CN202274984U

CN202274984U - 风机偏航系统的试验加载系统

Info

Publication number: CN202274984U
Application number: CN2011204042664U
Authority: CN
Inventors: 姜鹏飞; 王敬芝; 金宝年
Original assignee: Sinovel Wind Group Co Ltd
Current assignee: Sinovel Wind Group Co Ltd
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-10-21

Abstract

本实用新型提供一种风机偏航系统的试验加载系统，包括底座，所述底座上固定被测偏航轴承，还包括固定在加载臂的陪测偏航轴承；所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承之间设置有过渡段，所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承分别固定在所述过渡段上；所述过渡段还固定有用于驱动所述被测偏航轴承进行偏航运动旋转的偏航驱动、以及用于向所述被测偏航轴承加载与所述偏航运动旋转方向相反的力矩的反力矩加载器。本实用新型可以有效模拟绕偏航轴承中心轴旋转力矩模拟(Mz)，解决了试验加载系统不符合偏航轴承的实际受力情况的问题，增强了偏航轴承测试的全面性，提高了轴承测试的准确度；并且，该试验加载系统结构简单，安装调节方便。

Description

风机偏航系统的试验加载系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组的偏航系统试验技术领域，尤其涉及一种风机偏航系统的试验加载系统。

背景技术

风力发电系统由叶片、轮毂、动力系统、偏航系统等组成，其中，为了减小偏航误差(风向与风轮转轴之间的角度偏差)和风轮载荷，提高风电机组获得风能的效率，通过偏航系统驱动机舱沿着塔架的垂直轴转动，使得风轮轮轴保持与风向一致。在偏航系统中，作为偏航运动回转中心的偏航轴承起着负担机舱和风轮全部载荷并传递给塔筒的作用，其作用可谓是重中之重；因此必须对偏航轴承进行性能测试，检验偏航轴承的各项指标是否符合要求。

现有技术中，可以通过风机偏航系统的试验加载系统对偏航轴承进行测试，该试验加载系统可以模拟偏航轴承的受力并加载到轴承上进行试验。但是，该试验加载系统只能模拟偏航轴承的部分受力，对偏航轴承所加载的模拟力不全面；例如，风轮在迎风工作时，偏航轴承实际也会受到迎风阻力所带来的旋转阻力，但是，目前的试验加载系统中所加载的模拟力并没有考虑该轴承受力。因此，现有技术的试验加载系统不符合偏航轴承的实际受力情况，使得对偏航轴承的性能测试的结果不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种风机偏航系统的试验加载系统，以增强偏航轴承测试的全面性，提高轴承测试的准确度。

本实用新型提供一种风机偏航系统的试验加载系统，包括底座，所述底座上固定被测偏航轴承，还包括固定在加载臂的陪测偏航轴承；

所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承之间设置有过渡段，所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承分别固定在所述过渡段上；所述过渡段还固定有用于驱动所述被测偏航轴承进行偏航运动旋转的偏航驱动、以及用于向所述被测偏航轴承加载与所述偏航运动旋转方向相反的力矩的反力矩加载器。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述反力矩加载器包括电机。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述的电机为电动机。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述的电动机为普通异步电机或者伺服电机。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述的电机为发电机；所述发电机与所述偏航驱动电连接。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述反力矩加载器还包括增速机，所述增速机和电机连接。

如上所述的风机偏航系统的试验加载系统，所述偏航驱动和反力矩加载器等间距的均匀分布在所述过渡段上。

本实用新型的风机偏航系统的试验加载系统，通过设置反力矩加载器提供反力矩，可以有效模拟绕偏航轴承中心轴旋转力矩模拟，解决了试验加载系统不符合偏航轴承的实际受力情况的问题，增强了偏航轴承测试的全面性，提高了轴承测试的准确度；并且，该试验加载系统结构简单，安装调节方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的局部安装剖视图；

图3为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的电路原理示意图；

图4为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统另一实施例的电路原理示意图。

附图标记说明：

1-加载臂； 2-偏航驱动； 3-陪测偏航轴承；

4-被测偏航轴承； 5-底座； 6-过渡段；

7-反力矩加载器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的主要技术方案为，在风机偏航系统的试验加载系统中设置了反力矩加载器，该反力矩加载器固定在被测偏航轴承和陪测偏航轴承之间的过渡段上；该反力矩加载器可以提供绕被测偏航轴承中心轴旋转的模拟力矩(Mz)，该模拟力矩即相当于偏航轴承所实际受到的风阻带来的旋转阻力，由此使得对于偏航轴承的试验更加全面，更加符合实际情况。

实施例一

图1为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的结构示意图，图2为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的局部安装剖视图。如图1和图2所示，该试验加载系统包括：加载臂1、偏航驱动2、陪测偏航轴承3、被测偏航轴承4、底座5、过渡段6和反力矩加载器7。

其中，被测偏航轴承4为被测轴承，陪测偏航轴承3为与被测偏航轴承4完全相同的轴承，均包括可相对转动的内圈和外圈；例如，被测偏航轴承4可以通过外圈固定在底座5上，陪测偏航轴承3可以通过外圈固定在加载臂1上。陪测偏航轴承3和被测偏航轴承4之间设置有过渡段6，并且，陪测偏航轴承3和被测偏航轴承4可以均通过内圈与所述的过渡段6连接。

