[发明专利]一种监视摩擦片的厚度的装置以及监视方法

说明书

本发明涉及一种监视摩擦片的厚度的装置，该装置包括：第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及控制器，其被配置为根据所测量的距离确定摩擦片的厚度。本发明还涉及一种相应的监视方法。通过该装置或该方法，可以实时、可靠且精确地监视摩擦片的状态，同时通过该装置或该方法还可以精确地测量偏航角度。

技术领域

本发明总体上涉及风力发电领域，具体而言涉及一种监视摩擦片的厚度的装置。此外，本发明还涉及一种监视摩擦片的厚度的方法。

背景技术

近年来，清洁能源领域呈现出快速发展的趋势。作为清洁能源的代表，风力发电机的应用日益增长。风力发电机的叶片是风力发电机捕获风能的核心部件，而机舱内的偏航控制系统又是调节叶片的偏航角的重要部件，其健康状况直接关系到设备安全和发电效率。

决定偏航控制系统的健康状况的一个重要部件是布置在机舱部分与偏航轴承之间的摩擦片，因为二者之间的可靠相对滑动主要依赖于该摩擦片的状态。然而，随着风机运行和偏航次数增加，摩擦片会逐渐磨损。尤其在恶劣风况下，偏航系统可能滑移造成摩擦片的加剧磨损。在现场运维中，为了防止因摩擦片过度磨损而影响风机安全和发电性能，摩擦片的状态会定时由运维人员现场检查。但是现场人员的定时检查并不能实时判断摩擦片的摩损状态并自动报警，这可能造成潜在的风险和损失。

发明内容

本发明的任务是提供一种监视摩擦片的厚度的装置和一种监视摩擦片的厚度的方法，通过该装置或该方法，可以实时、可靠且精确地监视摩擦片的状态，同时通过该装置或该方法还可以精确地测量偏航角度。

在本发明的第一方面，前述任务通过一种监视摩擦片的厚度的装置，包括：

第一距离传感器，其被布置在可相对于偏航轴承转动的部件处并且对准偏航轴承的齿圈的齿，所述第一距离传感器被配置为测量第一距离传感器到齿的距离；以及

控制器，其被配置为根据所测量的距离确定摩擦片的厚度。

在本发明的一个优选方案中规定，所述可相对于偏航轴承转动的部件是机舱底板，并且控制器被配置为根据下列公式确定摩擦片的厚度L：

L＝H–H1–H2，

其中H为机舱底板到偏航轴承的齿圈的距离，H1为第一距离传感器到机舱底板的距离，并且H2为所测量的第一距离传感器到偏航轴承的齿圈的齿的距离。

通过该优选方案，可以简单地确定摩擦片的厚度，而且由于距离传感器生成了表示与每个齿相距的距离的脉冲信号，因此根据该脉冲信号可以确定整个摩擦片的周向厚度，从而更精确地定位摩擦片的缺陷或薄弱部位。在此应当指出，距离传感器还可以布置在其它可相对于偏航轴承的齿圈相对转动的位置处、例如机舱壁，在设置在其它位置处的情况下，该公式中的固定值H和H1也应当相应调整以获得摩擦片的厚度。

在本发明的另一优选方案中规定，装置还包括接近传感器，其被布置为使得接近传感器能够测量偏航轴承转动的偏航圈数，并且所述控制器还被配置为根据由第一距离传感器所测量的脉冲信号的脉冲数目和由接近传感器所测量的偏航圈数来确定偏航角度。通过该优选方案，可以简单地确定机舱的偏航角度。

在本发明的另一优选方案中规定，接近传感器被布置在偏航轴承的齿圈下方的刹车钳处，使得接近传感器在经过指定的螺栓时生成脉冲信号以记录偏航圈数。通过该优选方案，可以简单地确定偏航角度。但是应当指出，接近传感器也可以布置在其它位置处，只要能够确定偏航圈数，其中出发接近传感器的脉冲信号的参考物例如可以是齿圈上或机舱底板上的任何突起物。本领域的技术人员在本发明的教导下能够设想这样的布置。