CN101261187A - 一种测试风力发电变桨轴承的试验机 - Google Patents

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Abstract

一种测试风力发电变桨轴承的试验机相对变桨轴承内圈(7)两端面呈对称反向结构布局，即在变桨轴承内圈两端分别联接法兰盘(10)，变桨轴承外圈(8)两端通过螺栓(9)固定在试验机上，两个相同的法兰盘左右联接有悬臂梁轴系，一轴系为主动，一轴系为被动，主动轴系除设置有带轮(6)外与被动轴系配置相同但结构布局反向；主动轴系中，试验机的一端固定绞支座(1)并联接轴向油缸(2)，轴向油缸联接轴(5)，轴与左法兰盘联接，轴上依次配置力传感器(3)、加载轴承(4)、带轮，在加载轴承上配备加载套(12)，加载套通过绞支座与径向油缸(11)联接，径向油缸的输出轴上配备力传感器。结构简单，操作便利，具备自控功能。

Description

一种测试风力发电变桨轴承的试验机
技术领域
本发明属于轴承试验技术领域，尤其涉及到一种测试风力发电变桨轴承的试验机。
背景技术
风力发电属清洁可再生能源项目，今年年初被国务院定为重点发展的十六个重大技术专项。风力发电变桨轴承是风力发电机中的重要部件之一，随着国产风电变桨轴承研制成功，一举改变了风机行业变桨轴承全部依靠进口的历史。
风电变桨轴承属于特大型轴承，它一般安装在几十米的高空，正常工况下承受径向和轴向的联合载荷，倾覆力矩、轴承工作环境温度恶劣，而且要求能够连续无故障工作，这就必须确保每一套轴承都具有很高的可靠性。为了满足风机行业用户实现国产替代进口的需要，防止变桨轴承在工作时出现故障，轴承出厂前必须进行性能试验，在模拟工况试验时，必须做到安全可靠，且要装拆方便。
目前由于缺少完善的试验装备及试验技术，对风电变桨轴承其综合性能的考核缺乏相应的手段，无法获得科学准确的试验数据，使得长寿命、高可靠性风电变桨轴承在试验研究方面缺乏技术支持，已经制约了国内风电变桨轴承产品进一步的发展。
发明内容：
为解决目前风电变桨轴承没有完善的试验装备，试验数据缺乏准确性、完整性问题，本发明设计了一种测试风力发电变桨轴承的试验机，该机结构简单，操作便利，具备自动控制功能，能够准确、可靠的实现对风电变桨轴承的试验考核。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的测试风力发电变桨轴承的试验机，其试验机相对变桨轴承内圈两端面呈对称反向结构布局，即在变桨轴承内圈两端分别联接法兰盘，变桨轴承外圈两端通过螺栓固定在试验机上，两个相同的法兰盘左右联接有悬臂梁轴系，一轴系为主动，一轴系为被动，主动轴系除设置有带轮外与被动轴系配置相同但结构布局反向；主动轴系中，试验机的一端固定绞支座并联接轴向油缸，轴向油缸联接轴，轴与左法兰盘联接，轴上依次配置力传感器、加载轴承、带轮，在加载轴承上配备加载套，加载套通过绞支座与径向油缸联接，径向油缸的输出轴上配备力传感器。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、该风电变桨轴承试验机可以准确、可靠的实现对风电变桨轴承的试验考核；
2、整机结构简单，操作便利；
3、加载系统通过拉压力传感器的反馈信号调节比例阀以控制液压油缸动作，加载精度高；
4、通过工控机控制，操作系统可靠性高，可以实现无人化管理。
附图说明
图1是本发明的试验机结构示意图。
图1中：1-铰支座；2-轴向油缸；3-力传感器；4-加载轴承；5轴；6-带轮；7-内圈；8-外圈；9-螺栓；10-法兰盘；11-径向油缸；12-加载套。
具体实施方式
如图1所示，本发明的测试风力发电变桨轴承的试验机，其试验机相对变桨轴承内圈(7)两端面呈对称反向结构布局，即在变桨轴承内圈(7)两端分别联接法兰盘(10)，变桨轴承外圈(8)两端通过螺栓(9)固定在试验机上，两个相同的法兰盘(10)左右联接有悬臂梁轴系，一轴系为主动，一轴系为被动，主动轴系除设置有带轮(6)外与被动轴系配置相同但结构布局反向；主动轴系中，试验机的一端固定绞支座(1)并联接轴向油缸(2)，轴向油缸(2)联接轴(5)，轴(5)与左法兰盘(10)联接，轴(5)上依次配置力传感器(3)、加载轴承(4)、带轮(6)，在加载轴承(4)上配备加载套(12)，加载套(12)通过绞支座(1)与径向油缸(11)联接，径向油缸(11)的输出轴上配备力传感器(3)。
本发明的设计原理基于：设轴的长度为L，在加载时，一个径向油缸的拉力为F1，另一径向油缸的拉力为F2，则试验轴承受到的径向力为Fr＝F1-F2，而力矩为M＝(F1+F2)L。只要把轴的长度L确定，就可以从两方程中解出F1、F2，从而大大缩短了试验机的长度，节省了所占空间以及材料和费用。
试验时，通过法兰盘(10)联接变桨轴承的内圈(7)，而外圈(8)则固定在试验机上。加载轴承(4)通过组合加载套(12)分别和径向油缸(11)、轴向油缸(2)相连。径向油缸(11)前端有一绞支座(1)用于固定在加载套(12)上，径向油缸(11)的后端也连有一绞支座固定在试验机上。因为对变桨轴承而言其试验机呈对称反向结构布局，所以对各绞支座、活塞杆能够实现自导向，对径向油缸(11)而言，其两端的两个绞支座，各限制了三个方向的移动自由度以及两个方向的转动自由度，径向油缸可以绕销自由转动，沿轴向油缸(2)轴线方向移动，可以靠活塞杆本身伸缩方实现。这样，径向油缸的拉力方向正好与活塞位于同一轴线上，没有受到其它方向力的干涉，符合力学二力杆的延伸。在平衡状态时，比例凋定的压力保持不变，轴向载荷和径向载荷为两个相互独立的分力，互不影响。

Claims (1)

1、一种测试风力发电变桨轴承的试验机，其特征在于：试验机相对变桨轴承内圈(7)两端面呈对称反向结构布局，即在变桨轴承内圈(7)两端分别联接法兰盘(10)，变桨轴承外圈(8)两端通过螺栓(9)固定在试验机上，两个相同的法兰盘(10)左右联接有悬臂梁轴系，一轴系为主动，一轴系为被动，主动轴系除设置有带轮(6)外与被动轴系配置相同但结构布局反向；主动轴系中，试验机的一端固定绞支座(1)并联接轴向油缸(2)，轴向油缸(2)联接轴(5)，轴(5)与左法兰盘(10)联接，轴(5)上依次配置力传感器(3)、加载轴承(4)、带轮(6)，在加载轴承(4)上配备加载套(12)，加载套(12)通过绞支座(1)与径向油缸(11)联接，径向油缸(11)的输出轴上配备力传感器(3)。
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