CN102252841A - 一种风电瓦变桨、偏航、主轴承试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承试验机，通过对模拟实际安装法兰的加载施力盘的加载并传递到试验的大兆瓦级变桨、偏航、主轴承上。旋转驱动装置通过齿轮传动和下加载环轨和上加载环轨上的沟道与左右推力液压加载油缸机构、左右加载力方向转换杠杆机构上工作滚轮实现模拟大兆瓦级变桨、偏航、主轴承工作时的旋转。由八个以上振动传感器和信号传输分析系统组成的振动测量系统，用以测量试验的变桨、偏航、主轴承试验运行中的振动。安装在试验轴承注油孔中接近沟道位置由六个以上温度传感器和信号传输分析系统组成的温度测量系统，用以测量试验的变桨、偏航、主轴承的运行温度。

Description

一种风电瓦变桨、偏航、主轴承试验机
技术领域  本发明涉及一种1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承试验设备，是用来试验1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的承载能力并用来评价风电1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的设计、加工工艺、材料选择和热处理的合理性，为瓦变桨、偏航、主轴承的使用寿命的评价体系建立试验基础。
背景技术  当前，在风电变桨、偏航、主轴承制造中，缺乏大兆瓦级变桨、偏航、主轴承的试验机，无法对风电变桨、偏航、主轴承进行综合评价；因此实现大兆瓦级变桨、偏航、主轴承的试验，通过试验检验风电变桨、偏航、主轴承的承载能力，评价风电1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的设计、加工工艺、材料选择和热处理的合理性，为兆瓦变桨、偏航、主轴承的使用寿命的评价体系建立试验基础。
发明内容  为了解决上述现有技术存在的问题，为了实现大兆瓦级变桨、偏航、主轴承的试验，本发明提供一种1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承试验机，该1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承试验机能够实现3兆瓦以内的变桨、偏航、主轴承的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：风电1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承试验机由底座、左右倾覆力矩液压加载油缸机构、左右推力液压加载油缸机构、左右加载力方向转换杠杆机构，左右轴向液压加载油缸机构、左右径向力液压加载油缸机构、轴向力液压加载油缸机构旋转驱动装置、上下过度法兰、下加载环轨、上加载环轨、加载施力盘、轴承座、推力轴承、轴向位移与跳动测量系统、径向位移与跳动测量系统、驱动转矩测量系统、振动测量系统、温度测量系统构成。在底座上左右装有左右倾覆力矩液压加载油缸机构，左右轴向推力液压加载油缸机构、左右加载力方向转换杠杆机构；中间装有与工作台底座中心同心的下过度法兰；试验的大兆瓦级变桨、偏航、主轴承装在下过度法兰上，通过安装在大兆瓦级变桨、偏航、主轴承上的上过度法兰与加载施力盘相连接；轴向力液压加载油缸机构通过加载施力盘上的轴承座、推力轴承与加载施力盘连接。左右倾覆力矩液压加载油缸机构，左右推力液压加载油缸机构、左右加载力方向转换杠杆机构，轴向力液压加载油缸机构共同作用下，通过对模拟实际安装法兰的加载施力盘的加载并传递到试验的大兆瓦级变桨、偏航、主轴承上。油缸的液压系统采用数控调压技术，通过计算机软件的指令信号，调节各个加载油缸的工作压力产生模拟的加载载荷。旋转驱动装置通过齿轮传动和下加载环轨和上加载环轨上的沟道与左右推力液压加载油缸机构、左右加载力方向转换杠杆机构上工作滚轮实现模拟大兆瓦级变桨、偏航、主轴承工作时的旋转。实现大兆瓦级变桨、偏航、主轴承的模拟加载试验。轴向位移与跳动测量系统是由八个以上位移传感器和信号传输分析系统组成，安装在下过度法兰上，探头与旋转端面接触，用以测量由于轴承的轴向变形和游隙产生的位移和跳动；径向位移与跳动测量系统是由八个以上位移传感器和信号传输分析系统组成，安装在下过度法兰上，探头与连接上过度法兰上的测量环带接触，用以测量由于轴承的轴向变形和游隙产生的位移和跳动；驱动转矩测量系统是由扭矩仪、力矩传递皮带和信号传输分析系统组成，安装在旋转驱动装置的机壳上，力矩传递皮带连接扭矩仪和驱动齿轮，用以测量旋转驱动装置工作时的工作转矩。安装在试验轴承上，由八个以上振动传感器和信号传输分析系统组成的振动测量系统，用以测量试验的变桨、偏航、主轴承试验运行中的振动。安装在试验轴承注油孔中接近沟道位置由六个以上温度传感器和信号传输分析系统组成的温度测量系统，用以测量试验的变桨、偏航、主轴承的运行温度。
