CN116358867A - 一种超大型重载轴承试验台 - Google Patents

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王�华
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Abstract

本发明公开了一种超大型重载轴承试验台，包括基台、底座、过渡底座、轴系、驱动系统、过渡筒、大齿轮、加长筒、轴承座、加载油缸、混凝土平台、两侧支撑系统、油缸承载架和底部支撑系统；所述轴系的中心线与地面有一固定倾角；本发明带轴系风电主轴承试验机，可将不同型号、不同类型的风电主轴承及轴系一起加载试验，并保证轴系与轮毂之间倾角量，同时可兼顾变桨轴承试验，能够更真实的模拟轴承的实际使用状态，可同时实现轴向力、径向力与倾覆力矩的加载。

Description

一种超大型重载轴承试验台
技术领域
本发明涉及轴承实验设备技术领域，具体涉及一种超大型重载轴承试验台。
背景技术
近年来风力发电机市场发展迅猛，带来了风电主轴承行业的发展。风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承是风机上常见的三种轴承，在研发过程中，需要针对不同类型、不同规格的产品进行测试，记录其轴向与径向载荷、温升、应力应变、转速转矩等参数，为理论计算、可靠性设计及疲劳寿命预测提供依据。目前，国内试验台仅仅对主轴承本身进行试验，未考虑轴系结构及轴系刚性、安装倾角等因素对轴承寿命的影响。由于风电主轴轴系分内旋转与外旋转、直驱与半直驱等方式，结构差异大，且轴系与轮毂倾角也各不相同，国内目前还没有能够对带轴系的风电主轴承进行加载测试的试验设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大型重载轴承试验台，以解决上述背景技术中提出的风电主轴轴系分内旋转与外旋转、直驱与半直驱等方式，结构差异大，且轴系与轮毂倾角也各不相同，国内目前还没有能够对带轴系的风电主轴承进行加载测试的试验设备的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种超大型重载轴承试验台，包括基台1、底座2、过渡底座3、轴系4、驱动系统5、过渡筒6、大齿轮7、加长筒8、轴承座9、加载油缸10、混凝土平台11、两侧支撑系统12、油缸承载架13和底部支撑系统14；所述轴系4的中心线与地面有一固定倾角，所述底座2上设有所述过渡底座3，所述过渡底座3上设有所述轴系4，所述轴系4的侧边上设有所述过渡筒6，所述过渡筒6上设有所述加长筒8，所述加长筒8上设有大齿轮7，所述大齿轮7侧边上设有所述驱动系统5，所述加长筒8上设有轴承座9，所述轴承座9上设有所述加载油缸10。
所述加载油缸10包括一组油缸10-1、二组油缸10-2、三组油缸10-3、四组油缸10-4和五组油缸10-5，所述一组油缸10-1和所述二组油缸10-2在所述轴承座9的下方，所述三组油缸10-3在所述轴承座9的后端，所述四组油缸10-4和所述五组油缸10-5分别位于所述轴承座9的靠前端两侧，所有油缸的两端部上设有固定座10-6固定连接，其中所述一组油缸10-1和所述二组油缸10-2组合提供加载所需的径向力和倾覆力矩、所述轴承座9末端的所述三组油缸10-3提供加载所需的轴向力、两侧的所述四组油缸10-4和所述五组油缸10-5提供加载所需的侧向力，同时可用于减小试验台末端摆动，通过不同油缸力的组合，可满足不同型号轴承的试验需求，每组油缸数量可以根据试验台最大加载能力确定，所述加载油缸10两端设有所述固定座10-6，加载油缸10可在一定角度范围内调整姿态。
所述轴承座9包括转轴9-1、密封圈9-2、陪试轴承A9-3、外壳9-4、陪试轴承B9-5和压盖9-6，所述转轴9-1随着所述轴系4旋转，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5设置在所述外壳9-4和所述转轴9-1之间，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5分别设置在所述转轴9-1的两端位置，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5的侧边都设有所述密封圈9-2，所述陪试轴承9-5的侧边上设有所述压盖9-6。所述转轴9-1随所述轴系4旋转，所述外壳9-4不动，通过所述加载油缸10施加载荷，所述陪试轴承A9-3、所述陪试轴承B9-5的型号根据试验载荷选择，所述压盖9-6调整陪试轴承预紧力，使用所述密封圈9-2可以防止润滑油或润滑脂流出。
所述加长筒8的端部与所述转轴9-1的端部连接，所述加长筒8的下方设有所述底部支撑系统14，所述轴承座9的侧边设有所述两侧支撑系统12，所述加载油缸10产生的载荷作用于所述轴承座9上，再通过所述加长筒8和所述过渡筒6加载到所述轴系4上，从而对所述轴系4中的轴承施加载荷，所述加长筒8将所述轴系4受载荷力臂加长，较小的油缸力即可在所述轴系4位置产生较大的倾覆力矩，减小所述轴承座9所受载荷。
所述驱动系统5包括电机5-1、减速箱5-2、小齿轮5-3和驱动系统底座5-4，所述驱动系统底座5-4上设有所述电机5-1和所述减速箱5-2，所述电机5-1与所述减速5-2连接，所述减速箱5-2上设有所述小齿轮5-3，所述小齿轮5-3与所述大齿轮7啮合接触。
所述两侧支撑系统12、底部支撑系统14同步升降时调整加长筒8、轴承座9及加载油缸10等组成的加载机构的高度，不同步升降时调整加载机构角度。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
