CN106468605B - 一种风力发电机联轴器上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电机联轴器上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台。试验台由底板、扭矩加载检测机构、扭矩限制器的工装夹具、输出端固定调整机构、液压系统、控制系统组成。扭矩加载动力源为摆动液压缸。输出固定调整机构采用了逆止器的结构，做疲劳试验时模拟了扭矩限制器只往一个方向打滑的实际工况的同事，还可以进行轴向调整安装空间的功能。扭矩测量使用高精度的扭矩传感器。适用于打滑扭矩在100000N.M范围内的扭矩限制器的打滑扭矩标定。此设备安全可靠，试验结果准确，提高了试验效率，是扭矩限制器研制开发研发设备也是扭矩限制器出厂是进行标定的生产设备。

Description

一种风力发电机联轴器上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试 验台

技术领域

本发明涉及一种风力发电机联轴器上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台。

背景技术

在风里发电中，由于自然风的风速是变化的，螺旋桨的输入功率也随之变化，而发电机的容量是确定的，所以联轴器中装有扭矩限制器。当螺旋桨的输入功率大于发电机的额定功率时，扭矩限制器打滑，从而防止了机械损坏和停机损失。为了保证扭矩限制器在出厂前所设定的扭矩值正确可靠，就需要进行扭矩限制器扭矩标定。

目前使用的扭矩标定试验台主要采用通过直线液压缸，把直线液压缸的往复直线运动变为联轴器的往复摆动，这种方法机构复杂，通过转换的扭矩值不稳定，与实际工况不一致；扭矩标定限制器试验时安装不便，试验效率低下，工人操作困难；扭矩标定试验台能标定的产品型号较小，不能标定大型的扭矩限制器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大扭矩的风力发电机扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，能用于在风里发电机扭矩限制器的研发和出厂时模拟实际工况进行打滑扭矩标定和扭矩限制器疲劳试验。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，它包括在底板上安装的扭矩加载检测装置、扭矩限制器及工装夹具、负载机构、液压系统，以及控制系统；

所述的扭矩加载检测装置其结构如下：摆动液压缸座安装在底板上，摆动液压缸安装在摆动液压缸座上，编码器安装在摆动液压缸轴端，扭矩传感器输入端与摆动液压缸输出轴法兰连接，输出端与输入轴左端相连；输入轴装入轴承中，轴承安装在轴承座内，轴承座安装在轴承座底座上；输入法兰盘安装于输入轴上；

所述的扭矩限制器及工装夹具其结构如下：输入转接盘与前述的输入法兰盘通过螺栓接连，扭矩限制器本体通过螺栓与输入转接盘和输出转接盘相连，输出转接盘与输出法兰盘通过螺栓连接；

所述的负载机构其结构如下：输出法兰盘套在输出花键轴上，输出花键轴安装在逆止器孔内，逆止器前座和逆止器后座与逆止器安装在一起，用拉杆将逆止器和前、后座固连成整体，螺母套安装在逆止器后座上；丝杆穿过螺母套与推拉块相连；

所述的液压系统其结构如下：油箱的油管与精滤油器相连，精滤油器与液压泵进油口连接，液压油泵出油口与单向阀连接，液压油泵与电机相连；单向阀的出油口与比例溢流阀、压力表、压力传感器、蓄能器、三位四通阀的P口、插装阀B、插装阀C连接；电磁溢流阀与回油管路的回油过滤器相连；三位四通电磁换向阀的T口油箱相连，A口与插装阀A、插装阀C的控制油口相连，B口与插装阀B、插装阀C的控制油口相连；插装阀B的出油口与摆动液压缸的进油口、插装阀A的进油口相连，插装阀A的出油口与油箱相连，插装阀C的出油口与摆动液压缸的出油口、插装阀D的进油口相连、插装阀D的出油口经过回油过滤器与油箱相连。

作为本专利的进一步优化，输入法兰盘上安装有T型块。

作为本专利的进一步优化，支撑轴承销安装在输入法兰盘上，支撑轴承安装在支撑轴承销上。

作为本专利的进一步优化，输入转接盘上安装有七型块和吊钩。

本发明一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，它是用于解决现有扭矩标定试验台适用范围小、测试结果不够准确可靠、操作不方便等问题，该试验台由底板、扭矩加载检测机构、扭矩限制器的工装夹具、输出端固定调整机构、液压系统、控制系统组成。扭矩加载动力源为摆动液压缸。输出固定调整机构采用了逆止器的结构，做疲劳试验时模拟了扭矩限制器只往一个方向打滑的实际工况的同事，还可以进行轴向调整安装空间的功能。扭矩测量使用高精度的扭矩传感器。适用于打滑扭矩在100000N.M范围内的扭矩限制器的打滑扭矩标定。此设备安全可靠，试验结果准确，输出端固定调整机构采用逆止器，正向打滑时逆止，反向自由转动，实现打滑只往一个方向进行，而不是来回打滑，更贴近实际工况，且实现了轴向安装距离的调整,便于安装调整，提高了试验效率，是扭矩限制器研制开发研发设备也是扭矩限制器出厂是进行标定的生产设备。

