CN113720507B - 一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备及加载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测设备及方法,具体是一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备及加载方法,包括用于将风电机组的转轴固定的扭矩扳手结构和连接所述扭矩扳手结构的液压控制结构;所述液压控制结构一端同所述扭矩扳手结构连接,另一端同固定板连接,所述固定板安装在顶板上,在所述顶板的一侧设置有与所述顶板垂直的立柱,在所述立柱的底部通过螺栓固定有底座;在所述顶板与所述扭矩扳手结构之间还设置有同所述液压控制结构配合向所述风电机组的转轴施加扭矩的施力组件;通过设置了扭矩扳手结构可将风电机组的转轴固定,并在固定后利用液压控制结构和施力组件相配合向风电机组的转轴施加扭转力,以此实现对风电机组的转轴加载扭矩的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测设备及方法,具体是一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备及加载方法。
背景技术
扭矩指的是使得一个物体转动速度改变的物理量。这个物理量受两个要素的影响,力和作用位置。
例如发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩,内部的叫内力偶矩或者叫扭矩。
目前针对扭矩加载试验,大多通过动态加载转矩以使轴系具有一定的扭矩,试验难度较高,设备的成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备及加载方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,包括用于将风电机组的转轴固定的扭矩扳手结构和连接所述扭矩扳手结构的液压控制结构;
所述液压控制结构一端同所述扭矩扳手结构连接,另一端同固定板连接,所述固定板安装在顶板上,在所述顶板的一侧设置有与所述顶板垂直的立柱,在所述立柱的底部通过螺栓固定有底座;
所述液压控制结构用于驱动所述扭矩扳手结构将所述风电机组的转轴固定,并在固定后向所述风电机组的转轴施加扭矩;在所述顶板与所述扭矩扳手结构之间还设置有同所述液压控制结构配合向所述风电机组的转轴施加扭矩的施力组件。
作为本发明进一步的方案:所述扭矩扳手结构包括通过销轴相互转动连接的第一夹持件和第二夹持件,在第一夹持件的顶部固定有转轴,所述转轴转动安装在所述固定板上;
所述第一夹持件和第二夹持件的下部均设置有半圆状的夹持部,两个所述夹持部可抱合呈圆环状。
作为本发明再进一步的方案:所述液压控制结构包括一端同所述固定板转动连接的液压缸和伸缩设置在所述液压缸另一端并与所述第一夹持件侧边转动连接的活塞杆。
作为本发明再进一步的方案:所述施力组件包括安装在所述第二夹持件上部的弹性结构、转动安装在所述第一夹持件上部的摆杆、以及转动安装在所述顶板上用于同所述摆杆配合的压轮。
作为本发明再进一步的方案:所述第一夹持件的上部开设有安装槽,所述摆杆的上端转动安装在所述安装槽内,在所述弹性结构的端部固定有卡柱,所述摆杆上开设有同所述卡柱滑动配合的滑槽,所述压轮转动安装在竖直件上,所述竖直件通过螺栓固定在所述顶板上,所述压轮同所述摆杆的上表面滚动贴合。
作为本发明再进一步的方案:所述弹性结构包括水平固定在所述第二夹持件上部侧壁上的套筒、设置在所述套筒内的强力压簧、以及一端滑动套设于所述套筒内的伸缩柱,所述伸缩柱的伸入到所述套筒内的一端同所述强力压簧抵接。
一种基于液压控制的风电机组扭矩加载方法,包括如下步骤:
步骤一,预安装,将风电机组的转轴套设在第一夹持件和第二夹持件下部的夹持部之间,启动液压缸使活塞杆驱动第一夹持件下部的夹持部向第二夹持件下部的夹持部靠近将转轴固定;
步骤二,初始计量,在通过步骤一将转轴固定后记载该位置时液压缸驱动活塞杆的伸长量,将该伸长量作为初始零载荷工况;
步骤三,扭矩加载,再次启动液压缸,使活塞杆继续缓慢从液压缸中伸出,并检测转轴的变形量;
