专利名称：风电机组塔筒测量装置及塔筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风电机组塔筒测量技术，尤其涉及一种风电机组塔筒测量装置及塔筒。
背景技术：
塔筒是风力发电机组中的承重部件，承受着复杂多变的包括推力、弯矩和扭矩负荷，使得风力发电机组运行过程中，塔筒会出现一定幅度的摇摆和扭曲等变形；此外，塔筒还会受到材料变形、零部件失效以及地基沉降等因素的影响，产生倾斜。塔筒过大的倾斜变形会影响风力发电机组的正常运行，严重的还会产生安全事故，因此，需要对塔筒的倾斜变形进行实时测量。目前，在对塔筒进行倾斜变形测量时，通常是在塔筒上安装多个GPS接收机，根据 GPS测量数据来绘制得到塔筒的倾斜变形曲线，这种方式成本较高，且在计算塔筒变形时，未考虑塔筒的非线性变形的特点，通常是基于单一倾角和刚体变形来计算得到塔筒的变形量，导致计算得到塔筒的变形曲线不准确。此外，现有技术中也有通过在塔筒上设置倾斜传感器的方式，来检测塔筒的倾斜变形，其在对塔筒进行测量时也没有考虑塔筒非线性变形的特点，得到的塔筒变形曲线不准确。但是，现有采用多个GPS来检测塔筒倾斜变形时，成本较高且测量不准确；而单独利用倾斜传感器时，也会存在测量不准确。

实用新型内容本实用新型提供一种风电机组塔筒测量装置及塔筒，可有效克服现有塔筒测量时存在的成本高或者测量不准确问题，可有效提高塔筒测量的准确性，且成本低。本实用新型提供一种风电机组塔筒测量装置，所述塔筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的端部设置有第一法兰，所述第二连接筒的端部设置有第二法兰，所述第一连接筒和第二连接筒通过法兰固定连接，所述测量装置包括通过第一悬臂固设在所述第一法兰上的倾斜加速传感器组，所述倾斜加速传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，设置在所述第一悬臂上远离所述第一法兰的端部位置。上述的风电机组塔筒测量装置中，所述加速度传感器设置在所述倾斜传感器上。上述的风电机组塔筒测量装置中，所述加速度传感器设置在靠近所述倾斜传感器的位置上。上述的风电机组塔筒测量装置中，所述第一法兰上吸附有永磁铁；所述第一悬臂梁通过螺栓固定在所述永磁铁上。上述的风电机组塔筒测量装置还可包括通过第二悬臂固设在所述第二法兰上的加速度传感器。本实用新型提供一种风电机组塔筒，所述塔筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的端部设置有第一法兰，所述第二连接筒的端部设置有第二法兰，所述第一连接筒和第二连接筒通过法兰固定连接；所述第一法兰上通过第一悬臂固设有倾斜加速度传感器组，所述倾斜加速度传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，设置在所述第一悬臂上远离所述第一法兰的端部位置。上述的风电机组塔筒中，所述加速度传感器设置在所述倾斜传感器上。上述的风电机组塔筒中，所述加速度传感器设置在靠近所述倾斜传感器的位置上。上述的风电机组塔筒中，所述第一法兰上吸附有永磁铁；所述第一悬臂梁通过螺栓固定在所述永磁铁上。上述的风电机组塔筒中，所述第二法兰上通过第二悬臂固设有加速度传感器。本实用新型提供的风电机组塔筒测量装置及塔筒，通过在塔筒的法兰处设置倾斜传感器和加速度传感器，可同时兼顾塔筒倾斜和非线性变形，提高塔筒倾斜变形测量的准确性；同时，通过设置在法兰设置倾斜传感器和加速传感器可具有较小的测试成本，可有效满足塔筒倾斜变形测量需要；本实用新型技术方案中，通过在两个法兰上分别设置加速度传感器，可进一步对法兰是否发生变形进行测量，可避免法兰连接不良而导致塔筒出现倾斜及倒塌故障。

图I为本实用新型实施例一提供的风电机组塔筒测量装置结构示意图；图2为图I中A处测量装置的安装结构放大示意图；图3为本实用新型实施例中法兰张开时的结构示意图。
具体实施方式图I为本实用新型实施例一提供的风电机组塔筒测量装置结构示意图；图2为图I中A处测量装置的安装结构放大示意图。如图I-图2所示，本实施例中塔筒I为风力发电机组中的承载部件，包括第一连接筒11和第二连接筒12，第一连接筒11和第二连接筒12相对的两端分别设置有第一法兰21和第二法兰22，该第一连接筒11和第二连接筒12通过第一法兰21和第二法兰22连接固定形成塔筒，其中第一法兰21和第二法兰22之间通过螺栓23连接；第一法兰21通过第一悬臂梁31固设有倾斜加速传感器组4，该倾斜加速传感器组4包括倾斜传感器41和第一加速度传感器42，均设置在第一悬臂梁31上远离第一法兰21的端部位置，且第一加速度传感器42固设在倾斜传感器41上。本实施例中通过在法兰上设置倾斜加速传感器组，可利用其中的倾斜传感器来测量塔筒的倾斜，同时可利用倾斜传感器和加速传感器来测量塔筒的变形，可有效提高塔筒倾斜变形测量的准确性；此夕卜，通过使用悬臂设置倾斜加速传感器组，可便于倾斜加速传感器组的安装，同时也可利用悬臂的长度，提高倾斜传感器和加速度传感器的测量精度。