CN118310741A - 风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台 - Google Patents
风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,包括机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座,机架上端面通过承载台若干轴承座连接,各轴承座将机架从前至后分割为驱动段、惯性模拟段及测试段,主动轴、从动轴均通过轴承座与承载台连接,主动轴两端分别位于测试段和驱动段内,主动轴轴身位于惯性模拟段内,轴身与惯性仿真机构连接,摆动下肢位于测试段内。其使用方法包括系统设置,实验预设及检测作业等三个步骤。本发明设备结构集成化、模块化程度高,并可有效对不同负载状态运行条件进行模拟仿真作业,从而有效的实现对风力发电机多种运行状态精确仿真检测作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,属联轴器检测设备技术领域。
背景技术
联轴器的惯性制动性能是其运行稳定性的重要指标,为了满足这一检测工作需要,当前开发了多种的检测设备及方法,如专利申请号为“202222217607.8”的“一种惯性制动系统测试系统”,专利申请号为“201220190412.2”的“双电机机电混合模拟惯性制动试验台”等专利及相关设备,虽然可以有效的满足使用的需要,但在检测中往往仅能利用电动机、液压马达等设备为联轴器施加驱动力后再进行制动,并利用扭矩传感器等设备对联轴器的受力情况进行检测;但当前设备在实际使用中,一方面设备结构无法根据使用需要,灵活模拟联轴器负载运行状态,且检测数据往往仅能获得联轴器的扭矩值,数据单一,从而导致检测数据与联轴器的实际工作状态数据存在较大的差异;另一方面检测设备结构调整能力相对较差,往往无法待检测联轴器设备结构灵活调整检测设备的相应结构,从而导致当前检测设备使用灵活性和通用性较差。
因此针对这一问题,需要开发一种全新的检测设备及检测手段,用于解决现有技术中的技术问题,满足实际生产及研究工作的需要。
发明内容
为了解决现有技术上的不足,本发明提供一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台及方法,该发明设备结构集成化、模块化程度高,可根据使用需要灵活调整设备结构,以满足不同结构类型风力发电机高速联轴器惯性制动状态检测作业的需要;并可有效对不同负载状态运行条件进行模拟仿真作业,且仿真精度高,仿真调节范围广,同时另可对实现对联轴器中设置的摩擦片打滑时的扭矩值进行精确检测,从而实现对联轴器最大负载值进行检测,防止联轴器过载而发生古装,从而有效的实现对风力发电机多种运行状态精确仿真检测作业,全面获取风力发电机联轴器运行性能数据,有效满足风力发电机联轴器性能研究、产品质量检测的需要。
一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,包括机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座及驱动机构,机架轴线与水平面平行分布,其上端面通过承载台若干轴承座连接,各轴承座间同轴分布并沿机架轴线方向分布,同时各轴承座将机架从前至后分割为驱动段、惯性模拟段及测试段,主动轴、从动轴均通过轴承座与承载台连接,且其轴线与机架轴线平行分布,其中主动轴两端分别位于测试段和驱动段内,主动轴轴身位于惯性模拟段内,从动轴后端面通过轴承座与机架后端面位置的承载台连接,其前端面位于测试段内,且主动轴、从动轴间同轴分布,同时主动轴前端面通过联轴器与驱动电机连接并同轴分布,轴身与惯性仿真机构连接,摆动下肢位于测试段内,为“凵”字形槽状结构,且其槽体轴线与主动轴轴线垂直分布,同时摆动下肢前端面与主动轴连接,后端面与从动轴连接,并环绕主动轴轴线进行旋转,同时驱动段内和检测段内均设一个制动器,其中驱动段内的制动器与机架连接,并通过制动盘与主动轴间连接;检测段内制动器与摆动下肢槽底连接,并通过制动盘与从动轴间连接,制动盘分别包覆在主动轴、从动轴外并与主动轴、从动轴间同轴分布,驱动机构与机架外侧面连接,并分别与驱动电机、制动器、摆动下肢间电气连接。
