一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法
【專利摘要】一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法，它使用在線運行的風力電機為選型機，通過增設(shè)用于連接測力裝置的傳力元件和安裝窗口，檢測時，將測力裝置及其傳力單元對接于安裝窗口，使傳力齒輪與傳動齒輪聯(lián)接嚙合并予以固定，最后用扭矩扳手套入測力裝置的傳力軸端，手工扳動扭矩扳手達到在線檢測的目的；它解決了現(xiàn)有在線運行的風力發(fā)電設(shè)備中，因安全制動力矩均不能得到即時檢測，不能確認和保障風力發(fā)電設(shè)備及變槳電機的技術(shù)狀態(tài)和風力發(fā)電設(shè)備是否處于安全運行的難題；適合作現(xiàn)有在線運行的各種電機的檢測之用，特別適合風力發(fā)電設(shè)備的安全制動力矩的檢測。
【專利說明】一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有沿海及海上等地區(qū)在線運行的風力發(fā)電設(shè)備中，其變槳電機在運行過程中的安全制動力矩均不具有即時檢測能力，如遇極端天氣時，缺乏對風力發(fā)電設(shè)備安全運行的掌控能力，不能確認和保障風力發(fā)電設(shè)備及變槳電機的技術(shù)狀態(tài)和風力發(fā)電設(shè)備是否處于安全運行。
[0003]上述在線使用的變槳電機結(jié)構(gòu)能夠與力矩檢測設(shè)備聯(lián)接的，只有主軸伸端和尾軸兩處可與外部裝置進行同軸連接，但主軸伸端在工作時已經(jīng)與減速器連接，無法使用；電機尾軸在工作時則與編碼器進行了連接，且該處軸長僅為10mm，精度要求高，受力性差，此處也不適宜作檢測制動力矩用。因此，該類變槳電機結(jié)構(gòu)工作時沒有適宜位置和機構(gòu)可進行電機安全制動力矩檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種電機制動力矩在線檢測器，它既能利用現(xiàn)有在線使用的電機，又不會改變現(xiàn)有在線使用電機的任何功能、結(jié)構(gòu)，且檢測器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作、使用方便、檢測安全、可靠，產(chǎn)品投入成本低，易于普及推廣。
[0005]本發(fā)明的又一個目的在于提供一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，它以在線運行電機為直接檢測對象，而且不會損壞在線運行電機的任何結(jié)構(gòu)、功能，它操作簡便、容易，檢測程序簡單，檢測安全、可靠，能24小時全天候檢測，檢測工具即裝即用、經(jīng)濟實惠，易于普及推廣。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，一種電機制動力矩在線檢測器，它包括一聯(lián)接固定于機座的測力裝置，所述測力裝置包括一傳力單元，該傳力單元與設(shè)置在機座內(nèi)的傳動齒輪嚙合傳動。
[0007]為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、效果優(yōu)化，其進一步的措施是:
[0008]所述傳力單元由傳力座、設(shè)置于傳力座的傳力軸及固聯(lián)于傳力軸的傳力齒輪組成。
[0009]所述傳力座由對稱的兩端蓋經(jīng)螺栓相向緊固合成。
[0010]所述傳力軸的一端為方軸，該方軸與扭矩扳手配合。
[0011]所述傳力齒輪為傳動比參數(shù)可更換型盤狀齒輪。
[0012]所述傳力座的底部與設(shè)置在機座軸伸端電樞前的傳動齒輪對應(yīng)的安裝窗口吻合。
[0013]為了實現(xiàn)上述另一目的一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其使用操作步驟是:
