CN115406649A - 一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮箱实验技术领域，具体为一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，包括箱体，所述箱体的上壁面上对称开设有第一通槽和第二通槽，所述第二导轨和第一导轨呈镜像分布，所述第二导轨的顶端为开口状，两个所述辅助装置分别对称设置在第一通槽和第二通槽的外侧，所述动力装置安装在箱体的内腔的一侧，所述收紧装置安装在箱体内腔的另一侧，所述支撑装置位于箱体的上方，所述连接装置与支撑装置间隔分布位于箱体的上方，两个所述挡板对称设置在箱体的上壁面，所述挡板的上壁面开设有放置槽，两个所述挡板上分别设置有连接口，本发明同时利用可改变大小的支撑装置和连接装置，可使该试验装置可适用于不同大小的风电齿轮箱。

Description

一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法

技术领域

本发明涉及齿轮箱实验技术领域，具体为一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法。

背景技术

风力齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速，风电齿轮箱有着高可靠性和长寿命的要求，风电齿轮箱的试验验证在风电齿轮箱生产过程中是非常重要的环节，目前的齿轮箱试验平台在对齿轮箱检测时，技能提供检测时室温的情况下的运行状态，然而风力齿轮箱安装的位置位于风力发电机的顶端处于高空中，同时风力发电的地区温度范围较广，通常在-30℃到40摄氏度范围内，在现有的检测平台很难提供这种较为极端的检测温度，因此急需一种对风电齿轮箱温度方面的性能试验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出无法提供齿轮箱在较为苛刻的温度下进行性能试验的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，包括：箱体、附加仓、第一导轨、第二导轨、辅助装置、动力装置、收紧装置、支撑装置、连接装置、挡板、垫块，所述箱体的上壁面上对称开设有第一通槽和第二通槽，所述附加仓设置在箱体侧壁面的一端，且与箱体相连通，所述第一导轨的数量为三个，且等距分布在第一通槽靠近第二通槽的一侧，所述第二导轨的数量为三个，且等距分布在第二通槽靠近第一通槽的一侧，所述第二导轨和第一导轨呈镜像分布，所述第二导轨的顶端为开口状，所述辅助装置的数量为两个，两个所述辅助装置分别对称设置在第一通槽和第二通槽的外侧，所述动力装置安装在箱体的内腔的一侧，所述收紧装置安装在箱体内腔的另一侧，所述支撑装置位于箱体的上方，且支撑装置的一端与动力装置相连接，所述连接装置与支撑装置间隔分布位于箱体的上方，所述挡板的数量为两个，两个所述挡板对称设置在箱体的上壁面，且位于支撑装置的两侧，所述挡板的上壁面开设有放置槽，两个所述挡板上分别设置有连接口，所述垫块可拆卸的安装在挡板的上壁面，且垫块与放置槽的形状相匹配。

优选的，所述辅助装置包括：推杆、顶杆、第一电动推杆，所述推杆位于箱体的上壁面，且可在箱体的上壁面上进行滑动，所述顶杆的数量为若干，若干顶杆设置在推杆上，且指向支撑装置，所述第一电动推杆的数量为两个，且对称设置在推杆的两端。

优选的，为了对支撑装置实现单独的控制，所述动力装置包括：主杆、一级套管、一级传动齿、一级收纳轮、二级套管、二级传动齿、二级收纳轮、三级套管、三级传动齿、三级收纳轮、一级电机、二级电机、三级电机、一级动力齿、二级动力齿、三级动力齿，所述主杆安装在箱体的内腔，且主杆的一端延伸至附加仓内，所述一级套管可转动的安装在主杆的外壁上，所述一级传动齿安装在一级套管的一端，所述一级收纳轮安装在一级套管的另一端，所述二级套管可转动的安装在一级套管的外壁上，所述二级传动齿安装在二级套管的一端，所述二级收纳轮安装在二级套管的另一端，所述三级套管可转动的安装在二级套管的外壁上，所述三级传动齿安装在三级套管的一端，所述三级收纳轮安装在三级套管的另一端，所述一级电机位于附加仓内，所述一级电机的输出端设置有一级动力齿，且与一级传动齿相啮合，所述二级电机位于附加仓内，所述二级电机的输出端设置有二级动力齿，且与二级传动齿相啮合，所述三级电机位于附加仓内，所述三级电机的输出端设置有三级动力齿，且与三级传动齿相啮合。