本发明的有益效果是：可以实现对1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的承载能力的试验，对试验中轴承的驱动转矩、轴向跳动、径向跳动、游隙、温度和振动、变形进行随机检测与记录，可以根据实验数据对试验的变桨、偏航、主轴承进行评估和分析，检验其设计、加工工艺、材料选择和热处理是否满足要求的承载能力，为变桨、偏航、主轴承上机使用提供依据。
附图说明
图1为本发明结构简图。
图1所示的附图标记如下：1、左加载力方向转换杠杆机构，2、下加载环轨，3、上加载环轨，4、加载施力盘，5、温度测量系统，6、轴承座，7、推力轴承，8、轴承端盖，9、拉力连杆，10、上过度法兰，11、振动测量系统，12、试验轴承，13、右径向力液压加载油缸机构，14、右推力液压加载油缸机构，15、右加载力方向转换杠杆机构，16、左倾覆力矩液压加载油缸机构，17、左推力液压加载油缸机构，18、左径向力液压加载油缸机构，19、径向位移与跳动测量系统，20、轴向位移与跳动测量系统，21、旋转驱动装置，22、驱动转矩测量系统，23、轴向力液压加载油缸机构，24、底座，25、下过度法兰，26、右倾覆力矩液压加载油缸机构。
具体实施方式
本发明的具体实施方式是：在底座24上的左侧装有左倾覆力矩液压加载油缸机构16，左推力液压加载油缸机构17，左加载力方向转换杠杆机构1，左径向力液压加载油缸机构18；右侧装有右倾覆力矩液压加载油缸机构26，右推力液压加载油缸机构14，右加载力方向转换杠杆机构15，右径向力液压加载油缸机构13。中间装有与底座24中心同心的下过度法兰25；试验轴承12装在下过度法兰25上，通过安装在大兆瓦级变桨、偏航、主轴承上的上过度法兰10与加载施力盘4相连接；轴向力液压加载油缸机构24装在底座24底部，通过加载施力盘4上的轴承座6、推力轴承7，轴承端盖8，拉力连杆9与加载施力盘4连接。加载施力盘4上下表面分别装有上加载环轨3和下加载环轨2，推力液压加载油缸机构和加载力方向转换杠杆机构上的工作滚轮能在上加载环轨3和下加载环轨2上的沟道滚动。旋转驱动装置21安装在的底座24上，通过齿轮传动带动试验轴承12旋转。轴向位移与跳动测量系统20上的位移传感器安装在下过度法兰上，探头与试验轴承12端面接触；径向位移与跳动测量系统19的位移传感器，安装在下过度法兰25上，探头与上过度法兰10上的测量环带接触，驱动转矩测量系统22的扭矩仪安装在旋转驱动装置的机壳上，力矩传递皮带连接扭矩仪和驱动齿轮，振动测量系统11上振动传感器安装在试验轴承12外径12上；温度测量系统5上的温度传感器安装在试验轴承12注油孔中。
试验时，将试验轴承12装上试验机，左倾覆力矩液压加载油缸机构16左加载力方向转换杠杆机构1，和右推力液压加载油缸机构14共同作用，通过机构上工作滚轮在加载施力盘4形成左向倾覆力矩。右倾覆力矩液压加载油缸机构26右加载力方向转换杠杆机构15，和左推力液压加载油缸机构17共同作用，通过机构上工作滚轮在加载施力盘4形成右向倾覆力矩。可根据试验需求选择加载力矩的大小和方向。左右两边的径向力液压加载油缸机构，通过机构上工作滚轮对上过度法兰10加载径向力，可根据试验需求选择加载的径向力大小和方向。轴向力液压加载油缸机构23通过加载施力盘上4的轴承座6、推力轴承7，轴承端盖8，拉力连杆9对加载施力盘4加载轴向力。通过加载施力盘4将加载在上面的倾覆力矩、径向力、轴向力传导到试验轴承12上，形成对试验轴承12的加载。通过旋转驱动装置21带动试验轴承12按试验轴承12实际运行状况转动，模拟实际运行。加载载荷的的大小，方向，由计算机依据风电机组载荷谱的载荷变化情况，对油缸的液压系统发出指令信号，调整参加加载的加载油缸，改变加载载荷的方向，调整加载油缸的工作压力，改变加载载荷的大小；模拟轴承在实际运行中运行和承受载荷的工况，实现对对1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的承载能力的的模拟试验。
