，第一凸轮与第二凸轮在圆周方向上的相对位置关系为第一凸轮的180度凸的部分与第二凸轮的270度凸的部分的一半和90度凹的部分的一半在轴向上重叠，第一凸轮的180度凹的部分与第二凸轮的270度凸的部分的另一半和90度凸的另一半在轴向上重叠，尼龙齿轮设置在连接杆上，且连接杆通过减速机与第一凸轮和第二凸轮共用的凸轮轴连接，从而带动它们转动，其中在传感器本体内设置有分别与第一凸轮和第二凸轮配合的微动开关，这两个微动开关在凸轮的轴向方向上位于同一条半径的投影上，它们在相应凸轮半径方向上的位置可以根据与其配合的凸轮的凸起部分的结构而不同，这两个微动开关的状态信号发送到风机的主控系统。

本技术方案具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，结构简单，维修方便，加工成本低的优点。

附图说明