CN209296310U - 一种用于测试风电联轴器性能的试验系统 - Google Patents

一种用于测试风电联轴器性能的试验系统 Download PDF

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白润东
范华
陈兴东
陈明东
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本实用新型公开了一种用于测试联轴器性能的试验系统,特别是一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,属于风力发电机技术领域。本实用新型的一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,包括试验台、监测系统,以及用于控制试验系统测试动作的控制系统;所述试验台包括基座,基座上装配有左支座和右支座,所述右支座上装配有扭矩传感器,扭矩传感器通过右连接盘与待测试风电联轴器的右端相连,所述左支座上可转动装配有扭矩输入轴,扭矩输入轴通过左连接盘与待测试风电联轴器的左端相连,扭矩输入轴连接有用于向扭矩输入轴输入扭矩的驱动装置;所述监测系统包括所述扭矩传感器。本实用新型操作简单,实用性强,能够测试出风电联轴器的性能。

Description

一种用于测试风电联轴器性能的试验系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于测试联轴器性能的试验系统,特别是一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,属于风力发电机技术领域。
背景技术
随着人类环保意识的不断提高和对新能源产业的重视,风力发电产业得到了高速发展与普及。风电联轴器作为风力发电机组传动链中的关键部件,有着载荷传递、测速制动、电绝缘保护、过载保护、位移补偿等诸多功能。其性能好坏直接决定着整个风机传动链的寿命长短。因此一款风电联轴器投运前其性能的好坏显得至关重要。
发明内容
本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,能够检测出风电联轴器的极限扭矩。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,包括试验台、监测系统,以及用于控制试验系统测试动作的控制系统;所述试验台包括基座,基座上装配有左支座和右支座,所述右支座上装配有扭矩传感器,扭矩传感器通过右连接盘与待测试风电联轴器的右端相连,所述左支座上可转动装配有扭矩输入轴,扭矩输入轴通过左连接盘与待测试风电联轴器的左端相连,扭矩输入轴连接有用于向扭矩输入轴输入扭矩的驱动装置;所述监测系统包括所述扭矩传感器。
采用本实用新型的试验系统时,首先将待测试的风电联轴器装夹到本实用新型的试验系统上,使风电联轴器的左端与左连接盘相连,风电联轴器的右端与右连接盘相连,实现将风电联轴器装夹在左支座与右支座之间。使驱动装置向扭矩输入轴输入扭矩时,扭矩通过左连接盘传递至风电联轴器,然后通过右连接盘传递至扭矩传感器,扭矩传感器能够实时检测出风电联轴器的扭矩,并将检测到的扭矩信号传递给控制系统。当输入的扭矩达到一定数值时,风电联轴器的左端发生旋转,而风电联轴器的右端保持固定不动,即风电联轴器的左端相对于右端旋转,此时扭矩传感器检测到的扭矩值即为风电联轴器能够承受的极限扭矩。风电联轴器的左端为风电联轴器的扭矩输入端,风电联轴器的右端为风电联轴器的扭矩输出端,风电联轴器内具有力矩限制器。
可供选择的,所述驱动装置包括液压泵站、液压马达和变速箱,所述变速箱的输出轴连接扭矩输入轴,变速箱的输入轴连接液压马达的输出轴,液压马达通过液压管道连接液压泵站。
进一步的,所述液压泵站具有用于控制液压马达正反转的换向阀。通过换向阀改变进入液压马达的液压油的流向,能够改变向扭矩输入轴输入扭矩的方向。
进一步的,所述监测系统还包括设于液压管道上用于监测液压管道液压的液压传感器。能够实时检测出液压管道及液压马达的液压值。
可供选择的,所述监测系统还包括位于风电联轴器的左端用于检测风电联轴器扭转角度的角度测试装置。角度测试装置能够实时检测出风电联轴器左端的扭转角度,并将检测到的扭转角度信号传递给控制系统。使驱动装置向扭矩输入轴输入扭矩时,角度测试装置检测到风电联轴器左端的扭转角度;当风电联轴器的左端相对于右端旋转时,此时,角度测试装置检测到的扭转角度值为风电联轴器在极限扭矩时的扭转角度值;控制系统根据该扭转角度值和极限扭矩值可计算出风电联轴器的扭转刚度。