[0014]1、選定被檢測電機類型；
[0015]I1、檢查安裝窗口并確定機座內(nèi)已經(jīng)安裝傳動齒輪；[0016]II1、確定被檢測電機制動力矩的安全制動力矩值；
[0017]IV、確定傳力齒輪與傳動齒輪的傳動比；
[0018]V、選定被檢測電機用扭矩扳手并預(yù)設(shè)扭矩數(shù)值；
[0019]V1、取下被檢測電機機座安裝窗口并裝上防護蓋；
[0020]νπ、將測力裝置的傳力座對中安裝窗口置放；
[0021]珊、確定傳力齒輪與傳動齒輪嚙合完整；
[0022]IX、固定測力裝置的傳力座于電機安裝窗口 ；
[0023]X、電機靜止待測；
[0024]X1、將扭矩扳手套入傳力單元方軸；
[0025]ΧΠ、順時針或逆時針扳動扭矩扳手，扳動過程中未出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；
[0026]XII1、檢測結(jié)論:經(jīng)在線檢測，該電機的制動力矩值大于設(shè)定的安全制動力矩值，符合電機安全制動力矩標準，合格；
[0027]XIV、拆卸測力裝置，裝上防護蓋封閉被檢測電機機座安裝窗口，檢測操作完畢。
[0028]為了實現(xiàn)上述檢測方法及程序、效果優(yōu)化，其進一步的措施是:
[0029]其使用操作步驟I的選定被檢測電機類型為永磁直流電機，額定功率3.9KW,額定轉(zhuǎn)速3000RPM，制動器額定力矩30N.m。
[0030]其使用操作步驟III的確定被檢測電機制動力矩的安全制動力矩值為30N.m。
[0031]其使用操作步驟IV的確定傳力齒輪與傳動齒輪的傳動比為1.16。
[0032]本發(fā)明一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法，它使用在線運行的風力電機為選型機，通過增設(shè)用于連接測力裝置的傳力元件和安裝窗口 ；檢測時，將測力裝置及其傳力單元對接于安裝窗口，使傳力齒輪與傳動齒輪聯(lián)接嚙合并用螺釘將測力裝置予以固定；最后用市售扭矩扳手套入測力裝置的傳力軸端，扳動扭矩扳手從而實施對風力電機制動力矩的在線檢測的技術(shù)方案；它解決了現(xiàn)有在線運行的風力發(fā)電設(shè)備中，因其變槳電機在運行過程中的安全制動力矩均不能得到即時檢測，不能確認和保障風力發(fā)電設(shè)備及變槳電機的技術(shù)狀態(tài)和風力發(fā)電設(shè)備是否處于安全運行的難題。
[0033]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果:
[0034]( I )本發(fā)明采用于現(xiàn)有在線運行電機機座內(nèi)設(shè)置一傳動齒輪及安裝窗口，檢測時在此窗口安裝一測力裝置的技術(shù)方案；它解決了現(xiàn)有在線運行的風力發(fā)電設(shè)備中，因其變槳電機在運行過程中的安全制動力矩均不能得到即時檢測，不能確認和保障風力發(fā)電設(shè)備及變槳電機的技術(shù)狀態(tài)和風力發(fā)電設(shè)備是否處于安全運行的傳統(tǒng)技術(shù)難題；
[0035]( II )本發(fā)明采用于現(xiàn)有在線運行電機機座內(nèi)設(shè)置一傳動齒輪及安裝窗口，檢測時在此窗口安裝一測力裝置的技術(shù)方案；它既解決了在線運行電機的安全制動力矩無法檢測的傳統(tǒng)難題，又沒有改變現(xiàn)有在線運行電機的任何功能、結(jié)構(gòu)，取得了意想不到的技術(shù)效果;
[0036](III)本發(fā)明采用于現(xiàn)有在線運行電機機座內(nèi)設(shè)置一傳動齒輪及安裝窗口，檢測時在此窗口安裝一測力裝置的技術(shù)方案；它結(jié)構(gòu)簡單、合理，檢測科學、嚴謹，操作過程簡易，檢測結(jié)果精準、可靠；