步骤四,扭矩计算,在转轴的变形量达到设计的安全形变扭转极值时关闭液压缸,计算活塞杆在步骤二的基础上的伸长量,并同时计量强力压簧的变形量,将活塞杆二次伸长所输出的载荷与强力压簧的变形量作减法,得出转轴的扭矩加载值。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过设置了扭矩扳手结构可将风电机组的转轴固定,并在固定后利用液压控制结构和施力组件相配合向风电机组的转轴施加扭转力,以此实现对风电机组的转轴加载扭矩的目的,设备整体结构紧凑,生产制造成本低,不易产生故障,维修和零件更换的费用不高,而且各个组件均采用现有零件,通配性高。
附图说明
图1为基于液压控制的风电机组扭矩加载设备的结构示意图。
图2为基于液压控制的风电机组扭矩加载设备的后视结构示意图。
图3为基于液压控制的风电机组扭矩加载设备中扭矩扳手结构拆解后的结构示意图。
图中:1-底座;2-立柱;3-顶板;4-固定板;5-转轴;6-第一夹持件;7-第二夹持件;8-销轴;9-液压缸;10-活塞杆;11-安装槽;12-摆杆;13-滑槽;14-伸缩柱;15-空心槽;16-套筒;17-强力压簧;18-竖直件;19-压轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1~3,本发明实施例中,一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,包括用于将风电机组的转轴固定的扭矩扳手结构和连接所述扭矩扳手结构的液压控制结构;
所述液压控制结构一端同所述扭矩扳手结构连接,另一端同固定板4连接,所述固定板4安装在顶板3上,在所述顶板3的一侧设置有与所述顶板3垂直的立柱2,在所述立柱2的底部通过螺栓固定有底座1;
所述液压控制结构用于驱动所述扭矩扳手结构将所述风电机组的转轴固定,并在固定后向所述风电机组的转轴施加扭矩;在所述顶板3与所述扭矩扳手结构之间还设置有同所述液压控制结构配合向所述风电机组的转轴施加扭矩的施力组件。
在本发明实施例中,通过设置了扭矩扳手结构可将风电机组的转轴固定,并在固定后利用液压控制结构和施力组件相配合向风电机组的转轴施加扭转力,以此实现对风电机组的转轴加载扭矩的目的,设备整体结构紧凑,生产制造成本低,不易产生故障,维修和零件更换的费用不高,而且各个组件均采用现有零件,通配性高。
作为本发明的一种实施例,所述扭矩扳手结构包括通过销轴8相互转动连接的第一夹持件6和第二夹持件7,在第一夹持件6的顶部固定有转轴5,所述转轴5转动安装在所述固定板4上;
所述第一夹持件6和第二夹持件7的下部均设置有半圆状的夹持部,两个所述夹持部可抱合呈圆环状。
在本发明实施例中,第一夹持件6和第二夹持板7在绕销轴8转动时可使两个夹持部相互分离或相互靠拢,当两个夹持部相互靠拢时可以将风电机组的转轴夹持固定住。
作为本发明的一种实施例,所述液压控制结构包括一端同所述固定板4转动连接的液压缸9和伸缩设置在所述液压缸9另一端并与所述第一夹持件6侧边转动连接的活塞杆10。
在本发明实施例中,在第一夹持件6和第二夹持件7将风电机组的转轴固定后,通过液压缸9驱动活塞杆10伸长,从而带动第一夹持件6具有向远离立柱2的一侧偏转的趋势,而施力组件与第二夹持件7配合又使风电机组的转轴具有向靠近立柱2的一侧偏转的趋势,如此向风电机组的转轴施加扭矩。
作为本发明的一种实施例,所述施力组件包括安装在所述第二夹持件7上部的弹性结构、转动安装在所述第一夹持件6上部的摆杆12、以及转动安装在所述顶板3上用于同所述摆杆12配合的压轮19。
在本发明实施例中,当第一夹持件6具有向远离立柱2的一侧偏转的趋势时,通过摆杆12与弹性结构配合驱动第二夹持件7在固定位置的压轮19作用下使之具有一个反向偏转的力,最终实现风电机组的转轴具有两个方向相反的扭转力,达到扭矩加载的效果。
作为本发明的一种实施例,所述第一夹持件6的上部开设有安装槽11,所述摆杆12的上端转动安装在所述安装槽11内,在所述弹性结构的端部固定有卡柱,所述摆杆12上开设有同所述卡柱滑动配合的滑槽13,所述压轮19转动安装在竖直件18上,所述竖直件18通过螺栓固定在所述顶板3上,所述压轮19同所述摆杆12的上表面滚动贴合。