优选的，为了将连接装置进行箍紧，以减少连接装置与风电齿轮箱之间的距离，所述收紧装置包括：收紧电机、线轮、收紧线、第二电动推杆、导环、导轮，所述收紧电机安装在箱体的内腔，所述收紧电机与动力装置分别位于箱体的两侧，所述线轮安装于收紧电机的驱动端，所述收紧线的一端安装在连接装置上，所述收紧线的另一端可拆卸的安装在线轮的外壁上， 所述第二电动推杆安装在箱体内腔的上壁面上，所述导环安装在第二电动推杆的输出端，所述收紧线穿过导环的内部，所述导轮安装在箱体内腔的上壁面上，且位于导环指向第二电动推杆的一侧。

优选的，作为骨架的支撑部分，所述支撑装置包括：支撑块，所述支撑块的数量为若干，且若干所述支撑块分别相互铰接成链状结构，所述链状结构的数量为三个，且分别设置于一级收纳轮、二级收纳轮和三级收纳轮的外壁上，所述支撑块的铰接位置位于形成的链状结构的外壁上。

优选的，所述一级收纳轮、二级收纳轮、三级收纳轮和支撑块形成链状结构的内壁面上，分别开设有凹槽，以供链状结构可分别缠绕至一级收纳轮、二级收纳轮和三级收纳轮上。

优选的，将骨架支撑部分进行连接并形成封闭面，所述连接装置包括：连接布、导向块、簧片，所述连接布与支撑的侧壁面连接，所述连接布与链状结构错位分布，所述导向块等距设置在连接部的外壁面上，且收紧绳远离线轮的一端固定在位于连接布末端的导向块上，所述收紧绳与其他的导向块为滑动连接关系，所述簧片的数量若干，若干所述簧片的两端设置在连接布的外壁面，将连接布进行张紧。

优选的，使推杆与抵接的部位紧密贴合，所述推杆指向凹槽的侧壁面上粘结有橡胶层。

一种风电齿轮箱的性能试验装置的使用方法：

S1.将风电齿轮箱放置在箱体上，同时调节垫块的数量使风电齿轮箱的输出端和输入端与放置槽相匹配；

S2.一级电机、二级电机和三级电机驱动链状结构由第一导轨向箱体外侧移动，同时连接布将随之移动，当链状结构的一端移动至第二导轨的底端时，连接布将风电齿轮箱完成封闭；

S3.将收紧绳与线轮之间连接固定，收紧电机转动将收紧绳逐渐收纳至线轮上，连接布被收紧，同时分别控制一级电机、二级电机和三级电机反向转动，使对应的链状结构尽可能贴合在齿轮箱的外壁；

S4.第一电动推杆将控制推杆向连接布一侧移动，推杆抵接与连接布的外壁，同时顶杆抵接与链状结构的外壁，将其固定；

S5.此时可通过挡板上的连接口，注入冷气或热空气，以提供一个不同温度的测试环境。

本发明提出的一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，有益效果在于：

1、本发明通过使用支撑装置与连接装置的配合，以及两侧的挡板，使风电齿轮箱外侧形成封闭的状态，通过向其内部注入冷气或热气即可实现不同温度下的检测；

2、本发明通过动力装置和收紧装置对支撑装置和连接装置进行收紧，使其减少与风电齿轮箱之间的距离，可减少制冷或加热的速度，在达到相同的温度情况下，可减少能源的使用；

3、本发明同时利用可改变大小的支撑装置和连接装置，可使该试验装置可适用于不同大小的风电齿轮箱。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明箱体示意图；

图3为本发明动力装置和收紧装置示意图；

图4为本发明连接装置示意图；

图5为本发明动力装置局部示意图；

图6为本发明收紧装置局部示意图；

图7为本发明支撑装置局部示意图；

图8为本发明挡板示意图。

图中：1、箱体，2、附加仓，3、第一导轨，4、第二导轨，5、辅助装置，501、推杆，502、顶杆，503、第一电动推杆，6、动力装置，601、主杆，602、一级套管，603、一级传动齿，604、一级收纳轮，605、二级套管，606、二级传动齿，607、二级收纳轮，608、三级套管，609、三级传动齿，610、三级收纳轮，611、一级电机，612、二级电机，613、三级电机，614、一级动力齿，615、二级动力齿，616、三级动力齿，7、收紧装置，701、收紧电机，702、线轮，703、收紧线，704、第二电动推杆，705、导环，706、导轮，8、支撑装置，801、支撑块，9、连接装置，901、连接布，902、导向块，903、簧片，10、挡板，11、垫块。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。