所述的过渡段6还固定有偏航驱动2和反力矩加载器7。该偏航驱动2用于驱动被测偏航轴承4进行偏航运动旋转，反力矩加载器7用于向被测偏航轴承4加载与所述偏航运动旋转方向相反的力矩，即绕偏航轴承中心轴的旋转力矩(Mz)模拟。该与所述偏航运动旋转方向相反的力矩即相当于在风轮迎风工作时偏航轴承所受到的迎风阻力，因此，本实施例的试验加载系统通过设置反力矩加载器7，使得对于偏航轴承的受力模拟更加全面，提高了轴承测试的准确度。

需要说明的是，偏航驱动2和反力矩加载器7的数量可以根据实际工况的载荷确定；例如，通常在试验前都预先得知所需要加载的反力矩的大小，则可以根据该反力矩值计算得到产生所述的反力矩值需要的反力矩加载器7的数量。

过渡段6是一环形结构，偏航驱动2和反力矩加载器7在该过渡段6上可以是间隔分布，例如，设置一偏航驱动2，接着设置反力矩加载器7，然后再设置偏航驱动2；或者，也可以分别设置，例如，数个偏航驱动2设置在过渡段6的环形中的其中半环侧，数个反力矩加载器7设置在过渡段6的环形中的另外半环侧。不论何种方式设置，优选的，偏航驱动2和反力矩加载器7等间距的均匀分布在过渡段6上，以使得该试验加载系统的结构更规整，并且施力效果更好；此处的均匀指的是，例如，假设过渡段6共需要固定八个偏航驱动2和反力矩加载器7(偏航驱动2加上反力矩加载器7的总数量是八)，则可以将360度除以八，所得到的角度即为每相邻两个偏航驱动2或反力矩加载器7的间隔，这样的分布也是等间距分布。

本实施例中，反力矩加载器7可以包括电机，通过电机驱动提供反力矩。例如，该电机可以为电动机，具体的可以为普通异步电机或者伺服电机。图3为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统一实施例的电路原理示意图，如图3所示，试验台电源需要分别为驱动端即偏航驱动2、被动端即反力矩加载器7供电。该图3中的反力矩加载器7为电动机。其中，图2和图3中的变频器的作用是改变和调节反力矩加载器7的转速和转矩。

当电机的功率较小时，本实施例的反力矩加载器7中可以进一步包括增速机，该增速机和电机连接，用于将电机驱动产生的反向力矩进行放大，使得所加载的力矩更加符合实际情况，模拟实际轴承承受载荷更加准确。

本实施例的风机偏航系统的试验加载系统，在试验时，通过偏航驱动2提供旋转力矩，带动陪测偏航轴承3、被测偏航轴承4和过渡段6旋转，模拟实际偏航运动；通过反力矩加载器7(本实施例为电动机)提供反力矩，并通过增速机放大力矩，模拟偏航轴承实际受到的风载阻力；测试被测偏航轴承4在同时承受偏航运动驱动力和风载阻力下的性能，从而可以对被测偏航轴承4进行比较全面的性能测试。

本实施例的风机偏航系统的试验加载系统，通过设置反力矩加载器提供反力矩，可以有效模拟绕偏航轴承中心轴旋转力矩模拟(Mz)，解决了试验加载系统不符合偏航轴承的实际受力情况的问题，增强了偏航轴承测试的全面性，提高了轴承测试的准确度；并且，该试验加载系统结构简单，安装调节方便。

实施例二

本实施例的风机偏航系统的试验加载系统，与实施例一的主要区别在于，本实施例中的反力矩加载器7的电机为发电机；其他结构与实施例一相同，具体可以参见实施例一所述。

图4为本实用新型风机偏航系统的试验加载系统另一实施例的电路原理示意图，如图4所示，被动端(即反力矩加载器7)与驱动端(即偏航驱动2)电连接，即组成电功率封闭环；在试验阶段，反力矩加载器7的发电机在提供反力矩时处于发电状态，所发的电可以提供给偏航驱动2组成电功率封闭环，即发电机发出来的电供给偏航驱动2，从而可以节约试验台电源所供给的电能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，包括底座，所述底座上固定被测偏航轴承，还包括固定在加载臂的陪测偏航轴承；

所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承之间设置有过渡段，所述被测偏航轴承和陪测偏航轴承分别固定在所述过渡段上；

所述过渡段还固定有用于驱动所述被测偏航轴承进行偏航运动旋转的偏航驱动、以及用于向所述被测偏航轴承加载与所述偏航运动旋转方向相反的力矩的反力矩加载器。

2.根据权利要求1所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述反力矩加载器包括电机。

3.根据权利要求2所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述的电机为电动机。

4.根据权利要求3所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述的电动机为普通异步电机或者伺服电机。

5.根据权利要求2所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述的电机为发电机；所述发电机与所述偏航驱动电连接。

6.根据权利要求2所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述反力矩加载器还包括增速机，所述增速机和电机连接。

7.根据权利要求1所述的风机偏航系统的试验加载系统，其特征在于，所述偏航驱动和反力矩加载器等间距的均匀分布在所述过渡段上。