[0037](IV)本發(fā)明采用于現(xiàn)有在線運行電機機座內(nèi)設(shè)置一傳動齒輪及安裝窗口，檢測時在此窗口安裝一測力裝置的技術(shù)方案；它不改變現(xiàn)有在線運行電機的任何結(jié)構(gòu)，只在被檢測主軸軸伸端的電樞與軸承之間的軸上設(shè)置一傳動齒輪，在對應(yīng)傳動齒輪的殼體上開設(shè)一測力裝置安裝窗口，它保障了現(xiàn)有設(shè)備的在線繼續(xù)安全運行，節(jié)約了更換新設(shè)備所需物資、人力的大量投入；
[0038](V)本發(fā)明采用只在安裝窗口設(shè)一防護蓋，檢測電機時才啟封防護蓋，電機外部無任何附件，它保持了現(xiàn)有在線運行電機的原有結(jié)構(gòu)、功能、特性；
[0039](VI)本發(fā)明采用即測即裝即卸的技術(shù)解決方案，它解決了被測產(chǎn)品、檢測工具二者之間相互獨立的問題，而且不對現(xiàn)有在線運行電機產(chǎn)生任何負面影響，有效延長了它們的使用壽命，擴展了電機的使用功能；
[0040](νπ)本發(fā)明采用即測即裝即卸的技術(shù)解決方案，獨立的檢測工具通用性強，無需每臺電機都配備一件，用戶可根據(jù)自己的需求配備檢測工具的數(shù)量；
[0041](VDI)本發(fā)明采用齒輪式傳力單元將兩者有機結(jié)合的技術(shù)解決方案，它通過齒輪傳遞力矩，機械性能好，可靠性高，傳動比自由可調(diào)，而且結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，便于包裝運輸和攜帶，能24小時全天候待檢，即裝即用，經(jīng)濟實惠，易于普及推廣。
[0042]本發(fā)明適合作現(xiàn)有在線運行的各種電機的檢測之用，特別適合風力發(fā)電設(shè)備的安全制動力矩的檢測。
[0043]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法主視圖。
[0045]圖2為圖1中本發(fā)明在電機主軸軸伸端的電樞與軸承之間，設(shè)有連接測力裝置用傳動齒輪及安裝窗口的電機主視圖。
[0046]圖3為圖1中本發(fā)明在電機主軸軸伸端設(shè)有連接測力裝置用傳動齒輪及安裝窗口并顯示窗口防護蓋的電機主視圖。
[0047]圖4為圖1中本發(fā)明在電機主軸軸伸端的電樞與軸承之間，設(shè)有連接測力裝置用安裝窗口的機座的殼體主視圖。
[0048]圖5為圖4的俯視圖。
[0049]圖6為圖4的側(cè)視圖。
[0050]圖7為本發(fā)明設(shè)置在機座的殼體上的防護蓋主視圖。
[0051]圖8為本發(fā)明用于即時連接電機的測力裝置主視圖。
[0052]圖9為本發(fā)明用于即時連接電機的測力裝置剖視圖。
[0053]圖10為本發(fā)明測力裝置中傳力單元的傳力軸放大主視圖。
[0054]圖11為本發(fā)明測力裝置中傳力單元的傳力軸放大側(cè)視圖。
[0055]圖12為本發(fā)明測力裝置中傳力齒輪和傳動齒輪主視圖。
[0056]圖13為本發(fā)明測力裝置中傳力齒輪和傳動齒輪側(cè)視圖。
[0057]圖中:1、機座，2、測力裝置，3、傳力單元，4、傳動齒輪，5、傳力座，6、傳力軸，7、傳力齒輪，8、端蓋，9、螺栓，10、方軸，11、安裝窗口，12、防護蓋，13、螺孔，14、光孔，16、軸承，17、電樞,18、主軸。
【具體實施方式】[0058]由附圖所示，本發(fā)明的工作與原理:一種電機制動力矩在線檢測器及其檢測方法，它使用在線運行的風力電機為選型機，通過增設(shè)用于連接測力裝置的傳力元件和安裝窗口，檢測時，將測力裝置及其傳力單元對接于安裝窗口，使傳力齒輪與傳動齒輪聯(lián)接嚙合并用螺釘將測力裝置予以固定，最后用市售扭矩扳手套入測力裝置的傳力軸端，扳動扭矩扳手從而實施對風力電機制動力矩的在線檢測。