本发明带轴系风电主轴承试验机，可将不同型号、不同类型的风电主轴承及轴系一起加载试验，并保证轴系与轮毂之间倾角量，同时可兼顾变桨轴承试验，能够更真实的模拟主轴承的实际使用状态，可同时实现轴向力、径向力与倾覆力矩的加载。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的油缸布置图。
图3为本发明的轴承座结构图。
图4为本发明加载架构姿态调整图。
图5为本发明驱动部件图。
图中：1、基台；2、底座；3、过渡底座；4、轴系；5、驱动系统；5-1、电机；5-2、减速；5-3、小齿轮；5-4、驱动系统底座；6、过渡筒；7、大齿轮；8、加长筒；9、轴承座；9-1、转轴；9-2、密封圈；9-3、陪试轴承A；9-4、外壳；9-5、陪试轴承B；9-6、压盖；10、加载油缸；10-1、一组油缸；10-2、二组油缸；10-3、三组油缸；10-4、四组油缸；10-5、五组油缸；10-6、固定座；11、混泥土平台；12、两侧支撑系统；13、油缸承载系统；14、底部支撑系统。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明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的一部分实施例，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，都属于本发明的保护范围。
一种超大型重载轴承试验台，包括基台1、底座2、过渡底座3、轴系4、驱动系统5、过渡筒6、大齿轮7、加长筒8、轴承座9、加载油缸10、混凝土平台11、两侧支撑系统12、油缸承载架13和底部支撑系统14；所述轴系4的中心线与地面有一固定倾角，所述底座2上设有所述过渡底座3，所述过渡底座3上设有所述轴系4，所述轴系4的侧边上设有所述过渡筒6，所述过渡筒6上设有所述加长筒8，所述加长筒8上设有大齿轮7，所述大齿轮7侧边上设有所述驱动系统5，所述加长筒8上设有轴承座9，所述轴承座9上设有所述加载油缸10。
所述加载油缸10包括一组油缸10-1、二组油缸10-2、三组油缸10-3、四组油缸10-4和五组油缸10-5，所述一组油缸10-1和所述二组油缸10-2在所述轴承座9的下方，所述三组油缸10-3在所述轴承座9的后端，所述四组油缸10-4和所述五组油缸10-5分别位于所述轴承座9的靠前端两侧，所有油缸的两端部上设有固定座10-6固定连接，其中所述一组油缸10-1和所述二组油缸10-2组合提供加载所需的径向力和倾覆力矩、所述轴承座9末端的所述三组油缸10-3提供加载所需的轴向力、两侧的所述四组油缸10-4和所述五组油缸10-5提供加载所需的侧向力，同时可用于减小试验台末端摆动，通过不同油缸力的组合，可满足不同型号轴承的试验需求，每组油缸数量可以根据试验台最大加载能力确定，所述加载油缸10两端设有所述固定座10-6，加载油缸10可在一定角度范围内调整姿态。
所述轴承座9包括转轴9-1、密封圈9-2、陪试轴承A9-3、外壳9-4、陪试轴承B9-5和压盖9-6，所述转轴9-1随着所述轴系4旋转，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5设置在所述外壳9-4和所述转轴9-1之间，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5分别设置在所述转轴9-1的两端位置，所述陪试轴承A9-3和所述陪试轴承B9-5的侧边都设有所述密封圈9-2，所述陪试轴承9-5的侧边上设有所述压盖9-6。所述转轴9-1随所述轴系4旋转，所述外壳9-4不动，通过所述加载油缸10施加载荷，所述陪试轴承A9-3、所述陪试轴承B9-5的型号根据试验载荷选择，所述压盖9-6调整陪试轴承预紧力，使用所述密封圈9-2可以防止润滑油或润滑脂流出。
所述加长筒8的端部与所述转轴9-1的端部连接，所述加长筒8的下方设有所述底部支撑系统14，所述轴承座9的侧边设有所述两侧支撑系统12，所述加载油缸10产生的载荷作用于所述轴承座9上，再通过所述加长筒8和所述过渡筒6加载到所述轴系4上，从而对所述轴系4中的轴承施加载荷，所述加长筒8将所述轴系4受载荷力臂加长，较小的油缸力即可在所述轴系4位置产生较大的倾覆力矩，减小所述轴承座9所受载荷。
所述驱动系统5包括电机5-1、减速箱5-2、小齿轮5-3和驱动系统底座5-4，所述驱动系统底座5-4上设有所述电机5-1和所述减速箱5-2，所述电机5-1与所述减速5-2连接，所述减速箱5-2上设有所述小齿轮5-3，所述小齿轮5-3与所述大齿轮7啮合接触。
所述两侧支撑系统12、底部支撑系统14同步升降时调整加长筒8、轴承座9及加载油缸10等组成的加载机构的高度，不同步升降时调整加载机构角度。
使用时，所述轴承座9上的所述转轴9-1随所述轴系4旋转，所述外壳9-4不动，通过加载油缸10施加载荷，陪试轴承A9-3、陪试轴承B9-5的型号根据试验载荷选择，所述压盖9-6调整陪试轴承预紧力，使用密封圈9-2防止润滑油或润滑脂流出。
所述加载油缸10产生的载荷作用于所述轴承座9上，再通过所述加长筒8和所述过渡筒6加载到轴系4上。
所述加长筒8与所述过渡筒6连接端装有所述大齿轮7，所述驱动系统5的所述驱动电机5-1通过所述减速箱5-2带动所述小齿轮5-3旋转，所述小齿轮5-3与所述大齿轮7啮合。
所述两侧支撑系统12和所述底部支撑系统14同步升降时调整所述加长筒8、所述轴承座9及所述加载油缸10等组成的加载机构的高度，不同步升降时调整加载机构角度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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仅为发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明新型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 (6)