一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，包括：箱体1、附加仓2、第一导轨3、第二导轨4、辅助装置5、动力装置6、收紧装置7、支撑装置8、连接装置9、挡板10和垫块11，箱体1的上壁面上对称开设有第一通槽和第二通槽，附加仓2设置在箱体1侧壁面的一端，且与箱体1相连通，第一导轨3的数量为三个，且等距分布在第一通槽靠近第二通槽的一侧，第二导轨4的数量为三个，且等距分布在第二通槽靠近第一通槽的一侧，第二导轨4和第一导轨3呈镜像分布，第二导轨4的顶端为开口状，更加利于链状结构的插入，第一导轨3和第二导轨4的顶端均向内侧倾斜，辅助装置5的数量为两个，两个辅助装置5分别对称设置在第一通槽和第二通槽的外侧，动力装置6安装在箱体1的内腔的一侧，收紧装置7安装在箱体1内腔的另一侧，支撑装置8位于箱体1的上方，且支撑装置8的一端与动力装置6相连接，连接装置9与支撑装置8间隔分布位于箱体1的上方，挡板10的数量为两个，两个挡板10对称设置在箱体1的上壁面，且位于支撑装置8的两侧，挡板10的上壁面开设有放置槽，两个挡板10上分别设置有连接口，垫块11可拆卸的安装在挡板10的上壁面，且垫块11与放置槽的形状相匹配，具有多种厚度的垫块11进行更换，以适用不同大小的风电齿轮箱。

辅助装置5包括：推杆501、顶杆502和第一电动推杆503，推杆501位于箱体1的上壁面，且可在箱体1的上壁面上进行滑动，顶杆502的数量为若干，若干顶杆502设置在推杆501上，且指向支撑装置8，第一电动推杆503501的数量为两个，且对称设置在推杆501的两端。

动力装置6包括：主杆601、一级套管602、一级传动齿603、一级收纳轮604、二级套管605、二级传动齿606、二级收纳轮607、三级套管608、三级传动齿609、三级收纳轮610、一级电机611、二级电机612、三级电机613、一级动力齿614、二级动力齿615和三级动力齿616，主杆601安装在箱体1的内腔，且主杆601的一端延伸至附加仓2内，一级套管602可转动的安装在主杆601的外壁上，一级传动齿603安装在一级套管602的一端，一级收纳轮604安装在一级套管602的另一端，二级套管605可转动的安装在一级套管602的外壁上，二级传动齿606安装在二级套管605的一端，二级收纳轮607安装在二级套管605的另一端，三级套管608可转动的安装在二级套管605的外壁上，三级传动齿609安装在三级套管608的一端，三级收纳轮610安装在三级套管608的另一端，一级电机611位于附加仓2内，一级电机611的输出端设置有一级动力齿614，且与一级传动齿603相啮合，二级电机612位于附加仓2内，二级电机612的输出端设置有二级动力齿615，且与二级传动齿606相啮合，三级电机613位于附加仓2内，三级电机613的输出端设置有三级动力齿616，且与三级传动齿609相啮合，其中主杆601、一级套管602、二级套管605和三级套管608均为转动连接，且在主杆601的延伸方向上，位置固定。

收紧装置7包括：收紧电机701、线轮702、收紧线703、第二电动推杆704501、导环705和导轮706，收紧电机701安装在箱体1的内腔，收紧电机701与动力装置6分别位于箱体1的两侧，线轮702安装于收紧电机701的驱动端，收紧线703的一端安装在连接装置9上，收紧线703的另一端可拆卸的安装在线轮702的外壁上， 第二电动推杆704501安装在箱体1内腔的上壁面上，导环705安装在第二电动推杆704的输出端，收紧线703穿过导环705的内部，导轮706安装在箱体1内腔的上壁面上，且位于导环705指向第二电动推杆704501的一侧。

支撑装置8包括：支撑块801，支撑块801的数量为若干，且若干支撑块801分别相互铰接成链状结构，链状结构的数量为三个，且分别设置于一级收纳轮604、二级收纳轮607和三级收纳轮610的外壁上，支撑块801的铰接位置位于形成的链状结构的外壁上，支撑块801的大小满足在链状结构在第一导轨3和第二导轨4之间产生弯曲并活动。

一级收纳轮604、二级收纳轮607、三级收纳轮610和支撑块801形成链状结构的内壁面上，分别开设有凹槽，以供链状结构可分别缠绕至一级收纳轮604、二级收纳轮607和三级收纳轮610上。