[0059]結(jié)合附圖，一種電機制動力矩在線檢測器，它與設(shè)有傳力元件和安裝窗口的電機固聯(lián)，該類電機的主軸18軸伸端的電樞17前，或電樞17與軸承16之間，設(shè)有連接測力裝置2的傳動齒輪4及安裝窗口 11，安裝窗口 11設(shè)有防護蓋12 ;測力裝置2包括一傳力單元3，該傳力單元3由傳力座5、設(shè)置于傳力座5的傳力軸6及固聯(lián)于傳力軸6的傳力齒輪7組成。該傳力單元3中的傳力齒輪7與設(shè)置在電機機座I內(nèi)的傳動齒輪4經(jīng)安裝窗口 11嚙合傳動，嚙合傳動比參數(shù)可根據(jù)檢測要求確定更換其中一個，或傳力齒輪7，或傳動齒輪4，它們都是更換型盤狀齒輪；傳力座5的底部與設(shè)置在機座I軸伸端電樞前的傳動齒輪4對應(yīng)的安裝窗口 11吻合；傳力座5由對稱的兩端蓋8經(jīng)螺栓9相向緊固合成腔體，腔體內(nèi)的中心裝有一連接固定傳力齒輪7的傳力軸6，傳力軸6的方軸10端露于傳力座5腔體外，它與扭矩扳手配合；安裝時，只要取下電機機座I的殼體上的防護蓋12,將傳力座5光孔14與機座I的殼體螺孔13對中，用螺釘緊固即可進行檢測。
[0060]參看附圖，實現(xiàn)一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其使用操作步驟是:
[0061]1、選定被檢測電機類型，本實施方式選永磁直流電機，額定功率3.9KW,額定轉(zhuǎn)速3000RPM，制動器額定力矩30N.m;
[0062]I1、檢查安裝窗口并確定機座內(nèi)已經(jīng)安裝傳動齒輪；
[0063]II1、確定被檢測電機制動力矩的安全制動力矩值為30N.m ；
[0064]IV、確定傳力齒輪與傳動齒輪的傳動比為1.16 ；
[0065]V、選定被檢測電機用扭矩扳手并預(yù)設(shè)扭矩數(shù)值；
[0066]V1、取下被檢測電機機座安裝窗口并裝上防護蓋；
[0067]VI1、將測力裝置的傳力座對中安裝窗口置放；
[0068]珊、確定傳力齒輪與傳動齒輪嚙合完整；
[0069]IX、固定測力裝置的傳力座于電機安裝窗口 ；
[0070]X、電機靜止待測；
[0071]X1、將扭矩扳手套入傳力單元方軸；
[0072]ΧΠ、順時針或逆時針扳動扭矩扳手，扳動過程中未出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；
[0073]XII1、檢測結(jié)論:經(jīng)在線檢測，該電機的制動力矩值大于設(shè)定的安全制動力矩值，符合電機安全制動力矩標準，合格；
[0074]XIV、拆卸測力裝置，裝上防護蓋封閉被檢測電機機座安裝窗口，檢測操作完畢。
[0075]結(jié)合附圖，本發(fā)明的具體實施例:風力電機主要參數(shù):永磁直流電機，額定功率3.9KW，額定轉(zhuǎn)速3000RPM，制動器額定力矩30Ν.m ;機座殼體與主要傳力元件的成型及安裝尺寸為:S-16mm、Q_16mm、R_45°、A_62°、B-110。、M-4XM6-6H、Ll_13mm、L2_22mm、L3-24mm、Dl-144mm、D2-113mm、D3-123mm、D4-145mm、D5-157mm、Tl-5mm、T2-65mm、T3-196mm、T4-281mm、T5-58mm、q-12mm、P-13mm、H-97.5mm ;在永磁直流電機的主軸的電樞17與軸承16之間，安裝傳動齒輪4，對應(yīng)傳動齒輪4的機座I的殼體上開一安裝窗口 11，安裝窗口 11配裝防護蓋12，防護蓋12經(jīng)光孔14、螺孔13予以固定；檢測時，電機靜止，取下機座I上的防護蓋12，將測力裝置2的傳力座5對中永磁直流電機安裝窗口 11，檢查傳力齒輪7與傳動齒輪4的嚙合及傳動比的設(shè)定，根據(jù)電機的安全制動力矩標準要求，該次傳動比設(shè)為1.16，由電機的安全制動力矩值為30N.m，得出扭矩扳手需設(shè)定的值為(30 / 1.16)25.9N.m ;待各項設(shè)定、檢查完畢后，用螺釘將測力裝置2緊固于電機機座I上；接著，選用津源牌預(yù)設(shè)定型可調(diào)節(jié)扭矩扳手MD-100作檢測電機制動力矩的源動力工具，此時，將扭矩扳手套入測力裝置2的方軸10,順時針或逆時針手工扳動扭矩扳手,如扭矩扳手未出現(xiàn)打滑現(xiàn)象則說明電機的安全制動力矩合格，反之則不合格，從而實現(xiàn)永磁直流電機制動力矩的在線檢測；檢測完畢，取下測力裝置2，裝上防護蓋12，永磁直流電機與系統(tǒng)設(shè)備繼續(xù)進入正常運行中。
