[发明专利]一种变桨轴承高强度钢裂纹检测系统

说明书

本发明提供一种变桨轴承高强度钢裂纹检测系统，包括表面设有安装座的承载基板，安装座表面安装有电机轴水平设置的驱动电机，电机轴末端固定有安装板，安装板上设有微控制器、正弦信号发生器、电涡流探头、自平衡电路、相位检测滤波模块、模数转换模块和无线传输模块，正弦信号发生器产生正弦激励信号作用于电涡流探头，电涡流探头通过自带的探头线圈在被测变桨轴承轴向端面激励出涡流，探头线圈将因涡流变化产生的裂纹阻抗信号经自平衡电路送至相位检测滤波模块放大滤波，模数转换模块将放大滤波后的裂纹阻抗信号采集进行模数转换后送入微控制器，经过无线传输模块传输至计算机处理生成裂纹阻抗图。本申请能对变桨轴承裂纹实现快速准确检测。

技术领域

本发明涉及变浆轴承裂纹检测技术领域，具体涉及一种变桨轴承高强度钢裂纹检测系统。

背景技术

变浆就是风力发电机叶片改变角度的过程，变浆轴承就是用于变浆机构的轴承。变桨轴承的作用是旋转安装在轮毂上的叶片，其内圈通过螺栓与轮毂连接，外圈与叶片连接，当风速过高或过低时，通过调整桨叶桨距改变气流对叶片攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使功率输出保持稳定。变桨轴承是风力发电机组变桨控制传动系统的重要核心部件，因为作用在桨叶上的载荷大小和方向随时间不断改变，变桨轴承始终承受交变载荷作用。变桨轴承的受力情况复杂，而且轴承承受的冲击和振动比较大，因此要求轴承既能承受冲击，又能承受较大载荷。

变桨轴承作为大型风力发电机组传动系统的关键部件之一，其工作环境比较恶劣，容易发生断裂等各种故障，变桨轴承一旦发生故障，整个机组控制功能的实现及运行安全均会受到直接影响，轻则导致发电机组停止工作，重则酿成重大安全事故，所以裂纹故障的检测是必须的。但是本申请的发明人经过调研发现，现有变桨轴承的检测一般采用人工目测，其效果完全依赖于检测人员的经验，这样不仅检测效率较低，而且检测结果不准确。

发明内容

针对现有变桨轴承检测一般采用人工目测，其效果完全依赖于检测人员的经验，这样不仅检测效率较低，而且检测结果不准确的技术问题，本发明提供一种变桨轴承高强度钢裂纹检测系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种变桨轴承高强度钢裂纹检测系统，包括承载基板，所述承载基板表面设有安装座，所述安装座的表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的电机轴水平设置，所述电机轴末端固定连接有安装板，所述安装板上设有微控制器、正弦信号发生器、电涡流探头、自平衡电路、相位检测滤波模块、模数转换模块和无线传输模块，所述正弦信号发生器在微控制器控制下产生正弦激励信号作用于电涡流探头，所述电涡流探头与固定设置的被测变桨轴承的轴向端面相对，所述电涡流探头通过自带的探头线圈在被测变桨轴承轴向端面激励出涡流，所述探头线圈将因涡流变化产生的裂纹阻抗信号经自平衡电路送至相位检测滤波模块放大滤波，所述模数转换模块将放大滤波后的裂纹阻抗信号采集进行模数转换后送入微控制器，所述无线传输模块与微控制器连接将裂纹阻抗信号无线传输至计算机处理生成裂纹阻抗图。

与现有技术相比，本发明提供的变桨轴承高强度钢裂纹检测系统工作时，首先启动驱动电机，安装板上的电涡流探头在电机轴带动下旋转，通过旋转的电涡流探头对被测变桨轴承的轴向端面进行涡流探伤扫描检测，具体为通过正弦信号发生器产生正弦激励信号作用于电涡流探头，电涡流探头通过自带的探头线圈建立交变磁场，该交变磁场通过被测变桨轴承与之发生电磁感应作用，在被测变桨轴承表面形成涡流，当被测变桨轴承表面出现裂纹时涡流将发生变化，涡流的变化又会引起被测变桨轴承的阻抗变化，之后自平衡电路将这种裂纹阻抗信号送至相位检测滤波模块进行放大滤波，放大滤波后的信号经模数转换模块采集进行模数转换后送入微控制器，通过微控制器处理后经无线传输模块传输至计算机处理生成裂纹阻抗图进行显示，检测人员通过观察阻抗范围即可得出裂纹的大小，具体当裂纹很大时阻抗范围将超出预设安全范围，反之当裂纹很小时阻抗范围不会超出预设安全范围。因此，本系统能够实现变桨轴承高强度钢裂纹的快速自主检测，与现有技术相比其检测结果更准确。