附图说明

图1是本发明的整机立体图；

图2是本发明中扭矩加载检测装置结构示意图；

图3是本发明中扭矩限制器及工装夹具结构示意图；

图4是本发明中负载机构结构示意图；

图5是本发明中液压系统原理图；

图6是本发明中液压换向系统原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，它包括在T型槽铸铁的底板上安装的扭矩加载检测装置、扭矩限制器及工装夹具、负载机构、液压系统，以及控制系统；

如图2所示，所述的扭矩加载检测装置其结构如下：摆动液压缸座2安装在底板1上，摆动液压缸4安装在摆动液压缸座上2，编码器3安装在摆动液压缸4轴端，扭矩传感器5输入端与摆动液压缸4输出轴法兰连接，输出端与输入轴6左端相连；输入轴6装入轴承7中，轴承7安装在轴承座8内，轴承座8再安装在轴承座底座9上；T型块11安装在输入法兰盘上；然后将输入法兰盘10安装在输入轴6上；支撑轴承销13安装在输入法兰盘10上，支撑轴承12安装在支撑轴承销13上；支撑轴承12起到安装扭矩限制器时的支撑和预定位作用，预定位后需要旋转扭矩限制器使螺栓孔对齐，使用轴承可以方便转动。

如图3所示，所述的扭矩限制器及工装夹具其结构如下：输入转接盘14与前述的输入法兰盘10通过螺栓接连，扭矩限制器本体17通过螺栓与输入转接盘14和输出转接盘18相连，输入转接盘14上安装有七型块15和吊钩16，输出转接盘18与输出法兰盘20通过螺栓连接；扭矩输出机构中的逆止器23只能往一个方向转动，往另一个方向无法转动，它的功能是在扭矩标定试验过程中使扭矩输出机构起到固定端的作用，当扭矩限制器一次打滑结束，开始下一次试验时需要摆动液压缸回位，所以反转时能顺利回位而扭矩限制器不发生打滑，实现了空载复位和做疲劳试验时扭矩限制器只往一个方向打滑，而不是来回打滑，和实际工况更为接近。

如图4所示，所述的负载机构其结构如下：输出法兰盘20套在输出花键轴21上，输出花键轴21安装在逆止器23孔内，逆止器前座22和逆止器后座24与逆止器23安装在一起，用拉杆28将逆止器23和前、后座固连成整体，螺母套25安装在逆止器后座24上；丝杆27穿过螺母套25与推拉块19相连；螺母套25、丝杆27、手轮26、推拉块19的组合机构的目的是实现输出法兰盘20的移动功能，方便每次跟换扭矩限制器试验时，能流出安装吊装空间，预就位以后，再转动手轮26将输出法兰盘20靠紧输出接口盘18用螺栓紧固。

如图5、图6所示， 所述的液压系统其结构如下：油箱的油管与精滤油器30相连，精滤油器30与液压泵31进油口连接，液压油泵31出油口与单向阀33连接，液压油泵31与电机32相连；单向阀33的出油口与比例溢流阀34、压力表35、压力传感器36、蓄能器43、三位四通阀39的P口、插装阀B38、插装阀C41连接；电磁溢流阀34与回油管路的回油过滤器44相连；三位四通电磁换向阀39的T口油箱相连，A口与插装阀A37、插装阀C41的控制油口相连，B口与插装阀B38、插装阀C41的控制油口相连；插装阀B38的出油口与摆动液压缸39的进油口、插装阀A37的进油口相连，插装阀A37的出油口与油箱29相连，插装阀C41的出油口与摆动液压缸39的出油口、插装阀D42的进油口相连、插装阀D42的出油口经过回油过滤器44与油箱29相连。

扭矩限制器扭矩标定方法如下：扭矩限制器本体17与输入转接盘14和输出转接盘18通过螺钉安装成整体，将4个七字块15分别安装在输入转接盘14和输出转接盘18上，转动手轮26，带动输出法兰盘20向后移动，留出安装空间后，将扭矩限制器连同夹具体一起吊入安装位置，靠支撑轴承12支撑住扭矩限制器，旋转扭矩限制器将输入法兰盘10和输入转接盘14的螺栓孔对齐用螺栓预紧，转动手轮26使输出法兰盘20靠紧输出转接盘18，旋转输出法兰盘20将输出法兰盘20与输出转接盘18螺纹孔对齐，并用螺栓固定完成安装。