【權(quán)利要求】
1.一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于它包括一聯(lián)接固定于機座(I)的測力裝置(2)，所述測力裝置(2)包括一傳力單元(3)，該傳力單元(3)與設(shè)置在機座內(nèi)的傳動齒輪(4)嚙合傳動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于所述傳力單元(3)由傳力座(5)、設(shè)置于傳力座(5)的傳力軸(6)及固聯(lián)于傳力軸(6)的傳力齒輪(7)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于所述傳力座(5)由對稱的兩端蓋(8 )經(jīng)螺栓(9 )相向緊固合成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于所述傳力軸(6)的一端為方軸(10)，該方軸(10)與扭矩扳手配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于所述傳力齒輪(7)為傳動比參數(shù)可更換型盤狀齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機制動力矩在線檢測器，其特征在于所述傳力座(5)的底部與設(shè)置在機座軸伸端電樞前的傳動齒輪(4)對應(yīng)的安裝窗口(11)吻合。
7.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其特征在于其使用操作步驟是: 1、選定被檢測電機類型； I1、檢查安裝窗口并確定機座內(nèi)已經(jīng)安裝傳動齒輪； II1、確定被檢測電機制動力矩的安全制動力矩值； IV、確定傳力齒輪與傳動齒輪的傳動比； V、選定被檢測電機用扭矩扳手并預(yù)設(shè)扭矩數(shù)值； V1、取下被檢測電機機座安裝窗口并裝上防護蓋； νπ、將測力裝置的傳力座對中安裝窗口置放； 珊、確定傳力齒輪與傳動齒輪嚙合完整； IX、固定測力裝置的傳力座于電機安裝窗口； X、電機靜止待測； X1、將扭矩扳手套入傳力單元方軸； ΧΠ、順時針或逆時針扳動扭矩扳手，扳動過程中未出現(xiàn)打滑現(xiàn)象； XII1、檢測結(jié)論:經(jīng)在線檢測，該電機的制動力矩值大于設(shè)定的安全制動力矩值，符合電機安全制動力矩標準，合格； XIV、拆卸測力裝置，裝上防護蓋封閉被檢測電機機座安裝窗口，檢測操作完畢。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其特征在于其使用操作步驟I的選定被檢測電機類型為永磁直流電機，額定功率3.9KW，額定轉(zhuǎn)速3000RPM,制動器額定力矩30Ν.m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其特征在于其使用操作步驟III的確定被檢測電機制動力矩的安全制動力矩值為30N.m。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)一種電機制動力矩在線檢測器的檢測方法，其特征在于其使用操作步驟IV的確定傳力齒輪與傳動齒輪的傳動比為1.16。
【文檔編號】G01L5/28GK103759877SQ201310631935
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】黃建軍, 彭足運, 張志堅, 宋勇, 王君, 朱剛, 左思 申請人:江麓機電集團有限公司