CN112254883A - 风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法，属于轴承密封检测领域，包括测试轴承、旋转台、调节工装、自动注油泵和集油瓶；所述测试轴承包括轴承外圈、轴承内圈和密封圈；所述轴承内圈与轴承外圈同轴设置，所述轴承内圈与旋转台可拆卸连接，所述轴承外圈与调节工装可拆卸连接，所述旋转台可自动旋转，所述轴承外圈和轴承内圈形成差速转动。本发明的一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法，通过轴承外圈和轴承内圈的相对运转，可以模拟轴承在风机上的运转状况并还原出轴承密封圈处在风机上受倾覆力矩时的相对位移，该测试方法操作便捷，使测试结果更可靠。

Description

风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种轴承密封圈测试系统及测试方法，尤其涉及一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法，其属于轴承密封检测领域。

背景技术

目前风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈的功能主要体现在防止外面的粉尘进入轴承内部以及阻止轴承内部的润滑脂泄漏，由于轴承在实际使用过程中存在向轴承空腔内加注润滑脂、轴承运转以及受倾覆力矩等因素，导致轴承空腔内会产生一定的压力，对密封系统的密封性能造成一定的影响。因此，在偏航、变桨轴承使用前需要对轴承密封系统进行耐压测试，现有技术中比较常用的是采用装机加压测试方法，将偏航、变桨轴承安装在需要使用该轴承的回转装置中进行检测，但此种测试方法需要对轴承进行拆机更换，此测试方法操作不便，效率低下，此外，也有向轴承内部持续加注压缩空气或者润滑脂测试密封圈失效时的压力值的方式，此种测试方法只能是测试该密封圈所能承受的极限抗压值，并不能完全反应出轴承在寿命周期内，疲劳工况运转下的密封系统的密封性能，测试方式比较粗略，不能满足实际使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足，提供一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统及测试方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，包括测试轴承、旋转台、调节工装、自动注油泵和集油瓶；所述测试轴承包括轴承外圈、轴承内圈和密封圈；所述轴承内圈与轴承外圈同轴设置，所述密封圈设置于轴承内圈和轴承外圈之间；所述密封圈包括上端面密封圈和下端面密封圈，且其分别位于轴承内圈和轴承外圈之间的上下端面，所述密封圈、轴承外圈和轴承内圈组成密封腔，所述测试轴承设置于所述旋转台上方，且所述轴承外圈或轴承内圈与旋转台可拆卸连接，所述调节工装设置于所述测试轴承上方，且所述轴承外圈或轴承内圈与调节工装可拆卸连接，所述旋转台可自动旋转，所述轴承外圈和轴承内圈形成差速转动，所述自动注油泵通过油管与所述测试轴承的内腔连通，所述集油瓶沿所述测试轴承周向均匀分布。

更进一步地，所述轴承内圈与旋转台可拆卸连接，所述轴承外圈与调节工装可拆卸连接。

更进一步地，所述调节工装包括固定横梁、调节装置和立柱，所述调节装置和立柱分别位于所述固定横梁的两端，所述立柱上连接有固定工装；所述调节装置包括第一手柄、第二手柄和第三手柄，所述固定横梁两端设置有立板，所述第一手柄与立板螺接，并与固定工装的第一面顶压连接，所述第二手柄与固定工装的第二面螺接，并与所述固定横梁顶压连接，所述第三手柄与固定工装的第三面螺接，并与所述固定横梁顶压连接；所述固定工装的第一面、第二面和第三面相互垂直。

更进一步地，所述测试轴承设置有若干注油孔和若干排油孔，所述自动注油泵可从多个所述注油孔向测试轴承内部注入润滑脂，所述排油孔与所述集油瓶相通。

更进一步地，所述自动注油泵可设置注油时间，注油频次和注油量。

一种基于风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将所述轴承内圈可拆卸连接于所述旋转台上方，所述旋转台可带动轴承内圈旋转；