进一步的,所述的驱动机构包括电控箱、驱动电路、操控界面,其中所述驱动电路位于电控箱内,并分别与驱动电机、制动器、摆动下肢及操控界面间电气连接,同时操控界面嵌于电控箱外侧面。
进一步的,所述的摆动下肢包括承载底板、伸缩承载柱、侧板、测试臂、测力传感器、倾角传感器、轴套,其中所述承载底板、侧板均为横断面呈矩形的板状结构,所述承载底板前端面及后端面均通过至少两条伸缩承载柱分别与一个侧板的下半部连接,且所述承载底板、侧板间垂直分布并构成“凵”字形槽状结构的装配腔,所述侧板上半部均设一个导向孔,且两侧板的导向孔间同轴分布,其中侧板的导向孔内设轴套,且承载底板前端面连接的侧板通过轴套包覆在主动轴外并与主动轴滑动连接,承载底板后端面连接的侧板通过轴套包覆在从动轴外并与从动轴滑动连接,且主动轴的后端面及从动轴前端面均位于装配腔内,主动轴、从动轴间同轴分布,且从动轴前端面与主动轴后端面对称分布在装配腔轴线连接,且从动轴所连接的制动盘为装配腔内,同时所述倾角传感器至少一个,与承载底板下端面连接并与承载底板同轴分布,所述侧板上端面均与一条测试臂连接,所述测试臂轴线与主动轴垂直分布并与承载底板平行分布,且检测臂两端均位于侧板侧表面外,同时检测臂两端及承载底板左侧面和右侧面均与一个测力传感器,且各测力传感器分别通过一个与其同轴分布的弹簧与机架间连接,且测力传感器轴线分别与其所连接的测试臂轴线、承载底座表面垂直分布及机架表面间垂直分布,此外所述伸缩承载柱、测力传感器、倾角传感器均与驱动机构间电气连接。
进一步的,所述的承载底板后端面连接的侧板另设伸缩调节机构,所述伸缩调节机构包括1—2条伸缩承载柱、连接板、连接块、连接铰链,其中所述伸缩承载柱与从动轴平行分布,所述伸缩承载柱前端面通过连接板与侧板外侧面的上半部连接,且连接板与侧板外侧面平行分布,所述伸缩承载柱后端面通过连接铰链与承载块连接,并通过承载块与轴承座外侧面连接,且各伸缩承载柱与驱动机构间电气连接。
进一步的,所述的伸缩承载柱为电动伸缩柱、液压伸缩柱及气压伸缩柱中的任意一种。
进一步的,所述的惯性仿真机构包括主动轮、配重轮、连接键、定位臂、轴瓦,所述主动轮、配重轮均为圆柱状结构,其中所述主动轮至少两个,各主动轮包覆在主动轴外,与主动轴同轴分布并与主动轴间通过连接键连接,相邻两主动轮间设配重调节段,且每个配重调节段内均设若干配重轮,所述配重轮包覆在主动轴外,与主动轴同轴分布并通过轴瓦与主动轴间滑动连接,所述配重轮外侧面通过万向铰链与至少两条定位臂铰接,且各定位臂对称分布在配重轮轴线两侧,所述定位臂后端面与万向铰链铰接,前端面设至少一个连接螺孔,且定位臂轴线与主动轴轴线呈0°—90°夹角,且定位臂通过万向铰链进行0°—360°范围旋转,且当定位臂轴线与主动轴轴线夹角为30°—90°时,定位臂前端面通过连接螺孔与机架间连接,当定位臂轴线与主动轴轴线夹角为0°时,主动轮与其相邻的配重轮间通过定位臂连接,同时相邻两配重轮间通过定位臂连接。
进一步的,所述的配重轮包括轮体、调节块、连接筋板,其中所述轮体上一个宽度为主动轴直径1—1.3倍的调节槽,调节槽内设调节块,且轮体与调节块间构成闭合圆柱体结构,且调节块下端面与轴瓦外侧面相抵,同时轮体和调节块的前端面、后端面均通过至少两条沿轮体径向方向分布的连接筋板,且轮体、调节块间通过连接筋板连接。
进一步的,所述驱动电机前端面输出轴通过联轴器与主动轴连接,后端面输出轴与一个平衡飞轮连接,所述驱动电机另设一个转速传感器,且转速传感器与驱动机构电气连接;同时机架另设防护壳,且防护壳包覆在驱动段、惯性模拟段外。
一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台的测试方法,包括如下步骤:
S1,系统设置,首先对机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座及驱动机构进行装配,得到成品试验台,并在进行试验台装配时,一方面摆动下肢的装配腔宽度处于最小位置;另一方面惯性仿真机构的主动轮直接与主动轴连接,同时各配重轮通过定位臂与机架连接;最后将驱动机构与外部的电源电路间电气连接;
