CN105699073B - 一种风电增速机试验测试自动对中系统 - Google Patents

一种风电增速机试验测试自动对中系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电增速机试验测试自动对中系统，它涉及几十吨至百吨重量的重型机械精确对中，安装，调试技术领域。A模块、B模块、C模块和D模块依次连接，A模块包含电动机、工艺齿轮箱、扭矩传感器、万向联轴器和连接法兰，扭矩传感器安装到电动机上，扭矩传感器的前端与万向联轴器的一端连接,万向联轴器的另一端与连接法兰连接,且连接法兰设置在工艺齿轮箱上，电动机与扭矩传感器的相对位置在调整对中过程保持不变。试验台满足各种不同型号增速机加载测试要求；装配完成的增速机可以直接上台精确调整联接。解决行业内共性快速调整应用案例的增速机加载试验时振动干扰问题。操作人员采用遥控手柄驱动伺服机构动作，便携快速调整。

Description

一种风电增速机试验测试自动对中系统
技术领域
本发明涉及一种风电增速机试验测试自动对中系统，它涉及几十吨至百吨重量的重型机械精确对中，安装，调试技术领域。
背景技术
增速机加载试验台对中系统一般为陪试增速机与被试增速机低速（输入）端通过（鼓形齿等）联轴器互连（背靠背），陪（被）试增速机的高速（输出）端（通过联轴器、扭矩传感器等）与电机相连。
目前，国内外增速机加载试验台调整对中方式一般有两种方式。第一种是固定式，将增速机和电机分别固定在地基上，陪试增速机与被试增速机的低速端对中采取人工加垫片，拧侧向螺丝的方式对中，电（发）动机与陪（被）试增速机对中方法与两台增速机低速端对中的方法相同，此种联接方式需要很长时间，生产效率低下。
第二种方式是移动式，将电动机，发电机，陪试增速机、被试增速机分别安装在各自的移动平台上，每个移动平台具有轴向，径向和垂直方向的自由度，三个维度的运动采用伺服机构，伺服机构主要包括导轨，滑块，丝杠，伺服电机，这种结构虽然可以满足快速调整对中要求，但是此方案因导轨为点接触或线接触（导轨滑块滚动体为球形或圆柱形），刚性很差造成加载试验时异常振动，此问题为行业内共性问题，尚无解决方案。
风电增速机试验测试系统低效率或刚性差而引起的异常振动问题，已经影响到风电增速机行业的发展壮大。针对此种情况，设计一款风电增速机试验测试对中系统，既可以满足快速调整问题，又可以解决因刚性差而导致加载试验时异常振动的问题，已经迫在眉睫。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种风电增速机试验测试自动对中系统。
本发明一种风电增速机试验测试自动对中系统,它包含4个模块，分别是A模块1、B模块2、C模块3和D模块4，A模块1、B模块2、C模块3和D模块4依次连接，所述的A模块1包含电动机A1、工艺齿轮箱A2、扭矩传感器A3、万向联轴器A4和连接法兰A5，扭矩传感器A3安装到电动机A1上，扭矩传感器A3的前端与万向联轴器A4的一端连接, 万向联轴器A4的另一端与连接法兰A5连接,且连接法兰A5设置在工艺齿轮箱A2上，电动机A1与扭矩传感器A3的相对位置在调整对中过程保持不变。
作为优选，且所述的A模块1还包含四个垂直的伺服结构A6和径向调整基座A7,电动机A1的一端和工艺齿轮箱A2的两侧均设置有伺服结构A6，垂直的伺服结构A6的下方设置有径向调整基座A7，所述的伺服结构A6由伺服电机A6-1，减速机A6-2，滚珠丝杠A6-3，直线导轨A6-4，滑块A6-5，支撑座A6-6和联轴器A6-7构成，滑块A6-5安装在直线导轨A6-4上，主要起导向作用，伺服电机A6-1、减速机A6-2通过联轴器A6-7与滚珠丝杠A6-3相联，主要施加提升力，滚珠丝杠A6-3的底部设置有支撑座A6-6。