在本发明实施例中,利用压轮19和摆杆12上表面滚动贴合使得摆杆12的摆动行程受限,即在第二夹持件7和第一夹持件6将风电机组的转轴固定住后,液压控制结构欲带动摆杆12跟随第一夹持件6偏转时,可通过第二夹持件7向转轴施加反向扭转力。
作为本发明的一种实施例,所述弹性结构包括水平固定在所述第二夹持件7上部侧壁上的套筒16、设置在所述套筒16内的强力压簧17、以及一端滑动套设于所述套筒16内的伸缩柱14,所述伸缩柱14的伸入到所述套筒16内的一端同所述强力压簧17抵接。
在本发明实施例中,由于设置了强力压簧17使得套筒16和伸缩柱14之间具有一定的弹性,避免第二夹持件7和第一夹持件6刚性扭转对风电机组的转轴表面造成划痕。
本发明还提供了一种基于液压控制的风电机组扭矩加载方法,包括如下步骤:
步骤一,预安装,将风电机组的转轴套设在第一夹持件和第二夹持件下部的夹持部之间,启动液压缸使活塞杆驱动第一夹持件下部的夹持部向第二夹持件下部的夹持部靠近将转轴固定;
步骤二,初始计量,在通过步骤一将转轴固定后记载该位置时液压缸驱动活塞杆的伸长量,将该伸长量作为初始零载荷工况;
步骤三,扭矩加载,再次启动液压缸,使活塞杆继续缓慢从液压缸中伸出,并检测转轴的变形量;
步骤四,扭矩计算,在转轴的变形量达到设计的安全形变扭转极值时关闭液压缸,计算活塞杆在步骤二的基础上的伸长量,并同时计量强力压簧的变形量,将活塞杆二次伸长所输出的载荷与强力压簧的变形量作减法,得出转轴的扭矩加载值。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,其特征在于,所述基于液压控制的风电机组扭矩加载设备包括用于将风电机组的转轴固定的扭矩扳手结构和连接所述扭矩扳手结构的液压控制结构;所述液压控制结构一端同所述扭矩扳手结构连接,另一端同固定板(4)连接,所述固定板(4)安装在顶板(3)上,在所述顶板(3)的一侧设置有与所述顶板(3)垂直的立柱(2),在所述立柱(2)的底部通过螺栓固定有底座(1);所述液压控制结构用于驱动所述扭矩扳手结构将所述风电机组的转轴固定,并在固定后向所述风电机组的转轴施加扭矩;在所述顶板(3)与所述扭矩扳手结构之间还设置有同所述液压控制结构配合向所述风电机组的转轴施加扭矩的施力组件;
所述扭矩扳手结构包括通过销轴(8)相互转动连接的第一夹持件(6)和第二夹持件(7),在第一夹持件(6)的顶部固定有转轴(5),所述转轴(5)转动安装在所述固定板(4)上;所述第一夹持件(6)和第二夹持件(7)的下部均设置有半圆状的夹持部,两个所述夹持部可抱合呈圆环状;
所述施力组件包括安装在所述第二夹持件(7)上部的弹性结构、转动安装在所述第一夹持件(6)上部的摆杆(12)、以及转动安装在所述顶板(3)上用于同所述摆杆(12)配合的压轮(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,其特征在于,所述液压控制结构包括一端同所述固定板(4)转动连接的液压缸(9)和伸缩设置在所述液压缸(9)另一端并与所述第一夹持件(6)侧边转动连接的活塞杆(10)。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,其特征在于,所述第一夹持件(6)的上部开设有安装槽(11),所述摆杆(12)的上端转动安装在所述安装槽(11)内,在所述弹性结构的端部固定有卡柱,所述摆杆(12)上开设有同所述卡柱滑动配合的滑槽(13),所述压轮(19)转动安装在竖直件(18)上,所述竖直件(18)通过螺栓固定在所述顶板(3)上,所述压轮(19)同所述摆杆(12)的上表面滚动贴合。
4.根据权利要求3所述的一种基于液压控制的风电机组扭矩加载设备,其特征在于,所述弹性结构包括水平固定在所述第二夹持件(7)上部侧壁上的套筒(16)、设置在所述套筒(16)内的强力压簧(17)、以及一端滑动套设于所述套筒(16)内的伸缩柱(14),所述伸缩柱(14)的伸入到所述套筒(16)内的一端同所述强力压簧(17)抵接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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