S2,实验预设,首先根据待检测的风力发电机高速联轴器调整摆动下肢装配腔的宽度,然后将待检测的风力发电机高速联轴器置入到装配腔内,并使待检测的风力发电机高速联轴器两端分别与主动轴、从动轴间连接并同轴分布;然后根据测定驱动电机的功率参数,设置与主动轮连接的配重轮的数量,从而整体调整随主动轴同步旋转的主动轮和配重轮的质量;最后由驱动机构一方面设定驱动电机的转速;另一方面设定制动器的制动作用力;
S3,制动力检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值后;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,并在制动过程中,对待检测的风力发电机高速联轴器转速、制动时间进行通过检测;同时一方面通过摆动下肢设置的倾角传感器对制动过程中摆动下肢的承载腔在惯性作用下产生的偏转角度进行检测;另一方面摆动下肢的承载腔在摆动时,对测力传感器施加压力,并由测力传感器对承载腔随惯性摆动时作用力进行检测,最后将采集的数据反馈至驱动机构并输出反馈;
S4,扭矩检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值,且驱动电机的输出功率保持恒定;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,且制动力匀速增加,让装有扭矩限制器的联轴器,发生打滑,并对联轴器打滑时的制动力进行采集,测出扭矩值和打滑角度,计算出摩擦片的摩擦性能和联轴器性能,即可得到联轴器扭矩值测试。
本发明设备结构集成化、模块化程度高,可根据使用需要灵活调整设备结构,以满足不同结构类型风力发电机高速联轴器惯性制动状态检测作业的需要;并可有效对不同负载状态运行条件进行模拟仿真作业,且仿真精度高,仿真调节范围广,同时另可对实现对联轴器中设置的摩擦片打滑时的扭矩值进行精确检测,从而实现对联轴器最大负载值进行检测,防止联轴器过载而发生古装,从而有效的实现对风力发电机多种运行状态精确仿真检测作业,全面获取风力发电机联轴器运行性能数据,有效满足风力发电机联轴器性能研究、产品质量检测的需要。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为本发明主视局部结构示意图;
图2为本惯性仿真机构俯视局部结构示意图;
图3为配重轮局部结构示意图;
图4为摆动下肢主视局部结构示意图;
图5为摆动下肢俯视局部结构示意图;
图6为摆动下肢侧视时与机架间连接关系局部结构示意图;
图7为侧板采用分体结构时的结构示意图;
图8为本发明使用方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-7所示,一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,包括机架1、驱动电机2、主动轴3、从动轴4、联轴器5、制动器6、制动盘7、惯性仿真机构8、摆动下肢9、轴承座10及驱动机构11,机架1轴线与水平面平行分布,其上端面通过承载台12若干轴承座10连接,各轴承座10间同轴分布并沿机架1轴线方向分布,同时各轴承座10将机架从前至后分割为驱动段101、惯性模拟段102及测试段103,主动轴3、从动轴4均通过轴承座10与承载台12连接,且其轴线与机架1轴线平行分布,其中主动轴3两端分别位于测试段103和驱动段101内,主动轴3轴身位于惯性模拟段102内,从动轴4后端面通过轴承座10与机架1后端面位置的承载台12连接,其前端面位于测试段103内,且主动轴3、从动轴4间同轴分布,同时主动轴3前端面通过联轴器5与驱动电机2连接并同轴分布,轴身与惯性仿真机构8连接,摆动下肢9位于测试段103内,为“凵”字形槽状结构,且其槽体轴线与主动轴3轴线垂直分布,同时摆动下肢9前端面与主动轴3连接,后端面与从动轴4连接,并环绕主动轴3轴线旋转,同时驱动段101内和检测段103内均设一个制动器6,其中驱动段10内的制动器6与机架1连接,并通过制动盘7与主动轴3间连接;检测段103内制动器6与摆动下肢9槽底连接,并通过制动盘7与从动轴4间连接,制动盘7分别包覆在主动轴3、从动轴4外并与主动轴3、从动轴4间同轴分布,驱动机构11与机架1外侧面连接,并分别与驱动电机2、制动器6、摆动下肢9间电气连接。
本实施例中,所述摆动下肢环绕主动轴3轴线进行旋转时,其旋转角度范围为0°—15°。