步骤二：所述固定横梁可拆卸连接于所述轴承外圈上方，所述轴承外圈与旋转台上方的轴承内圈相对转动；

步骤三：所述第一手柄和第二手柄与固定横梁配合调整所述测试轴承轴向和径向间隙，并通过操作所述第三手柄固定所述测试轴承与固定横梁；

步骤四：启动所述旋转台和所述自动注油泵，调整旋转台转速和方向，以及自动注油泵注油时间、注油频次和注油量；

步骤五：在所述测试轴承外侧安装好所述集油瓶，观察测试轴承密封处上端面密封圈和下端面密封圈在试验过程中是否出现脱落和大量渗油现象，并观察集油瓶收集油脂情况，当注油量与集油瓶收集的油脂量相同，则表明该测试系统密封良好。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置旋转台和固定横梁实现轴承内圈和轴承外圈的相对运转，然后通过调节工装调整测试轴承的轴径向间隙，可以模拟风力发电机组偏航、变桨轴承在风机上的运转情况，进而最大程度的还原出轴承密封圈处在风机上受倾覆力矩时的相对位移以及承受压力状况，本测试方法操作简单，较现有的密封测试方式更便捷，提高了检测结果的精准性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的测试系统示意图；

图2为本发明的测试轴承示意图；

图3为本发明的调节工装示意图；

图4为本发明的调节工装的局部放大图。

在图中，1、测试轴承；2、旋转台；3、调节工装；4、自动注油泵；5、集油瓶；1-1、轴承外圈；1-2、轴承内圈；1-3、上端面密封圈；1-4、下端面密封圈；3-1、固定横梁；3-2、第一手柄；3-3、第二手柄；3-4、第三手柄；3-5、立柱；3-6、固定工装；3-7、立板。

具体实施方式

以下结合附图1至附图4对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，包括测试轴承1、旋转台2、调节工装3、自动注油泵4和集油瓶5；所述测试轴承1包括轴承外圈1-1、轴承内圈1-2和密封圈；所述轴承内圈1-2与轴承外圈1-1同轴设置，所述密封圈设置于轴承内圈1-2和轴承外圈1-1之间；所述密封圈包括上端面密封圈1-3和下端面密封圈1-4，且其分别位于轴承内圈1-2和轴承外圈1-1之间的上下端面，所述密封圈、轴承外圈1-1和轴承内圈1-2组成密封腔，所述测试轴承1设置于所述旋转台2上方，且所述轴承外圈1-1或轴承内圈1-2与旋转台2可拆卸连接，所述调节工装3设置于所述测试轴承1上方，且所述轴承外圈1-1或轴承内圈1-2与调节工装3可拆卸连接，所述旋转台2可自动旋转，所述轴承外圈1-1和轴承内圈1-2形成差速转动，所述自动注油泵4通过油管与所述测试轴承1的内腔连通，所述集油瓶5沿所述测试轴承1周向均匀分布。

所述轴承内圈1-2与旋转台2可拆卸连接，所述轴承外圈1-1与调节工装3可拆卸连接，也可采用所述轴承外圈1-1与旋转台2可拆卸连接，所述轴承内圈1-2与调节工装3可拆卸连接。

所述调节工装3包括固定横梁3-1、调节装置和立柱3-5，所述调节装置和立柱3-5分别位于所述固定横梁3-1的两端，所述立柱3-5上连接有固定工装3-6；所述调节装置包括第一手柄3-2、第二手柄3-3和第三手柄3-4，所述固定横梁3-1两端设置有立板3-7，所述第一手柄3-2与立板3-7螺接，并与固定工装3-6的第一面顶压连接，所述第二手柄3-3与固定工装3-6的第二面螺接，并与所述固定横梁3-1顶压连接，所述第三手柄3-4与固定工装3-6的第三面螺接，并与所述固定横梁3-1顶压连接；所述固定工装3-6的第一面、第二面和第三面相互垂直，所述固定工装3-6为U形板。

所述测试轴承1设置有若干注油孔和若干排油孔，所述自动注油泵4可从多个所述注油孔向测试轴承1内部注入润滑脂，所述排油孔与所述集油瓶5相通。所述自动注油泵4可设置注油时间，注油频次和注油量。

一种基于风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将所述轴承内圈1-2可拆卸连接于所述旋转台2上方，所述旋转台2可带动轴承内圈1-2旋转，所述旋转台2的旋转速度可调，旋转方向可变；