安装在下过度法兰25上的八个轴向位移传感器，探头与试验轴承12旋转端面接触，同步测量由于试验轴承12的轴向变形和游隙产生的位移和跳动。
安装在下过度法兰25上的八个径向位移传感器，探头与连接上过度法兰上的测量环带接触，同步测量由于试验轴承12的径向变形和游隙产生的径向位移和跳动。安装在旋转驱动装置21机壳上的扭矩仪，同步测量旋转驱动装置工作时的工作转矩。安装在试验轴承12上的八个振动传感器同步测量试验轴承运行中的振动。安装在试验轴承注油孔中的六个温度传感器，同步测量试验轴承12的运行温度。

Claims (1)

1.一种风电瓦变桨、偏航、主轴承试验机，其特征是：
在底座(24)上的左侧装有左倾覆力矩液压加载油缸机构(16)，左推力液压加载油缸机构(17)，左加载力方向转换杠杆机构(1)，左径向力液压加载油缸机构(18)；右侧装有右倾覆力矩液压加载油缸机构(26)，右推力液压加载油缸机构(14)，右加载力方向转换杠杆机构(15)，右径向力液压加载油缸机构(13)；中间装有与底座(24)中心同心的下过度法兰(25)；试验轴承(12)装在下过度法兰(25)上，通过安装在大兆瓦级变桨、偏航、主轴承上的上过度法兰(10)与加载施力盘(4)相连接；轴向力液压加载油缸机构(24)装在底座(24)底部，通过加载施力盘(4)上的轴承座(6)、推力轴承(7)，轴承端盖(8)，拉力连杆(9)与加载施力盘(4)连接；加载施力盘(4)上下表面分别装有上加载环轨(3)和下加载环轨(2)，推力液压加载油缸机构和加载力方向转换杠杆机构上的工作滚轮能在上加载环轨(3)和下加载环轨(2)上的沟道滚动；旋转驱动装置(21)安装在的底座(24)上，通过齿轮传动带动试验轴承(12)旋转；轴向位移与跳动测量系统(20)上的位移传感器安装在下过度法兰上，探头与试验轴承(12)端面接触；径向位移与跳动测量系统(19)的位移传感器，安装在下过度法兰(25)上，探头与上过度法兰(10)上的测量环带接触，驱动转矩测量系统(22)的扭矩仪安装在旋转驱动装置的机壳上，力矩传递皮带连接扭矩仪和驱动齿轮，振动测量系统(11)上振动传感器安装在试验轴承(12)外径(12)上；温度测量系统(5)上的温度传感器安装在试验轴承(12)注油孔中；
试验时，将试验轴承(12)装上试验机，左倾覆力矩液压加载油缸机构(16)左加载力方向转换杠杆机构(1)，和右推力液压加载油缸机构(14)共同作用，通过机构上工作滚轮在加载施力盘(4)形成左向倾覆力矩；右倾覆力矩液压加载油缸机构(26)右加载力方向转换杠杆机构(15)，和左推力液压加载油缸机构(17)共同作用，通过机构上工作滚轮在加载施力盘(4)形成右向倾覆力矩；可根据试验需求选择加载力矩的大小和方向；左右两边的径向力液压加载油缸机构，通过机构上工作滚轮对上过度法兰(10)加载径向力，可根据试验需求选择加载的径向力大小和方向；轴向力液压加载油缸机构(23)通过加载施力盘上(4)的轴承座(6)、推力轴承(7)，轴承端盖(8)，拉力连杆(9)对加载施力盘(4)加载轴向力；通过加载施力盘(4)将加载在上面的倾覆力矩、径向力、轴向力传导到试验轴承(12)上，形成对试验轴承(12)的加载；通过旋转驱动装置(21)带动试验轴承(12)按试验轴承(12)实际运行状况转动，模拟实际运行；加载载荷的的大小，方向，由计算机依据风电机组载荷谱的载荷变化情况，对油缸的液压系统发出指令信号，调整参加加载的加载油缸，改变加载载荷的方向，调整加载油缸的工作压力，改变加载载荷的大小；模拟轴承在实际运行中运行和承受载荷的工况，实现对对1～3兆瓦变桨、偏航、主轴承的承载能力的的模拟试验；
安装在下过度法兰(25)上的八个轴向位移传感器，探头与试验轴承(12)旋转端面接触，同步测量由于试验轴承(12)的轴向变形和游隙产生的位移和跳动；
安装在下过度法兰(25)上的八个径向位移传感器，探头与连接上过度法兰上的测量环带接触，同步测量由于试验轴承(12)的径向变形和游隙产生的径向位移和跳动；安装在旋转驱动装置(21)机壳上的扭矩仪，同步测量旋转驱动装置工作时的工作转矩；安装在试验轴承(12)上的八个振动传感器同步测量试验轴承运行中的振动；安装在试验轴承注油孔中的六个温度传感器，同步测量试验轴承(12)的运行温度。
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