本实施例中,所述的驱动机构11包括电控箱111、驱动电路112、操控界面113,其中所述驱动电路112位于电控箱111内,并分别与驱动电机2、制动器6、摆动下肢9及操控界面113间电气连接,同时操控界面113嵌于电控箱111外侧面。
重点说明的,所述的摆动下肢9包括承载底板91、伸缩承载柱92、侧板93、测试臂94、测力传感器95、倾角传感器96、轴套97,其中所述承载底板91、侧板93均为横断面呈矩形的板状结构,所述承载底板91前端面及后端面均通过至少两条伸缩承载柱92分别与一个侧板93的下半部连接,且所述承载底板91、侧板93间垂直分布并构成“凵”字形槽状结构的装配腔98,所述侧板93上半部均设一个导向孔99,且两侧板93的导向孔99间同轴分布,其中侧板93的导向孔99内设轴套97,且承载底板91前端面连接的侧板93通过轴套97包覆在主动轴3外并与主动轴3滑动连接,承载底板91后端面连接的侧板93通过轴套97包覆在从动轴4外并与从动轴4滑动连接,且主动轴3的后端面及从动轴4前端面均位于装配腔98内,主动轴3、从动轴4间同轴分布,且从动轴4前端面与主动轴3后端面对称分布在装配腔98轴线连接,且从动轴4所连接的制动盘7为装配腔98内,同时所述倾角传感器96至少一个,与承载底板91下端面连接并与承载底板91同轴分布,所述侧板93上端面均与一条测试臂94连接,所述测试臂94轴线与主动轴3垂直分布并与承载底板91平行分布,且检测臂两端均位于侧板93侧表面外,同时检测臂94两端及承载底板91左侧面和右侧面均与一个测力传感器95,且各测力传感器95分别通过一个与其同轴分布的弹簧90与机架1间连接,且测力传感器95轴线分别与其所连接的测试臂94轴线、承载底座91表面垂直分布及机架91表面间垂直分布,此外所述伸缩承载柱92、测力传感器95、倾角传感器96均与驱动机构11间电气连接。
其中通过设置的伸缩承载柱可有效调整侧壁与承载底板之间的间距,从而达到调整装配腔宽度的目的;同时在调整过程中,各侧板通过其设置的轴套与主动轴、从动轴间同步滑动连接,并以此调整装配腔宽度,从而满足不同长度联轴器检测作业的需要。
同时,所述的承载底板91后端面连接的侧板93另设伸缩调节机构13,所述伸缩调节机构13包括1—2条伸缩承载柱92、连接板132、连接块133、连接铰链131,其中所述伸缩承载柱92与从动轴4平行分布,所述伸缩承载柱92前端面通过连接板132与侧板93外侧面的上半部连接,且连接板133与侧板93外侧面平行分布,所述伸缩承载柱92后端面通过连接铰链131与承载块133连接,并通过承载块133与轴承座10外侧面连接,且各伸缩承载柱92与驱动机构11间电气连接。
进一步优化的,所述的伸缩承载柱为电动伸缩柱、液压伸缩柱及气压伸缩柱中的任意一种。
需要注意的,所述侧板93包括基础板931、拓展板932及伸缩承载柱92,其中所述基础板931和拓展板932均为矩形板状结构,所述导向孔99位于基础板931内,同时基础板931下端面通过至少两条伸缩承载柱92与拓展板932连接,且基础板931、拓展板932位于同一平面内,同时所述拓展板932通过伸缩承载柱92与承载底板91间连接。
通过伸缩承载柱实现对基础板、拓展板间间距进行调整,从而达到对侧板高度调整的效果,同时通过对侧板高度调整达到对装配腔深度的调整,从而达到满足不同直径联轴器检测作业的需要。
与此同时,所述的惯性仿真机构8包括主动轮81、配重轮82、连接键83、定位臂84、轴瓦85,所述主动轮81、配重轮82均为圆柱状结构,其中所述主动轮81至少两个,各主动轮81包覆在主动轴3外,与主动轴3同轴分布并与主动轴3间通过连接键83连接,相邻两主动轮81间设配重调节段86,且每个配重调节段86内均设若干配重轮82,所述配重轮82包覆在主动轴3外,与主动轴3同轴分布并通过轴瓦85与主动轴3间滑动连接,所述配重轮82外侧面通过万向铰链与至少两条定位臂84铰接,且各定位臂84对称分布在配重轮82轴线两侧,所述定位臂84后端面与万向铰链铰接,前端面设至少一个连接螺孔87,且定位臂84轴线与主动轴3轴线呈0°—90°夹角,且定位臂84通过万向铰链进行0°—360°范围旋转,且当定位臂84轴线与主动轴3轴线夹角为30°—90°时,定位臂84前端面通过连接螺孔87与机架1间连接,当定位臂84轴线与主动轴3轴线夹角为0°时,主动轮81与其相邻的配重轮82间通过定位臂84连接,同时相邻两配重轮82间通过定位臂84连接。