本实施例中，如图2所示，第一法兰21上吸附有永久磁铁5，第一悬臂梁31可通过螺栓固定在该永久磁铁5上，这样，可便于悬臂梁的安装，提高悬臂梁安装的便利性。本领域技术人员可以理解，实际应用中可根据需要设置合适长度的悬臂梁，在确保端部设置的传感器相对塔筒固定的同时，可有效提高传感器的响应能力，以提高塔筒倾斜变形的测量需要，提高塔筒倾斜变形测量的准确度和可靠性。本实施例中，如图2所述，第二法兰22通过第二悬臂梁32固设有第二加速度传感器43,这样,通过第一加速度传感器42和第二加速度传感器43的测量值,就可以确定第一法兰21和第二法兰22之间是否出现开合现象，从而可判断固定第一法兰21和第二法兰22之间的螺栓23是否出现失效等不良，避免螺栓23失效而导致塔筒倾斜或倒塌。本实施例中，在确定第一法兰21和第二法兰22之间是否出现开合等变形不良，具体可根据加速度传感器测量值中，沿塔筒轴向方向的分量来确定，当第一加速度传感器42和第二加速度传感器43测量的垂直分量相差较大时，就可以判定第一法兰21和第二法兰22之间出现开合等变形不良现象，螺栓23可能失效。图3为本实用新型实施例中法兰张开时的结构示意图。如图3所示，当第一法兰21和第二法兰22张开时，说明连接第一法兰21和第二法兰22的螺栓23可能发生变形，螺栓23可能失效，此时，通过第一加速度传感器42和第二加速度传感器43检测得到的加速度值就可以确定出他们开合角大小，以确定螺栓是否失效，并可及时通知相关人员进行处理，避免因螺栓失效而导致塔筒倾斜或倒塌。具体地，在t时刻的开合角Cigap(t)采用如下公式计算
权利要求1.一种风电机组塔筒测量装置，所述塔筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的端部设置有第一法兰，所述第二连接筒的端部设置有第二法兰，所述第一连接筒和第二连接筒通过法兰固定连接，其特征在于，所述测量装置包括 通过第一悬臂固设在所述第一法兰上的倾斜加速传感器组，所述倾斜加速传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，设置在所述第一悬臂上远离所述第一法兰的端部位置。
2.根据权利要求I所述的风电机组塔筒测量装置，其特征在于，所述加速度传感器设置在所述倾斜传感器上。
3.根据权利要求I所述的风电机组塔筒测量装置，其特征在于，所述加速度传感器设置在靠近所述倾斜传感器的位置上。
4.根据权利要求I所述的风电机组塔筒测量装置，其特征在于，所述第一法兰上吸附有永磁铁； 所述第一悬臂梁通过螺栓固定在所述永磁铁上。
5.根据权利要求I所述的风电机组塔筒测量装置，其特征在于，还包括 通过第二悬臂固设在所述第二法兰上的加速度传感器。
6.一种风电机组塔筒，其特征在于，所述塔筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的端部设置有第一法兰，所述第二连接筒的端部设置有第二法兰，所述第一连接筒和第二连接筒通过法兰固定连接； 所述第一法兰上通过第一悬臂固设有倾斜加速度传感器组，所述倾斜加速度传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，设置在所述第一悬臂上远离所述第一法兰的端部位置。
7.根据权利要求6所述的风电机组塔筒，其特征在于，所述加速度传感器设置在所述倾斜传感器上。
8.根据权利要求6所述的风电机组塔筒，其特征在于，所述加速度传感器设置在靠近所述倾斜传感器的位置上。
9.根据权利要求6所述的风电机组塔筒，其特征在于，所述第一法兰上吸附有永磁铁； 所述第一悬臂梁通过螺栓固定在所述永磁铁上。
10.根据权利要求6所述的风电机组塔筒，其特征在于，所述第二法兰上通过第二悬臂固设有加速度传感器。
专利摘要本实用新型提供一种风电机组塔筒测量装置及塔筒，所述塔筒包括第一连接筒和第二连接筒，所述第一连接筒的端部设置有第一法兰，所述第二连接筒的端部设置有第二法兰，所述第一连接筒和第二连接筒通过法兰固定连接，所述测量装置包括通过第一悬臂固设在所述第一法兰上的倾斜加速传感器组，所述倾斜加速传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，设置在所述第一悬臂上远离所述第一法兰的端部位置。本实用新型技术方案可通过在法兰上设置的倾斜传感器和加速度传感器来检测塔筒倾斜变形，可有效提高塔筒倾斜变形测量的准确性，且成本较低。
文档编号G01B21/32GK202433018SQ20112057317
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘峰, 朱建军, 牛文铁, 罗振军, 赵建军 申请人:赤峰百润科技有限公司