所述的径向调整基座A7安装在轴向调整基座 A8上，所述的径向调整基座A7由径向伺服电机A7-1，径向减速机A7-2，径向滚珠丝杠A7-3，径向直线导轨A7-4，径向滑块A7-5，径向支撑座A7-6和径向联轴器A7-7构成，径向滑块A7-5安装在径向直线导轨A7-4上，主要起导向作用，径向伺服电机A7-1、径向减速机A7-2通过径向联轴器A7-7与径向滚珠丝杠A7-3相联，主要施加前进和后退的动力，径向滚珠丝杠A7-3的底部设置有径向支撑座A7-6。
作为优选，所述的轴向调整基座 A8由轴向伺服电机A8-1，轴向减速机A8-2，轴向滚珠丝杠A8-3，轴向直线导轨A8-4，轴向滑块A8-5，轴向支撑座A8-6和轴向联轴器A8-7构成，轴向滑块A8-5安装在轴向直线导轨A8-4上，主要起导向作用，轴向伺服电机A8-1、轴向减速机A8-2通过轴向联轴器A8-7与轴向滚珠丝杠A8-3相联，主要施加前进和后退的动力，轴向滚珠丝杠A8-3的底部设置有轴向支撑座A8-6。
作为优选，所述的A模块1的底部设置有平台5，A模块1的侧边设置有可调斜铁6和工装座7，且可调斜铁6设置在平台5与工装座7之间。
作为优选，所述的A模块1具有可脱离功能，当A模块1定位后，将可调斜铁6塞入平台5和工装座7之间，可调斜铁6具有自锁功能，采用螺栓将平台5和工装底7座固定好之后，A模块1中垂直的伺服结构A6利用滚珠丝杠A6-3旋转，使平台5下面与滚珠丝杠A6-3螺母相联接的支撑板与平台5分离，脱离后快速刚性联接在T型槽平板上，试验振动所产生的能量直接传导到地基上，整个加载测试台系统无振动干扰，解决行业内共性快速调整应用案例的增速机加载试验时振动干扰问题。
所述的B模块2为一台增速机，且B模块2具有垂直方向和径向方向位移调整功能，且B模块2也包含一个垂直的伺服结构和径向调整基座, 可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整，B模块2上的垂直的伺服结构与A模块1中的垂直的伺服结构A6结构相同，且B模块2中的径向调整基座与A模块1中的径向调整基座A7相同。
作为优选，所述的C模块3同样也为一台增速机，且C模块3具有垂直方向和轴向位移调整功能，C模块3包含一个垂直的伺服结构和轴向的调整基座，可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整， C模块3中垂直的伺服结构与A模块1中的垂直的伺服结构A6结构相同，C模块3的轴向的调整基座与A模块1中轴向调整基座 A8结构相同。
作为优选，所述的D模块4的结构与A模块1的结构和组成完全相同，且为左右对称设置。
本发明的有益效果：1、柔性化：整个加载试验台完全柔性化设计，试验台满足各种不同型号增速机加载测试要求；
2、全过程高效率：增速机无需预调整或台下预调整，装配完成的增速机可以直接上台精确调整联接。
3、振动隔离：本加载测试系统共分为增速机调整和电机调整2种类型共4个模块，每个模块均能将伺服调整机构与工装平台脱离，脱离后快速刚性联接在T型槽平板上，试验振动所产生的能量直接传导到地基上，整个加载测试台系统无振动干扰，解决行业内共性快速调整应用案例的增速机加载试验时振动干扰问题。
4、高精度：加载测试系统调整机构全部采用伺服机构调整，调整精度可以实现重复定位精度为±0.02mm。
5、遥控技术：整个试验测试系统全部精确调整模块可以实现遥控操作，操作人员采用遥控手柄驱动伺服机构动作，便携快速调整。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图1的俯视结构示意图；
