[发明专利]一种风机网状螺栓预紧力监测装置

说明书

本发明涉及一种风机网状螺栓预紧力监测装置，包括：1个预紧力采集站、N个拉环和呈网状布置的N个预紧力触发线；预紧力采集站包括信号收集层和N个应力传感器，N个应力传感器呈圆周分布；所述应力传感器包括由电源、固定电阻、滑动变阻器、弹簧和电流计组成的闭合回路，其中，所述弹簧的第一端连接所述滑动变阻器的滑动端，所述弹簧的第二端连接所述电流计；所有的弹簧的第二端固定在预紧力采集站的中心点；每个弹簧的第一端还通过1个预紧力触发线连接1个拉环，拉环固定在螺栓上；信号收集层收集所有电流计的读数且存储有所有螺栓的编号。本发明可以监测法兰盘上所有的螺栓松动情况，可精确定位是哪颗松动，并评估该螺栓松动的圈数。

技术领域

本发明涉及螺栓防松领域，尤其涉及一种风机网状螺栓预紧力监测装置。

背景技术

风力发电机组长期处于恶劣的环境中承受复杂的工况运行，且其作为一个大型装配产品，螺栓连接是各部件之间的主要连接方式。在长期的振动、弯矩等复杂载荷的作用下，各零部件间的连接紧固件会出现不同程度的损伤。螺栓联接后的预紧力值的大小和分散度直接决定着机组的载荷传递和运行安全，若螺栓预紧力未达到规定的大小，伴随风电机组交变载荷的作用，螺栓容易发生松动，增大机组运行的危险性。

监测螺栓状态的方式分为超声检测法和转角监测测法。超声检测方案是通过超声波方式直接测量螺栓伸长量，通过前期标定，直接计算当前螺栓预紧力值，做螺栓松动预警；转角法通过高精度角度传感器测量螺母松动角度，根据转动角度和螺纹的关系，反推螺栓伸长量变化，得到当前螺栓预紧力值，转角法可感受螺栓的细微松动，在预紧力发生变化时引起的螺栓松动可实时监测。

以上方案对测量精度要求较高，需要使用精密的测量仪器，而且法兰盘上的螺栓角度，目前的方案只能监测同一法兰盘上10％～30％的螺栓，如果监测全部的螺栓，成本较高，不适合批量推广。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种风机网状螺栓预紧力监测装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种风机网状螺栓预紧力监测装置，位于风机塔筒法兰盘的中心位置，风机塔筒法兰盘上设置有N个螺栓，所述风机网状螺栓预紧力监测装置包括：1个预紧力采集站、N个拉环和N个预紧力触发线，预紧力触发线呈网状布置；预紧力采集站至少包括信号收集层和N个应力传感器，N个应力传感器呈圆周分布且与N个螺栓对应；所述应力传感器包括由电源、固定电阻、滑动变阻器、弹簧和电流计组成的闭合回路，其中，所述弹簧的第一端连接所述滑动变阻器的滑动端，所述弹簧的第二端连接所述电流计；所有的弹簧的第二端固定在预紧力采集站的中心点；每个弹簧的第一端还通过1个预紧力触发线连接1个拉环，拉环固定在螺栓上；信号收集层收集所有电流计的读数且存储有所有螺栓的编号。

在一种可能的实施方式中，所述预紧力采集站还包括无线传输层。

在一种可能的实施方式中，拉环与螺栓的棱角贴合，所述预紧力触发线连接所述拉环的一个角。

在一种可能的实施方式中，预紧力触发线采用尼龙线或者超强PE纤维线。

在一种可能的实施方式中，预紧力采集站还包括供电层，为信号收集层和无线传输层供电。

在一种可能的实施方式中，信号采集层的直径大于所述无线传输层和供电层。

本发明可以监测法兰盘上所有的螺栓松动情况，可精确定位是哪颗松动，并评估该螺栓松动的圈数。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明