CN103512748A - 在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，在试验台上固定第一电机和第二电机，得到第一电机的输出轴和第二电机的输出轴之间的输出轴中心距D1，将主试齿轮箱的输出轴与陪试齿轮箱的输出轴相连，得到主试齿轮箱的输入轴与陪试齿轮箱的输入轴之间的输入轴中心距D2，将主试齿轮箱的输入轴通过第一万向联轴节与第一电机的输出轴相连，并将陪试齿轮箱的输入轴通过第二万向联轴节与第二电机的输出轴相连，当D2大于D1时，第一万向联轴节采用平面反W型布置，第二万向联轴节采用平面W型布置；当D2小于D1时，第一万向联轴节采用平面W型布置，第二万向联轴节采用平面反W型布置。本发明能够实现齿轮箱快速连接，节省调整电机位置的时间。

Description

在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法
技术领域
本发明涉及一种在试验台上连接齿轮箱的方法，适用于齿轮箱的背靠背加载试验，尤其适用于风电齿轮箱等大型齿轮箱的背靠背加载试验。
背景技术
在现有的齿轮箱背靠背加载试验连接方案中，电机的输出轴轴线与齿轮箱的输入轴轴线同轴，即两台电机输出轴之间的中心距D1（参见图1）与两台齿轮箱的输入轴之间的中心距D2相等（参见图2）。随着齿轮箱系列化及产品多样化的发展，两台齿轮箱的输入轴之间的中心距D2也是各不相同，而加载试验台是有限的，因此通常需要在同一试验台上进行不同齿轮箱的背靠背加载试验。在同一试验台上进行背靠背连接时，通常需要调整电机的位置，即调整两台电机输出轴之间的中心距D1来适应两台齿轮箱的输入轴之间的中心距D2。而调整两台电机输出轴之间的中心距D1需要将电机整体位置移动，操作过程繁琐且复杂，甚至会涉及到电机外部电缆管路的重新布置，试验台搭建效率非常低，不利于在同一试验台上进行不同齿轮箱的背靠背加载试验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在不需要调整试验台上电机位置的情况下（即两台电机输出轴之间的中心距D1保持不变），能够快速实现在同一试验台上对（不同输入轴中心距D2的）齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，包括如下步骤：在试验台上固定第一电机和第二电机，得到第一电机的输出轴和第二电机的输出轴之间的输出轴中心距D1，将主试齿轮箱的输出轴与陪试齿轮箱的输出轴相连，得到主试齿轮箱的输入轴与陪试齿轮箱的输入轴之间的输入轴中心距D2，将主试齿轮箱的输入轴通过第一万向联轴节与第一电机的输出轴相连，并将陪试齿轮箱的输入轴通过第二万向联轴节与第二电机的输出轴相连，当齿轮箱的输入轴中心距D2大于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节采用平面反W型布置，第二万向联轴节采用平面W型布置；当齿轮箱的输入轴中心距D2小于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节采用平面W型布置，第二万向联轴节采用平面反W型布置，第一万向联轴节的两个万向节的平面偏转角度β1、β2，和第二万向联轴节的两个万向节的平面偏转角度β3、β4均相等，即保持β1=β2=β3=β4。
所述第一电机通过第一电机输出轴连接法兰与第一万向联轴节一端的万向法兰相连接，主试齿轮箱通过第一输入轴连接法兰与第一万向联轴节另一端的万向法兰相连接；所述陪试齿轮箱通过第二输入轴连接法兰与第二万向联轴节一端的万向法兰相连接，第二电机通过第二电机输出轴连接法兰与第二万向联轴节另一端的万向法兰相连接；主试齿轮箱的输出轴与陪试齿轮箱的输出轴之间采用输出轴连接机构相连接。
优选，所述输出轴连接机构是两端大法兰盘通过弹性销连接在一起。
技术效果：本发明巧妙利用了万向联轴节的平面W型布置和平面反W型布置型式，解决了齿轮箱背靠背加载试验连接时电机中心距与齿轮箱中心距不相等的难题，在维持电机位置不动的情况下，实现了任意中心距齿轮箱在该试验台上的背靠背连接，为不同类型齿轮箱（不同输入轴中心距D2）在同一试验台上实现快速连接、互换提供了有效的方法，节省了大量用于调整电机位置的时间，试验台搭建速度快，不仅提高了试验效率，而且还提高了试验台的利用率。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是两台电机输出轴之间的输出轴中心距D1的定义示意图；
图2是两台齿轮箱的输入轴之间的输入轴中心距D2的定义示意图；
图3是本发明在齿轮箱输入轴中心距大于电机输出轴中心距时的试验连接方案的俯视图；
图4是本发明在齿轮箱输入轴中心距小于电机输出轴中心距时的试验连接方案的俯视图；
图5是第一万向联轴节3的平面反W型连接方案的俯视放大图；
图6是第二万向联轴节9的平面W型连接方案的俯视放大图；
图7是主试齿轮箱和陪试齿轮箱的连接方案的俯视放大图。
具体实施方式
如图1、2、3、5、6、7所示，本发明的一种在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，包括如下步骤：在试验台上固定第一电机1和第二电机11，得到第一电机1的输出轴1-1和第二电机11的输出轴11-1之间的输出轴中心距D1，将主试齿轮箱5的输出轴5-2与陪试齿轮箱7的输出轴7-2相连，得到主试齿轮箱5的输入轴5-1与陪试齿轮箱7的输入轴7-1之间的输入轴中心距D2，将主试齿轮箱5的输入轴5-1通过第一万向联轴节3与第一电机1的输出轴1-1相连，并将陪试齿轮箱7的输入轴7-1通过第二万向联轴节9与第二电机11的输出轴11-1相连，当齿轮箱的输入轴中心距D2大于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节3采用平面反W型布置，第二万向联轴节9采用平面W型布置，第一万向联轴节3的两个万向节的平面偏转角度β1、β2，和第二万向联轴节9的两个万向节的平面偏转角度β3、β4均相等，即β1=β2=β3=β4。
 “平面W型布置”在行业标准JB/T 3241-2005《SWP型剖分轴承座十字轴式万向联轴器》的附录B 中有说明。 将“平面W型布置”上下颠倒过来即为“平面反W型布置”。
试验时，主试齿轮箱5和陪试齿轮箱7的通过万向联轴节与电机连接的轴定义为齿轮箱的输入轴，主试齿轮箱5和陪试齿轮箱7的背靠背相连的轴定义为齿轮箱的输出轴。
齿轮箱的输出轴可以是实体的轴，也可以是环状类等其他回转体的形式。
所述第一电机1通过第一电机输出轴连接法兰2与第一万向联轴节3一端的万向法兰相连接，主试齿轮箱5通过第一输入轴连接法兰4与第一万向联轴节3另一端的万向法兰相连接；所述陪试齿轮箱7通过第二输入轴连接法兰8与第二万向联轴节9一端的万向法兰相连接，第二电机11通过第二电机输出轴连接法兰10与第二万向联轴节9另一端的万向法兰相连接；主试齿轮箱5的输出轴5-2与陪试齿轮箱7的输出轴7-2之间采用输出轴连接机构6相连接。
输出轴连接机构6可以是两端大法兰盘通过弹性销连接在一起，以传递扭矩；也可以是其他可以传递扭矩的机构，如万向联轴节等。 
如图5所示，在第一万向联轴节3的平面反W型布置中，假设电机输出轴连接法兰2的中心线处于水平位置，并与第一万向联轴节3左侧万向法兰用螺栓固定好，将第一万向联轴节3右侧两个关节沿对应轴线顺时针转动β1角度和β2角度，并使两个角度满足关系β1=β2。如图6所示，在第二万向联轴节9的平面W型布置中，第二电机输出轴连接法兰10中心线依然处于水平位置，并与第二万向联轴节9右侧万向法兰用螺栓固定好，将第二万向联轴节9左侧两个关节沿对应轴线顺时针转动β4角度和β3角度，并使角度满足关系β4=β3=β2=β1。
如图7所示，在主试齿轮箱5和陪试齿轮箱7连接方案俯视图中，输出轴连接机构6连接好后，将主试齿轮箱5和陪试齿轮箱7整体沿着中心轴线顺时针方向旋转α角度，直至旋转的角度能与万向联轴节3、9对应的万向法兰连接好。
如图4所示，当齿轮箱的输入轴中心距D2小于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节3采用平面W型布置，第二万向联轴节9采用平面反W型布置。