图4为本发明中模块D的俯视结构示意图；
图5为本发明中垂直的伺服结构的结构示意图；
图6为本发明中径向调整基座的结构示意图；
图7为本发明中径向调整基座中径向直线导轨的结构示意图；
图8为本发明中轴向调整基座的结构示意图；
图9为本发明中轴向调整基座的中轴向直线导轨的结构示意图。
具体实施方式：
如图1-9所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含4个模块，分别是A模块1、B模块2、C模块3和D模块4，A模块1、B模块2、C模块3和D模块4依次连接，所述的A模块1包含电动机A1、工艺齿轮箱A2、扭矩传感器A3、万向联轴器A4和连接法兰A5，扭矩传感器A3安装到电动机A1上，扭矩传感器A3的前端与万向联轴器A4的一端连接, 万向联轴器A4的另一端与连接法兰A5连接,且连接法兰A5设置在工艺齿轮箱A2上，电动机A1与扭矩传感器A3的相对位置在调整对中过程保持不变。
作为优选，所述的A模块1还包含四个垂直的伺服结构A6和径向调整基座A7,电动机A1的一端和工艺齿轮箱A2的两侧均设置有伺服结构A6，垂直的伺服结构A6的下方设置有径向调整基座A7，所述的伺服结构A6由伺服电机A6-1，减速机A6-2，滚珠丝杠A6-3，直线导轨A6-4，滑块A6-5，支撑座A6-6和联轴器A6-7构成，滑块A6-5安装在直线导轨A6-4上，主要起导向作用，伺服电机A6-1、减速机A6-2通过联轴器A6-7与滚珠丝杠A6-3相联，主要施加提升力，滚珠丝杠A6-3的底部设置有支撑座A6-6。
作为优选，所述的径向调整基座A7安装在轴向调整基座 A8上，所述的径向调整基座A7由径向伺服电机A7-1，径向减速机A7-2，径向滚珠丝杠A7-3，径向直线导轨A7-4，径向滑块A7-5，径向支撑座A7-6和径向联轴器A7-7构成，径向滑块A7-5安装在径向直线导轨A7-4上，主要起导向作用，径向伺服电机A7-1、径向减速机A7-2通过径向联轴器A7-7与径向滚珠丝杠A7-3相联，主要施加前进和后退的动力，径向滚珠丝杠A7-3的底部设置有径向支撑座A7-6。
作为优选，所述的轴向调整基座 A8由轴向伺服电机A8-1，轴向减速机A8-2，轴向滚珠丝杠A8-3，轴向直线导轨A8-4，轴向滑块A8-5，轴向支撑座A8-6和轴向联轴器A8-7构成，轴向滑块A8-5安装在轴向直线导轨A8-4上，主要起导向作用，轴向伺服电机A8-1、轴向减速机A8-2通过轴向联轴器A8-7与轴向滚珠丝杠A8-3相联，主要施加前进和后退的动力，轴向滚珠丝杠A8-3的底部设置有轴向支撑座A8-6。
作为优选，所述的A模块1的底部设置有平台5，A模块1的侧边设置有可调斜铁6和工装座7，且可调斜铁6设置在平台5与工装座7之间。
作为优选，所述的A模块1具有可脱离功能，当A模块1定位后，将可调斜铁6塞入平台5和工装座7之间，可调斜铁6具有自锁功能，采用螺栓将平台5和工装底7座固定好之后，A模块1中垂直的伺服结构A6利用滚珠丝杠A6-3旋转，使平台5下面与滚珠丝杠A6-3螺母相联接的支撑板与平台5分离，脱离后快速刚性联接在T型槽平板上，试验振动所产生的能量直接传导到地基上，整个加载测试台系统无振动干扰，解决行业内共性快速调整应用案例的增速机加载试验时振动干扰问题。