进一步优化的,所述的配重轮82包括轮体821、调节块823、连接筋板824,其中所述轮体821上一个宽度为主动轴3直径1—1.3倍的调节槽822,调节槽822内设调节块823,且轮体821与调节块823间构成闭合圆柱体结构,且调节块823下端面与轴瓦85外侧面相抵,同时轮体821和调节块823的前端面、后端面均通过至少两条沿轮体821径向方向分布的连接筋板824,且轮体821、调节块823间通过连接筋板824连接。
通过将配重轮设置为轮体和调节块的组装关系,从而实现灵活对配重轮进行拆卸、更换作业,可有效的根据试验需要通过调整配重轮达到对不同惯性试验检测作业的需要,从而极大的提高设备灵活性,和操作的便捷性。
本实施例中,所述驱动电机2前端面输出轴通过联轴器5与主动轴3连接,后端面输出轴与一个平衡飞轮14连接,所述驱动电机2另设一个转速传感器15,且转速传感器15与驱动机构11电气连接;同时机架1另设防护壳16,且防护壳包16覆在驱动段101、惯性模拟段102外。
设置的平衡飞轮随主动轴同步旋转运行,消除检测作业时因径向作用力造成的主动轮跳动等危害设备运行稳定性和安全性情况发生。
如图8所示,一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台的测试方法,包括如下步骤:
S1,系统设置,首先对机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座及驱动机构进行装配,得到成品试验台,并在进行试验台装配时,一方面摆动下肢的装配腔宽度处于最小位置;另一方面惯性仿真机构的主动轮直接与主动轴连接,同时各配重轮通过定位臂与机架连接;最后将驱动机构与外部的电源电路间电气连接;
S2,实验预设,首先根据待检测的风力发电机高速联轴器调整摆动下肢装配腔的宽度,然后将待检测的风力发电机高速联轴器置入到装配腔内,并使待检测的风力发电机高速联轴器两端分别与主动轴、从动轴间连接并同轴分布;然后根据测定驱动电机的功率参数,设置与主动轮连接的配重轮的数量,从而整体调整随主动轴同步旋转的主动轮和配重轮的质量;最后由驱动机构一方面设定驱动电机的转速;另一方面设定制动器的制动作用力;
S3,制动力检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值后;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,并在制动过程中,对待检测的风力发电机高速联轴器转速、制动时间进行通过检测;同时一方面通过摆动下肢设置的倾角传感器对制动过程中摆动下肢的承载腔在惯性作用下产生的偏转角度进行检测;另一方面摆动下肢的承载腔在摆动时,对测力传感器施加压力,并由测力传感器对承载腔随惯性摆动时作用力进行检测,最后将采集的数据反馈至驱动机构并输出反馈;
S4,扭矩检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值,且驱动电机的输出功率保持恒定;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,且制动力匀速增加,让装有扭矩限制器的联轴器,发生打滑,并对联轴器打滑时的制动力进行采集,测出扭矩值和打滑角度,计算出摩擦片的摩擦性能和联轴器性能,即可得到联轴器扭矩值测试。
本发明设备结构集成化、模块化程度高,可根据使用需要灵活调整设备结构,以满足不同结构类型风力发电机高速联轴器惯性制动状态检测作业的需要;并可有效对不同负载状态运行条件进行模拟仿真作业,且仿真精度高,仿真调节范围广,同时另可对实现对联轴器中设置的摩擦片打滑时的扭矩值进行精确检测,从而实现对联轴器最大负载值进行检测,防止联轴器过载而发生古装,从而有效的实现对风力发电机多种运行状态精确仿真检测作业,全面获取风力发电机联轴器运行性能数据,有效满足风力发电机联轴器性能研究、产品质量检测的需要。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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只是说明本发明的原理,在不脱离本发明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 (9)