Claims (3)

1.一种在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，包括如下步骤：
a、在试验台上固定第一电机（1）和第二电机（11），得到第一电机（1）的输出轴（1-1）和第二电机（11）的输出轴（11-1）之间的输出轴中心距D1， 
b、将主试齿轮箱（5）的输出轴（5-2）与陪试齿轮箱（7）的输出轴（7-2）相连，得到主试齿轮箱（5）的输入轴（5-1）与陪试齿轮箱（7）的输入轴（7-1）之间的输入轴中心距D2，
c、将主试齿轮箱（5）的输入轴（5-1）通过第一万向联轴节（3）与第一电机（1）的输出轴（1-1）相连，并将陪试齿轮箱（7）的输入轴（7-1）通过第二万向联轴节（9）与第二电机（11）的输出轴（11-1）相连，
当齿轮箱的输入轴中心距D2大于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节（3）采用平面反W型布置，第二万向联轴节（9）采用平面W型布置；当齿轮箱的输入轴中心距D2小于电机的输出轴中心距D1时，第一万向联轴节（3）采用平面W型布置，第二万向联轴节（9）采用平面反W型布置，第一万向联轴节（3）的两个万向节的平面偏转角度β1、β2，和第二万向联轴节（9）的两个万向节的平面偏转角度β3、β4均相等，即保持β1=β2=β3=β4。
2.根据权利要求1所述的在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，其特征在于：所述第一电机（1）通过第一电机输出轴连接法兰（2）与第一万向联轴节（3）一端的万向法兰相连接，主试齿轮箱（5）通过第一输入轴连接法兰（4）与第一万向联轴节（3）另一端的万向法兰相连接；所述陪试齿轮箱（7）通过第二高速轴输入轴连接法兰（8）与第二万向联轴节（9）一端的万向法兰相连接，第二电机（11）通过第二电机输出轴连接法兰（10）与第二万向联轴节（9）另一端的万向法兰相连接；主试齿轮箱（5）的输出轴（5-2）与陪试齿轮箱（7）的输出轴（7-2）之间采用输出轴连接机构（6）相连接。
3.根据权利要求2所述的在同一试验台上对齿轮箱进行背靠背加载试验的连接方法，其特征在于：所述输出轴连接机构（6）是两端大法兰盘通过弹性销连接在一起。
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