所述的B模块2为一台增速机，且B模块2具有垂直方向和径向方向位移调整功能，且B模块2也包含一个垂直的伺服结构和径向调整基座, 可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整，B模块2上的垂直的伺服结构与A模块1中的垂直的伺服结构A6结构相同，且B模块2中的径向调整基座与A模块1中的径向调整基座A7相同。
作为优选，所述的C模块3同样也为一台增速机，且C模块3具有垂直方向和轴向位移调整功能，C模块3包含一个垂直的伺服结构和轴向的调整基座，可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整， C模块3中垂直的伺服结构与A模块1中的垂直的伺服结构A6结构相同，C模块3的轴向的调整基座与A模块1中轴向调整基座 A8结构相同。
作为优选，所述的D模块4的结构与A模块1的结构和组成完全相同，且为左右对称设置。
本具体实施方式的工作原理为：首次调台，将B模块2的增速机的高速端与A模块1中的工艺齿轮箱A2低速端对中，利用A模块1的轴向调整功能，使工艺齿轮箱A2与增速机接触，连接万向联轴器A4，A模块1与B模块2中的径向调整功能的伺服电机具有联动功能；利用C模块3轴向和垂直方向调整功能和B模块2径向和垂直功能，将两台增速机低速端对中，将D模块4电机和工艺箱齿轮对中，利用D模块4的垂直方向，径向，轴向调整，将工艺齿轮箱低速端与C模块3的高速端对中；利用上述模块的可脱离功能，将各个模块固定；断开万向联轴器A4，将D模块4沿轴向退开，采用同样方法，C模块3也沿轴向退开，吊出一台增速机，采用同样方法将将A模块1沿轴向退开，吊出另外一台增速机；吊入增速机时，利用轴向伺服电机A8-1高精度的重复定位精度，将A模块1重新定位，使B模块2和A模块1对中，C模块3与B模块2对中，D模块4与C模块3对中。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种风电增速机试验测试自动对中系统，其特征在于：它包含4个模块，分别是A模块(1)、B模块(2)、C模块(3)和D模块(4)，A模块(1)、B模块(2)、C模块(3)和D模块(4)依次连接，所述的A模块(1)包含电动机(A1)、工艺齿轮箱(A2)、扭矩传感器(A3)、万向联轴器(A4)和连接法兰(A5)，扭矩传感器(A3)安装到电动机(A1)上，扭矩传感器(A3)的前端与万向联轴器(A4)的一端连接, 万向联轴器(A4)的另一端与连接法兰(A5)连接,且连接法兰(A5)设置在工艺齿轮箱(A2)上，电动机(A1)与扭矩传感器(A3)的相对位置在调整对中过程保持不变，且所述的A模块(1)还包含四个垂直的伺服结构(A6)和径向调整基座(A7),电动机(A1)的一端和工艺齿轮箱(A2)的两侧均设置有伺服结构(A6)，垂直的伺服结构(A6)的下方设置有径向调整基座(A7)，所述的伺服结构(A6)由伺服电机(A6-1)，减速机(A6-2)，滚珠丝杠(A6-3)，直线导轨(A6-4)，滑块(A6-5)，支撑座(A6-6)和联轴器(A6-7)构成，滑块(A6-5)安装在直线导轨(A6-4)上，主要起导向作用，伺服电机(A6-1)、减速机(A6-2)通过联轴器(A6-7)与滚珠丝杠(A6-3)相联，主要施加提升力，滚珠丝杠(A6-3)的底部设置有支撑座(A6-6)，所述的径向调整基座(A7)安装在轴向调整基座 (A8)上，所述的径向调整基座(A7)由径向伺服电机(A7-1)，径向减速机(A7-2)，径向滚珠丝杠(A7-3)，径向直线导轨(A7-4)，径向滑块(A7-5)，径向支撑座(A7-6)和径向联轴器(A7-7)构成，径向滑块(A7-5)安装在径向直线导轨(A7-4)上，主要起导向作用，径向伺服电机(A7-1)、径向减速机(A7-2)通过径向联轴器(A7-7)与径向滚珠丝杠(A7-3)相联，主要施加前进和后退的动力，径向滚珠丝杠(A7-3)的底部设置有径向支撑座(A7-6)，所述的轴向调整基座( A8)由轴向伺服电机(A8-1)，轴向减速机(A8-2)，轴向滚珠丝杠(A8-3)，轴向直线导轨(A8-4)，轴向滑块(A8-5)，轴向支撑座(A8-6)和轴向联轴器(A8-7)构成，轴向滑块(A8-5)安装在轴向直线导轨(A8-4)上，主要起导向作用，轴向伺服电机(A8-1)、轴向减速机(A8-2)通过轴向联轴器(A8-7)与轴向滚珠丝杠(A8-3)相联，主要施加前进和后退的动力，轴向滚珠丝杠(A8-3)的底部设置有轴向支撑座(A8-6)；
所述的B模块(2)为一台增速机，且B模块(2)具有垂直方向和径向方向位移调整功能，且B模块(2)也包含一个垂直的伺服结构和径向调整基座, 可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整，B模块(2)上的垂直的伺服结构与A模块(1)中的垂直的伺服结构(A6)结构相同，且B模块(2)中的径向调整基座与A模块(1)中的径向调整基座(A7)相同；
所述的C模块(3)同样也为一台增速机，且C模块(3)具有垂直方向和轴向位移调整功能，C模块(3)包含一个垂直的伺服结构和轴向的调整基座，可以实现此增速机上下、前倾、后仰调整， C模块(3)中垂直的伺服结构与A模块(1)中的垂直的伺服结构(A6)结构相同，C模块(3)的轴向的调整基座与A模块(1)中轴向调整基座 (A8)结构相同；
所述的D模块(4)的结构与A模块(1)的结构和组成完全相同，且为左右对称设置。
2.按照权利要求1所述的一种风电增速机试验测试自动对中系统，其特征在于：所述的A模块(1)的底部设置有平台(5)，A模块(1)的侧边设置有可调斜铁(6)和工装座(7)，且可调斜铁(6)设置在平台(5)与工装座(7)之间，所述的A模块(1)具有可脱离功能，当A模块(1)定位后，将可调斜铁(6)塞入平台(5)和工装座(7)之间，可调斜铁(6)具有自锁功能，采用螺栓将平台(5)和工装底座(7)固定好之后，A模块(1)中垂直的伺服结构(A6) 利用滚珠丝杠(A6-3)旋转，使平台(5)下面与滚珠丝杠(A6-3)螺母相联接的支撑板与平台(5)分离，脱离后快速刚性联接在T型槽平板上，试验振动所产生的能量直接传导到地基上。
3.按照权利要求1所述的一种风电增速机试验测试自动对中系统，其特征在于：它的工作原理为：首次调台，将B模块(2)的增速机的高速端与A模块(1)中的工艺齿轮箱(A2)低速端对中，利用A模块(1)的轴向调整功能，使工艺齿轮箱(A2)与增速机接触，连接万向联轴器(A4)，A模块(1)与B模块(2)中的径向调整功能的伺服电机具有联动功能；利用(C)模块(3)轴向和垂直方向调整功能和B模块(2)径向和垂直功能，将两台增速机低速端对中，将D模块(4)电机和工艺箱齿轮对中，利用D模块(4)的垂直方向，径向，轴向调整，将工艺齿轮箱低速端与C模块(3)的高速端对中；利用上述模块的可脱离功能，将各个模块固定；断开万向联轴器(A4)，将D模块(4)沿轴向退开，采用同样方法，C模块(3)也沿轴向退开，吊出一台增速机，采用同样方法将将A模块(1)沿轴向退开，吊出另外一台增速机；吊入增速机时，利用轴向伺服电机(A8-1)高精度的重复定位精度，将A模块(1)重新定位，使B模块(2)和A模块(1)对中，C模块(3)与B模块(2)对中，D模块(4)与C模块(3)对中。
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