连接装置9包括：连接布901、导向块902、簧片903，连接布901与支撑的侧壁面连接，连接布901与链状结构错位分布，导向块902等距设置在连接部的外壁面上，且收紧绳远离线轮702的一端固定在位于连接布901末端的导向块902上，收紧绳与其他的导向块902为滑动连接关系，簧片903的数量若干，若干簧片903的两端设置在连接布901的外壁面，将连接布901进行张紧，连接布901在常态下，呈中间隆起状态，以适用当连接布901收紧时的状态，以及相邻的两个链状结构反向运动时，连接布901的伸长。

推杆501指向凹槽的侧壁面上粘结有橡胶层，使推杆501与连接布901之间进行紧密贴合。

一种风电齿轮箱的性能试验装置的使用方法，包括以下步骤：

首先将风电齿轮箱放置在箱体1上，通过螺栓等方式进行固定，然后根据风电齿轮箱输出端和输入端的高度选用适当厚度的垫块11，然后控制一级电机611、二级电机612和三级电机613转动，使缠绕在一级收纳轮604、二级收纳轮607和三级收纳轮610外壁上由支撑块801组成的链状结构的一端由第一通槽处移出，并在第一导轨3的作用下，向斜上方移动，由于链状结构由若干支撑块801组成，因此链状结构在脱离第一导轨3后将发生弯曲，并向斜下方移动，并移动至第二导轨4处，同时连接布901随链状结构进行位移，当链状结构移动端移动至第二导轨4的底端时，连接布901和链状结构将风电齿轮箱进行封闭，同时将连接布901移动端的收紧绳与线轮702进行连接，控制收紧电机701将收紧绳缠绕在线轮702上，以对连接布901进行收紧，而且第二电动推杆704的输出端收回，可使收紧线703的收紧端向连接布901的内侧进行收紧，避免向外侧拉扯收紧绳，使连接布901无法满足链状结构的移动，同时分别控制一级电机611、二级电机612和三级电机613使对应的链状结构分别尽可能贴合在风电齿轮箱的外壁，然后通过第一电动推杆503控制推杆501对连接布901进行挤压固定，同时顶杆502将抵接在对应的链状结构的外上，从而时间固定效果，此时通过挡板10的连接口向风电齿轮箱和连接布901之间注入冷气或热气，即可提供一种可控温度的试验环境。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，包括：

箱体（1），所述箱体（1）的上壁面上对称开设有第一通槽和第二通槽；

附加仓（2），所述附加仓（2）设置在箱体（1）侧壁面的一端，且与箱体（1）相连通；

第一导轨（3），所述第一导轨（3）的数量为三个，且等距分布在第一通槽靠近第二通槽的一侧；

第二导轨（4），所述第二导轨（4）的数量为三个，且等距分布在第二通槽靠近第一通槽的一侧，所述第二导轨（4）和第一导轨（3）呈镜像分布，所述第二导轨（4）的顶端为开口状；

辅助装置（5），所述辅助装置（5）的数量为两个，两个所述辅助装置（5）分别对称设置在第一通槽和第二通槽的外侧；

动力装置（6），所述动力装置（6）安装在箱体（1）的内腔的一侧；

收紧装置（7），所述收紧装置（7）安装在箱体（1）内腔的另一侧；

支撑装置（8），所述支撑装置（8）位于箱体（1）的上方，且支撑装置（8）的一端与动力装置（6）相连接；

连接装置（9），所述连接装置（9）与支撑装置（8）间隔分布位于箱体（1）的上方；

挡板（10），所述挡板（10）的数量为两个，两个所述挡板（10）对称设置在箱体（1）的上壁面，且位于支撑装置（8）的两侧，所述挡板（10）的上壁面开设有放置槽，两个所述挡板（10）上分别设置有连接口；

垫块（11），所述垫块（11）可拆卸的安装在挡板（10）的上壁面，且垫块（11）与放置槽的形状相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，所述辅助装置（5）包括：

