[发明专利]焊缝分析装置和方法

说明书

技术领域

本公开大体涉及用于分析焊缝的装置和方法。具体地，本公开涉及用于在焊缝形成之后分析风力涡轮塔架上的偏移的或其它不合乎期望的焊缝的装置和方法。

背景技术

近来，风力涡轮作为环境安全且较廉价的替代能源受到越来越多的关注。随着这种关注的不断增加，进行大量的工作来开发可靠且有效的风力涡轮。

通常，风力涡轮可包括通过毂部联接至发电机转子的多个叶片。发电机转子可安装于外壳或吊舱内，外壳或吊舱可位于管状塔架或基座的顶部。毂部和叶片可形成风力涡轮转子。公用级风力涡轮(例如，设计成将电力提供至公用电网的风力涡轮)可具有较大的风力涡轮转子(例如，三十米或更大的直径)。旋转地联接于这些风力涡轮转子上的叶片可将风能转变成驱动一个或多个发电机的转子的旋转扭矩或力。

塔架或基座，或者风力涡轮的其它部分可包括通过焊接彼此固定的节段。这些焊缝可将两个表面固定在一起。例如，圆柱形节段可固定于另一圆柱形节段下方，从而形成塔架的一部分。下节段和上节段可彼此焊接。

焊接部件可能会经受许多物理力。例如，焊接的塔架构件可随着风力涡轮摇摆而经历循环的压缩力和张力。此外，物理力可由于其它因素造成，包括但不限于环境影响、操作影响和/或暴露于变化的条件。如果焊接构件的焊缝不成功，则部件可能更易于失效。例如，由风供应的力和/或由风力涡轮上的叶片旋转供应的力可能会在风力涡轮中的塔架上产生疲劳负载。这种疲劳可导致焊缝的失效和风力塔架的失效。

通常，当对部件进行焊接时，在焊接过程期间执行用于分析焊缝是否具有期望机械性能的方法，或者涉及复杂和/或昂贵的分析仪器。

需要的是用于测量焊缝是否具有期望机械性能的装置和方法，其可在焊接过程之后利用并且具有减小的费用和/或复杂性。

发明内容

在示范性实施例中，用于分析风力涡轮系统的形成焊缝的装置包括：用于测量距离的量规(gage)；构造为用于接收量规的第一部件；附连到第一部件的第二部件，第二部件构造为可释放地附连到形成焊缝的第一侧上的第一表面上；以及附连到第一部件上的第三部件，第三部件构造为可释放地附连到形成焊缝的第二侧上的第二表面。在该实施例中，量规可定位于第一部件上的多个位置，多个位置包括邻近第二部件并远离第三部件的第一位置和邻近第三部件并远离第二部件的第二位置。此外，该装置构造为用于通过将量规定位于多个位置处并测量从第一部件到第一表面和第二表面中的每个的多个尺寸来确定焊缝的质量。

第二部件和第三部件可基本上相同。第二部件和第三部件中的每个可包括至少一个磁体，磁体可附连到第一表面和第二表面中的一个或两个上。一实施例可包括其中第二部件和第三部件中不超过一个可释放地附连到第一表面上的装置。其中第二部件构造为可释放地附连到第一表面上的装置可包括构造为在第一组多个位置处邻接第一表面的第二部件。其中第三部件构造为可释放地附连到第二表面的装置可包括构造为在第二组多个位置处邻接第二表面的第三部件。

该装置可构造为用于在第一位置和第二位置处定位并启用(activate)量规，该量规构造为用于比较在第一位置处从第一部件到第一表面的第一距离与在第二位置处从第一部件到第二表面的第二距离。该装置可构造为用于通过构造成在第三位置处定位和启用量规来分析形成焊缝。该装置还可构造为用于通过构造成在第四位置处定位和启用量规来分析形成焊缝。

第一基底可包括第一表面，第二基底可包括第二表面。第一基底可包括第一表面和第二表面。第一基底和形成焊缝可大体上形成圆柱体。圆柱体可形成用于风力涡轮系统的塔架的一部分。