启动液压油泵31，调节比例溢流阀34使液压系统压力为扭矩限制器打滑扭矩时，摆动液压缸40所需要的压力值，控制三位四通电磁阀39动作到左位，插装阀A37、插装阀C41控制油路打开，插装阀B38、插装阀D42控制油路关闭，即插装阀A37、插装阀C41打开，插装阀B38、插装阀D42关闭，主油路通过插装阀B38进入摆动液压缸39的进油口，从出油口流出后经过插装阀D42流入油箱29，实现摆动缸正转；当三位四通电磁阀39动作到右位，插装阀A37、插装阀C41关闭，插装阀B38、插装阀D42打开，实现摆动液压缸39反转；加载扭矩通过摆动液压缸输出轴、扭矩传感器5、输入轴6、输入法兰盘10、输入转接盘14、扭矩限制器本体17、输出转接盘18、输出法兰盘20、输出花键轴21、逆止器23，实现扭矩传递过程；当加载的扭矩值超过扭矩限制器的打滑扭矩，扭矩限制器发生打滑，使扭矩限制器打滑一个角度，此时编码器3和扭矩传感器5实时采集角度和扭矩数据，通过数据处理生成角度扭矩曲线，观察曲线，当角度发生突变时的扭矩值即为扭矩限制器的打滑扭矩。

完成一次试验后，由于采用了逆止器23的，摆动液压缸反转回到初始位置，扭矩限制器不发生打滑，是空载回转，不会产生正向打滑又反向打滑，模拟了实际工况，疲劳试验时的数据更加准确。

Claims (4)

1.一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，其特征在于，它包括在底板上安装的扭矩加载检测装置、扭矩限制器及工装夹具、负载机构、液压系统，以及控制系统；

所述的扭矩加载检测装置其结构如下：摆动液压缸座（2）安装在底板（1）上，摆动液压缸（4）安装在摆动液压缸座上（2），编码器（3）安装在摆动液压缸（4）轴端，扭矩传感器（5）输入端与摆动液压缸（4）输出轴法兰连接，输出端与输入轴（6）左端相连；输入轴（6）装入轴承（7）中，轴承（7）安装在轴承座（8）内，轴承座（8）安装在轴承座底座（9）上；输入法兰盘（10）安装于输入轴（6）上；

所述的扭矩限制器及工装夹具其结构如下：输入转接盘（14）与前述的输入法兰盘（10）通过螺栓接连，扭矩限制器本体（17）通过螺栓与输入转接盘（14）和输出转接盘（18）相连，输出转接盘（18）与输出法兰盘（20）通过螺栓连接；

所述的负载机构其结构如下：输出法兰盘（20）套在输出花键轴（21）上，输出花键轴（21）安装在逆止器（23）孔内，逆止器前座（22）和逆止器后座（24）与逆止器（23）安装在一起，用拉杆（28）将逆止器（23）和前、后座固连成整体，螺母套（25）安装在逆止器后座（24）上；丝杆（27）穿过螺母套（25）与推拉块（19）相连；

所述的液压系统其结构如下：油箱的油管与精滤油器（30）相连，精滤油器（30）与液压泵（31）进油口连接，液压油泵（31）出油口与单向阀（33）连接，液压油泵（31）与电机（32）相连；单向阀（33）的出油口与比例溢流阀（34）、压力表（35）、压力传感器（36）、蓄能器（43）、三位四通阀（39）的P口、插装阀（B38）、插装阀（C41）连接；电磁溢流阀（34）与回油管路的回油过滤器（44）相连；三位四通电磁换向阀（39）的T口油箱相连，A口与插装阀（A37）、插装阀（C41）的控制油口相连，B口与插装阀（B38）、插装阀（C41）的控制油口相连；插装阀（B38）的出油口与摆动液压缸（39）的进油口、插装阀（A37）的进油口相连，插装阀（A37）的出油口与油箱（29）相连，插装阀（C41）的出油口与摆动液压缸（39）的出油口、插装阀（D42）的进油口相连、插装阀（D42）的出油口经过回油过滤器（44）与油箱（29）相连。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，其特征在于，输入法兰盘上安装有T型块（11）。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，其特征在于，支撑轴承销（13）安装在输入法兰盘（10）上，支撑轴承（12）安装在支撑轴承销（13）上。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机上用的扭矩限制器打滑扭矩标定试验台，其特征在于，输入转接盘（14）上安装有七型块（15）和吊钩（16）。