1.一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台包括机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座及驱动机构,所述机架轴线与水平面平行分布,其上端面通过承载台若干轴承座连接,各轴承座间同轴分布并沿机架轴线方向分布,同时各轴承座将机架从前至后分割为驱动段、惯性模拟段及测试段,所述主动轴、从动轴均通过轴承座与承载台连接,且其轴线与机架轴线平行分布,其中主动轴两端分别位于测试段和驱动段内,主动轴轴身位于惯性模拟段内,所述从动轴后端面通过轴承座与机架后端面位置的承载台连接,其前端面位于测试段内,且主动轴、从动轴间同轴分布,同时所述主动轴前端面通过联轴器与驱动电机连接并同轴分布,轴身与惯性仿真机构连接,所述摆动下肢位于测试段内,为“凵”字形槽状结构,且其槽体轴线与主动轴轴线垂直分布,同时摆动下肢前端面与主动轴连接,后端面与从动轴连接,并环绕主动轴轴线进行旋转,同时所述驱动段内和检测段内均设一个制动器,其中驱动段内的制动器与机架连接,并通过制动盘与主动轴间连接;检测段内制动器与摆动下肢槽底连接,并通过制动盘与从动轴间连接,所述制动盘分别包覆在主动轴、从动轴外并与主动轴、从动轴间同轴分布,所述驱动机构与机架外侧面连接,并分别与驱动电机、制动器、摆动下肢间电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的驱动机构包括电控箱、驱动电路、操控界面,其中所述驱动电路位于电控箱内,并分别与驱动电机、制动器、摆动下肢及操控界面间电气连接,同时操控界面嵌于电控箱外侧面。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的摆动下肢包括承载底板、伸缩承载柱、侧板、测试臂、测力传感器、倾角传感器、轴套,其中所述承载底板、侧板均为横断面呈矩形的板状结构,所述承载底板前端面及后端面均通过至少两条伸缩承载柱分别与一个侧板的下半部连接,且所述承载底板、侧板间垂直分布并构成“凵”字形槽状结构的装配腔,所述侧板上半部均设一个导向孔,且两侧板的导向孔间同轴分布,其中侧板的导向孔内设轴套,且承载底板前端面连接的侧板通过轴套包覆在主动轴外并与主动轴滑动连接,承载底板后端面连接的侧板通过轴套包覆在从动轴外并与从动轴滑动连接,且主动轴的后端面及从动轴前端面均位于装配腔内,主动轴、从动轴间同轴分布,且从动轴前端面与主动轴后端面对称分布在装配腔轴线连接,且从动轴所连接的制动盘为装配腔内,同时所述倾角传感器至少一个,与承载底板下端面连接并与承载底板同轴分布,所述侧板上端面均与一条测试臂连接,所述测试臂轴线与主动轴垂直分布并与承载底板平行分布,且检测臂两端均位于侧板侧表面外,同时检测臂两端及承载底板左侧面和右侧面均与一个测力传感器,且各测力传感器分别通过一个与其同轴分布的弹簧与机架间连接,且测力传感器轴线分别与其所连接的测试臂轴线、承载底座表面垂直分布及机架表面间垂直分布,此外所述伸缩承载柱、测力传感器、倾角传感器均与驱动机构间电气连接。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的承载底板后端面连接的侧板另设伸缩调节机构,所述伸缩调节机构包括1—2条伸缩承载柱、连接板、连接块、连接铰链,其中所述伸缩承载柱与从动轴平行分布,所述伸缩承载柱前端面通过连接板与侧板外侧面的上半部连接,且连接板与侧板外侧面平行分布,所述伸缩承载柱后端面通过连接铰链与承载块连接,并通过承载块与轴承座外侧面连接,且各伸缩承载柱与驱动机构间电气连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的伸缩承载柱为电动伸缩柱、液压伸缩柱及气压伸缩柱中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的惯性仿真机构包括主动轮、配重轮、连接键、定位臂、轴瓦,所述主动轮、配重轮均为圆柱状结构,其中所述主动轮至少两个,各主动轮包覆在主动轴外,与主动轴同轴分布并与主动轴间通过连接键连接,相邻两主动轮间设配重调节段,且每个配重调节段内均设若干配重轮,所述配重轮包覆在主动轴外,与主动轴同轴分布并通过轴瓦与主动轴间滑动连接,所述配重轮外侧面通过万向铰链与至少两条定位臂铰接,且各定位臂对称分布在配重轮轴线两侧,所述定位臂后端面与万向铰链铰接,前端面设至少一个连接螺孔,且定位臂轴线与主动轴轴线呈0°—90°夹角,且定位臂通过万向铰链进行0°—360°范围旋转,且当定位臂轴线与主动轴轴线夹角为30°—90°