步骤二：所述固定横梁3-1可拆卸连接于所述轴承外圈1-1上方，所述轴承外圈1-1与旋转台2上方的轴承内圈1-2相对转动；

步骤三：所述第一手柄3-2和第二手柄3-3与固定横梁3-1配合调整所述测试轴承1轴向和径向间隙，并通过操作所述第三手柄3-4固定所述测试轴承1与固定横梁3-1；

步骤四：启动所述旋转台2和所述自动注油泵4，调整旋转台2转速和方向，以及自动注油泵4注油时间、注油频次和注油量；

步骤五：在所述测试轴承1外侧安装好所述集油瓶5，观察测试轴承1密封处上端面密封圈1-3和下端面密封圈1-4在试验过程中是否出现脱落和大量渗油现象，并观察集油瓶5收集油脂情况，当注油量与集油瓶5收集的油脂量相同，由于油脂会在测试轴承1的密封腔中有残留，所以注油量与集油瓶5内收集的油脂的量的差值在小范围内波动，均视为两者数量相同，则表明该测试系统密封良好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，其特征在于：包括测试轴承(1)、旋转台(2)、调节工装(3)、自动注油泵(4)和集油瓶(5)；所述测试轴承(1)包括轴承外圈(1-1)、轴承内圈(1-2)和密封圈；所述轴承内圈(1-2)与轴承外圈(1-1)同轴设置，所述密封圈设置于轴承内圈(1-2)和轴承外圈(1-1)之间；所述密封圈包括上端面密封圈(1-3)和下端面密封圈(1-4)，且其分别位于轴承内圈(1-2)和轴承外圈(1-1)之间的上下端面，所述密封圈、轴承外圈(1-1)和轴承内圈(1-2)组成密封腔，所述测试轴承(1)设置于所述旋转台(2)上方，且所述轴承外圈(1-1)或轴承内圈(1-2)与旋转台(2)可拆卸连接，所述调节工装(3)设置于所述测试轴承(1)上方，且所述轴承外圈(1-1)或轴承内圈(1-2)与调节工装(3)可拆卸连接，所述旋转台(2)可自动旋转，所述轴承外圈(1-1)和轴承内圈(1-2)形成差速转动，所述自动注油泵(4)通过油管与所述测试轴承(1)的内腔连通，所述集油瓶(5)沿所述测试轴承(1)周向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，其特征在于：所述轴承内圈(1-2)与旋转台(2)可拆卸连接，所述轴承外圈(1-1)与调节工装(3)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，其特征在于：所述调节工装(3)包括固定横梁(3-1)、调节装置和立柱(3-5)，所述调节装置和立柱(3-5)分别位于所述固定横梁(3-1)的两端，所述立柱(3-5)上连接有固定工装(3-6)；所述调节装置包括第一手柄(3-2)、第二手柄(3-3)和第三手柄(3-4)，所述固定横梁(3-1)两端设置有立板(3-7)，所述第一手柄(3-2)与立板(3-7)螺接，并与固定工装(3-6)的第一面顶压连接，所述第二手柄(3-3)与固定工装(3-6)的第二面螺接，并与所述固定横梁(3-1)顶压连接，所述第三手柄(3-4)与固定工装(3-6)的第三面螺接，并与所述固定横梁(3-1)顶压连接；所述固定工装(3-6)的第一面、第二面和第三面相互垂直。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，其特征在于：所述测试轴承(1)设置有若干注油孔和若干排油孔，所述自动注油泵(4)可从多个所述注油孔向测试轴承(1)内部注入润滑脂，所述排油孔与所述集油瓶(5)相通。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统，其特征在于：所述自动注油泵(4)可设置注油时间，注油频次和注油量。

6.一种基于权利要求1至5所述的风力发电机组偏航、变桨轴承密封圈测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将所述轴承内圈(1-2)可拆卸连接于所述旋转台(2)上方，所述旋转台(2)可带动轴承内圈(1-2)旋转；

步骤二：所述固定横梁(3-1)可拆卸连接于所述轴承外圈(1-1)上方，所述轴承外圈(1-1)与旋转台(2)上方的轴承内圈(1-2)相对转动；

步骤三：所述第一手柄(3-2)和第二手柄(3-3)与固定横梁(3-1)配合调整所述测试轴承(1)轴向和径向间隙，并通过操作所述第三手柄(3-4)固定所述测试轴承(1)与固定横梁(3-1)；

步骤四：启动所述旋转台(2)和所述自动注油泵(4)，调整旋转台(2)转速和方向，以及自动注油泵(4)注油时间、注油频次和注油量；

步骤五：在所述测试轴承(1)外侧安装好所述集油瓶(5)，观察测试轴承(1)密封处上端面密封圈(1-3)和下端面密封圈(1-4)在试验过程中是否出现脱落和大量渗油现象，并观察集油瓶(5)收集油脂情况，当注油量与集油瓶(5)收集的油脂量相同，则表明该测试系统密封良好。

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