1.一种超大型重载轴承试验台，其特征在于，包括基台(1)、底座(2)、过渡底座(3)、轴系(4)、驱动系统(5)、过渡筒(6)、大齿轮(7)、加长筒(8)、轴承座(9)、加载油缸(10)、混凝土平台(11)、两侧支撑系统(12)、油缸承载架(13)和底部支撑系统(14)；所述轴系(4)的中心线与地面有一固定倾角，所述底座(2)上设有所述过渡底座(3)，所述过渡底座(3)上设有所述轴系(4)，所述轴系(4)的侧边上设有所述过渡筒(6)，所述过渡筒(6)上设有所述加长筒(8)，所述加长筒(8)上设有大齿轮(7)，所述大齿轮(7)侧边上设有所述驱动系统(5)，所述加长筒(8)上设有轴承座(9)，所述轴承座(9)上设有所述加载油缸(10)。
2.根据权利要求1所述的超大型重载轴承试验台，其特征在于，所述加载油缸(10)包括一组油缸(10-1)、二组油缸(10-2)、三组油缸(10-3)、四组油缸(10-4)和五组油缸(10-5)，所述一组油缸(10-1)和所述二组油缸(10-2)在所述轴承座(9)的下方，所述三组油缸(10-3)在所述轴承座(9)的后端，所述四组油缸(10-4)和所述五组油缸(10-5)分别位于所述轴承座(9)的靠前端两侧，所有油缸的两端部上设有固定座(10-6)固定连接。
3.根据权利要求1所述的超大型重载轴承试验台，其特征在于，所述轴承座(9)包括转轴(9-1)、密封圈(9-2)、陪试轴承A(9-3)、外壳(9-4)、陪试轴承B(9-5)和压盖(9-6)，所述转轴(9-1)随着所述轴系(4)旋转，所述陪试轴承A(9-3)和所述陪试轴承B(9-5)设置在所述外壳(9-4)和所述转轴(9-1)之间，所述陪试轴承A(9-3)和所述陪试轴承B(9-5)分别设置在所述转轴(9-1)的两端位置，所述陪试轴承A(9-3)和所述陪试轴承B(9-5)的侧边都设有所述密封圈(9-2)，所述陪试轴承(9-5)的侧边上设有所述压盖(9-6)。
4.根据权利要求3所述的超大型重载轴承试验台，其特征在于，所述加长筒(8)的端部与所述转轴(9-1)的端部连接，所述加长筒(8)的下方设有所述底部支撑系统(14)，所述轴承座(9)的侧边设有所述两侧支撑系统(12)。
5.根据权利要求1所述的超大型重载轴承试验台，其特征在于，所述驱动系统(5)包括电机(5-1)、减速箱(5-2)、小齿轮(5-3)和驱动系统底座(5-4)，所述驱动系统底座(5-4)上设有所述电机(5-1)和所述减速箱(5-2)，所述电机(5-1)与所述减速(5-2)连接，所述减速箱(5-2)上设有所述小齿轮(5-3)，所述小齿轮(5-3)与所述大齿轮(7)啮合接触。
6.根据权利要求1所述的超大型重载轴承试验台，其特征在于，所述两侧支撑系统(12)、底部支撑系统(14)同步升降时调整加长筒(8)、轴承座(9)及加载油缸(10)等组成的加载机构的高度，不同步升降时调整加载机构角度。
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