时,定位臂前端面通过连接螺孔与机架间连接,当定位臂轴线与主动轴轴线夹角为0°时,主动轮与其相邻的配重轮间通过定位臂连接,同时相邻两配重轮间通过定位臂连接。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述的配重轮包括轮体、调节块、连接筋板,其中所述轮体上一个宽度为主动轴直径1—1.3倍的调节槽,调节槽内设调节块,且轮体与调节块间构成闭合圆柱体结构,且调节块下端面与轴瓦外侧面相抵,同时轮体和调节块的前端面、后端面均通过至少两条沿轮体径向方向分布的连接筋板,且轮体、调节块间通过连接筋板连接。
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台,其特征在于:所述驱动电机前端面输出轴通过联轴器与主动轴连接,后端面输出轴与一个平衡飞轮连接,所述驱动电机另设一个转速传感器,且转速传感器与驱动机构电气连接;同时机架另设防护壳,且防护壳包覆在驱动段、惯性模拟段外。
9.基于权利要求1所述的一种风力发电机膜片式高速联轴器打滑惯性制动综合试验台的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括如下步骤:
S1,系统设置,首先对机架、驱动电机、主动轴、从动轴、联轴器、制动器、制动盘、惯性仿真机构、摆动下肢、轴承座及驱动机构进行装配,得到成品试验台,并在进行试验台装配时,一方面摆动下肢的装配腔宽度处于最小位置;另一方面惯性仿真机构的主动轮直接与主动轴连接,同时各配重轮通过定位臂与机架连接;最后将驱动机构与外部的电源电路间电气连接;
S2,实验预设,首先根据待检测的风力发电机高速联轴器调整摆动下肢装配腔的宽度,然后将待检测的风力发电机高速联轴器置入到装配腔内,并使待检测的风力发电机高速联轴器两端分别与主动轴、从动轴间连接并同轴分布;然后根据测定驱动电机的功率参数,设置与主动轮连接的配重轮的数量,从而整体调整随主动轴同步旋转的主动轮和配重轮的质量;最后由驱动机构一方面设定驱动电机的转速;另一方面设定制动器的制动作用力;
S3,制动力检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值后;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,并在制动过程中,对待检测的风力发电机高速联轴器转速、制动时间进行通过检测;同时一方面通过摆动下肢设置的倾角传感器对制动过程中摆动下肢的承载腔在惯性作用下产生的偏转角度进行检测;另一方面摆动下肢的承载腔在摆动时,对测力传感器施加压力,并由测力传感器对承载腔随惯性摆动时作用力进行检测,最后将采集的数据反馈至驱动机构并输出反馈;
S4,扭矩检测作业,完成S2步骤后,首先由驱动电机通过主动轴同时驱动与其连接的待检测的风力发电机高速联轴器、惯性仿真机构中与其连接的主动轮、配重轮同步旋转,并在转速达到设定值,且驱动电机的输出功率保持恒定;然后驱动摆动下肢内所安装的制动器运行,由制动器对从动轴所连接的制动器施加制动作用力,对待检测的风力发电机高速联轴器进行制动,且制动力匀速增加,让装有扭矩限制器的联轴器,发生打滑,并对联轴器打滑时的制动力进行采集,测出扭矩值和打滑角度,计算出摩擦片的摩擦性能和联轴器性能,即可得到联轴器扭矩值测试。
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CN118310741A true CN118310741A (zh) | 2024-07-09 |
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