[实用新型]一种风力发电机组的叶片防扫塔监测装置

说明书

本实用新型公开了一种风力发电机组的叶片防扫塔监测装置，包括环形支撑件、旋转件、限位开关和一个可控制机组停机并发出报警信号的控制器；环形支撑件套装固定在风力发电机组的塔筒外壁上，且其安装位置处的塔筒高度对应于机组必须停机的净空距离；旋转件套装在塔筒外壁上，并位于环形支撑件上面，旋转件的外周均布有多根保护杆，保护杆的伸出长度即为必须停机的净空距离，旋转件底部沿其周向均布有多个用于触发限位开关的触发件，限位开关有一个安装在其中两个相邻的触发件之间，并通过电缆连接到控制器。本实用新型无需使用任何传感器，主要通过机械结构和电气原理来实现，可避免传统方法出现的传感器稳定性不高、一旦失效将导致重大事故的问题。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的技术领域，尤其是指一种风力发电机组的叶片防扫塔监测装置。

背景技术

随着风力发电机组向大型化方向的发展，叶片越来越长，意味着叶片越来越柔软，变形非常大，叶片在旋转过程中有可能扫到塔筒带来危险，轻则造成叶片断裂，重则造成塔筒折断，因此，有必要实时监控叶片与塔筒之间的最小距离，即净空距离，当净空距离小于或等于0时，即发生了叶片扫塔事故。

目前行业内用于测量叶片与塔筒之间净空距离的方法主要有以下两种：方法一是在塔筒上靠近叶片下叶尖的位置，沿径向360度布置若干个激光扫描仪，激光扫描仪反复水平扫描，通过实时测量激光与叶片之间的夹角和距离，计算下叶尖与塔筒之间的最小距离，当最小距离低于某个阈值时，发出报警和停机信号。方法二是在机舱上面安装测距传感器，测距传感器固定指向某个角度，实时测量传感器到下叶尖某个方向的距离，监测叶片是否触发了设置的限值，并传输相应信号到控制系统，控制系统将判断是否需停机。

上述两种方法，存在以下问题：

1、方法一，激光扫描仪属于易损件，容易受天气影响，例如，雨雪沙尘天气，导致测量不准确；寿命也不长，需要定期更换。

2、方法二，测距传感器也属于易损件，容易出现故障或损坏，并且，对安装角度的要求非常高，一旦安装角度出现偏差，或者在运行过程中，出现螺栓松动导致角度偏差，都将导致监测失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种安全可靠的风力发电机组的叶片防扫塔监测装置，该装置无需使用任何传感器，主要通过机械结构和电气原理来实现，可有效避免传统方法出现的传感器稳定性不高、一旦失效将导致重大事故的问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种风力发电机组的叶片防扫塔监测装置，包括环形支撑件、旋转件、限位开关和一个能够控制风力发电机组停机并发出报警信号的控制器；所述环形支撑件套装固定在风力发电机组的塔筒外壁上，且其安装位置处的塔筒高度对应于风力发电机组必须停机的净空距离，即叶片开始弯曲变形后其下端与塔筒外壁之间的最小距离；所述旋转件套装在塔筒外壁上，并位于环形支撑件上面，所述旋转件的外周均布有多根向外伸出的保护杆，且所述保护杆的伸出长度即为必须停机的净空距离，当保护杆受到外力推动时，即叶片扫到保护杆时，能够带动旋转件沿塔筒外壁自由转动，所述旋转件的底部沿其周向均布有多个用于触发限位开关的触发件，所述触发件随旋转件的转动来碰压限位开关实现对限位开关的触发，所述限位开关有一个安装在其中两个相邻的触发件之间，并通过电缆连接到控制器，所述控制器能够根据限位开关的触发情况来实现对风力发电机组的及时停机和报警。

进一步，还包括两个定滑轮和两根绳子，两个定滑轮安装在塔筒外壁上，并位于旋转件上方，每个定滑轮配对有一根绳子，所述绳子的一端固定到一个保护杆上，其另一端绕过相应定滑轮后向下垂到地面，处于自然松弛状态，避免保护杆被绳子拉紧而无法自由旋转；其中，两根绳子连接的保护杆各不相同。

进一步，所述保护杆的最外端设计成单侧斜边结构，起到叶片扫到保护杆时减小两者受力的作用。

进一步，所述旋转件由两个半圆拼接而成。