推杆（501），所述推杆（501）位于箱体（1）的上壁面，且可在箱体（1）的上壁面上进行滑动；

顶杆（502），所述顶杆（502）的数量为若干，若干顶杆（502）设置在推杆（501）上，且指向支撑装置（8）；

第一电动推杆（503），所述第一电动推杆（503）的数量为两个，且对称设置在推杆（501）的两端。

3.根据权利要求2所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，所述动力装置（6）包括：

主杆（601），所述主杆（601）安装在箱体（1）的内腔，且主杆（601）的一端延伸至附加仓（2）内；

一级套管（602），所述一级套管（602）可转动的安装在主杆（601）的外壁上；

一级传动齿（603），所述一级传动齿（603）安装在一级套管（602）的一端；

一级收纳轮（604），所述一级收纳轮（604）安装在一级套管（602）的另一端；

二级套管（605），所述二级套管（605）可转动的安装在一级套管（602）的外壁上；

二级传动齿（606），所述二级传动齿（606）安装在二级套管（605）的一端；

二级收纳轮（607），所述二级收纳轮（607）安装在二级套管（605）的另一端；

三级套管（608），所述三级套管（608）可转动的安装在二级套管（605）的外壁上；

三级传动齿（609），所述三级传动齿（609）安装在三级套管（608）的一端；

三级收纳轮（610），所述三级收纳轮（610）安装在三级套管（608）的另一端；

一级电机（611），所述一级电机（611）位于附加仓（2）内，所述一级电机（611）的输出端设置有一级动力齿（614），且与一级传动齿（603）相啮合；

二级电机（612），所述二级电机（612）位于附加仓（2）内，所述二级电机（612）的输出端设置有二级动力齿（615），且与二级传动齿（606）相啮合；

三级电机（613），所述三级电机（613）位于附加仓（2）内，所述三级电机（613）的输出端设置有三级动力齿（616），且与三级传动齿（609）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，所述收紧装置（7）包括：

收紧电机（701），所述收紧电机（701）安装在箱体（1）的内腔，所述收紧电机（701）与动力装置（6）分别位于箱体（1）的两侧；

线轮（702），所述线轮（702）安装于收紧电机（701）的驱动端；

收紧线（703），所述收紧线（703）的一端安装在连接装置（9）上，所述收紧线（703）的另一端可拆卸的安装在线轮（702）的外壁上；

第二电动推杆（704），所述第二电动推杆（704）安装在箱体（1）内腔的上壁面上；

导环（705），所述导环（705）安装在第二电动推杆（704）的输出端，所述收紧线（703）穿过导环（705）的内部；

导轮（706），所述导轮（706）安装在箱体（1）内腔的上壁面上，且位于导环（705）指向第二电动推杆（704）的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，所述支撑装置（8）包括：

支撑块（801），所述支撑块（801）的数量为若干，且若干所述支撑块（801）分别相互铰接成链状结构，所述链状结构的数量为三个，且分别设置于一级收纳轮（604）、二级收纳轮（607）和三级收纳轮（610）的外壁上，所述支撑块（801）的铰接位置位于形成的链状结构的外壁上。

6.根据权利要求5所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于：所述一级收纳轮（604）、二级收纳轮（607）、三级收纳轮（610）和支撑块（801）形成链状结构的内壁面上，分别开设有凹槽，以供链状结构可分别缠绕至一级收纳轮（604）、二级收纳轮（607）和三级收纳轮（610）上。

7.根据权利要求6所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置，其特征在于，所述连接装置（9）包括：

连接布（901），所述连接布（901）与支撑的侧壁面连接，所述连接布（901）与链状结构错位分布；

导向块（902），所述导向块（902）等距设置在连接部的外壁面上，且收紧绳远离线轮（702）的一端固定在位于连接布（901）末端的导向块（902）上，所述收紧绳与其他的导向块（902）为滑动连接关系；

簧片（903），所述簧片（903）的数量若干，若干所述簧片（903）的两端设置在连接布（901）的外壁面，将连接布（901）进行张紧。

8.根据权利要求7所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置及使用方法，其特征在于：所述推杆（501）指向凹槽的侧壁面上粘结有橡胶层。

9.根据权利要求8所述的一种风电齿轮箱的性能试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将风电齿轮箱放置在箱体（1）上，同时调节垫块（11）的数量使风电齿轮箱的输出端和输入端与放置槽相匹配；

S2.一级电机（611）、二级电机（612）和三级电机（613）驱动链状结构由第一导轨（3）向箱体（1）外侧移动，同时连接布（901）将随之移动，当链状结构的一端移动至第二导轨（4）的底端时，连接布（901）将风电齿轮箱完成封闭；

S3.将收紧绳与线轮（702）之间连接固定，收紧电机（701）转动将收紧绳逐渐收纳至线轮（702）上，连接布（901）被收紧，同时分别控制一级电机（611）、二级电机（612）和三级电机（613）反向转动，使对应的链状结构尽可能贴合在齿轮箱的外壁；

S4.第一电动推杆（503）将控制推杆（501）向连接布（901）一侧移动，推杆（501）抵接与连接布（901）的外壁，同时顶杆（502）抵接与链状结构的外壁，将其固定；

S5.此时可通过挡板（10）上的连接口，注入冷气或热空气，以提供一个不同温度的测试环境。

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