进一步的,所述角度测试装置包括设于左支座上的角度传感器,所述左连接盘为匹配所述角度传感器的角度盘。
可供选择的,所述监测系统还包括位于风电联轴器的侧向用于检测风电联轴器形变位移的位移传感器。位移传感器能够实时检测出风电联轴器的形变位移,并将检测到的形变位移信号传递给控制系统。使驱动装置向扭矩输入轴输入不同大小的扭矩时,扭矩传感器检测出该扭矩值,而位移传感器检测出与之相对应的形变位移值;控制系统根据检测的多组扭矩值、形变位移值可计算出风电联轴器的动态刚度。
可供选择的,所述监测系统还包括用于监测风电联轴器温度的温度传感器。能够监控风电联轴器的实时温度。
进一步的,所述温度传感器插入右连接盘用以监测风电联轴器右端的温度。
可供选择的,所述左支座上装配有用于制动左连接盘的刹车器。能够及时的制止风电联轴器的运动。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
本实用新型的一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,本实用新型操作简单,实用性强,能够测试出风电联轴器的性能。得益于扭矩传感器的设计,扭矩传感器能够实时检测出风电联轴器的扭矩。使驱动装置向扭矩输入轴输入扭矩,当风电联轴器的左端相对于右端旋转时,扭矩传感器检测到风电联轴器能够承受的极限扭矩。结合角度测试装置的设计时,角度测试装置能够实时检测出风电联轴器左端的扭转角度;还能够计算出风电联轴器的扭转刚度。结合位移传感器的设计时,位移传感器能够实时检测出风电联轴器的形变位移;还能够计算出风电联轴器的动态刚度。
附图说明
图1是风电联轴器的结构示意图
图2是本实用新型的试验系统的结构示意图;
图3是监控系统的位置示意图;
图4是本实用新型的试验系统的原理图。
图中标记:1-控制系统、2-液压泵站、21-液压管道、3-液压马达、4-变速箱、41-扭矩输入轴、5-基座、51-左支座、52-右支座、61-左连接盘、62-右连接盘、71-位移传感器、72-扭矩传感器、73-温度传感器、74-角度传感器、75-液压传感器、8-刹车器、9-风电联轴器。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1至图4所示,本实施例的一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,包括试验台、监测系统,以及用于控制试验系统测试动作的控制系统1;所述试验台包括基座5,基座5上装配有左支座51和右支座52,所述右支座52上装配有扭矩传感器72,扭矩传感器72通过右连接盘62与待测试风电联轴器9的右端相连,所述左支座51上可转动装配有扭矩输入轴41,扭矩输入轴41通过左连接盘61与待测试风电联轴器9的左端相连,扭矩输入轴41连接有用于向扭矩输入轴输入扭矩的驱动装置;所述监测系统包括所述扭矩传感器72。
采用本实用新型的试验系统时,首先将待测试的风电联轴器9装夹到本实用新型的试验系统上,使风电联轴器9的左端与左连接盘61相连,风电联轴器9的右端与右连接盘62相连,实现将风电联轴器9装夹在左支座51与右支座52之间。使驱动装置向扭矩输入轴41输入扭矩时,扭矩通过左连接盘61传递至风电联轴器9,然后通过右连接盘62传递至扭矩传感器72,扭矩传感器72能够实时检测出风电联轴器9的扭矩,并将检测到的扭矩信号传递给控制系统1。当输入的扭矩达到一定数值时,风电联轴器9的左端发生旋转,而风电联轴器9的右端保持固定不动,即风电联轴器9的左端相对于右端旋转,此时扭矩传感器72检测到的扭矩值即为风电联轴器9能够承受的极限扭矩。如图3所示,风电联轴器9 的左端为风电联轴器9的扭矩输入端,风电联轴器9的右端为风电联轴器9的扭矩输出端,风电联轴器9内具有力矩限制器。
可供选择的,在另一实施例中,如图2至图4所示,所述驱动装置包括液压泵站2、液压马达3和变速箱4,所述变速箱4的输出轴连接扭矩输入轴41,变速箱4的输入轴连接液压马达3的输出轴,液压马达3通过液压管道21连接液压泵站2。
进一步的,所述液压泵站2具有用于控制液压马达正反转的换向阀。通过换向阀改变进入液压马达3的液压油的流向,能够改变向扭矩输入轴41输入扭矩的方向。
进一步的,所述监测系统还包括设于液压管道21上用于监测液压管道液压的液压传感器75。能够实时检测出液压管道21及液压马达3的液压值。
可供选择的,在另一实施例中,如图3和图4所示,所述监测系统还包括位于风电联轴器9的左端用于检测风电联轴器扭转角度的角度测试装置。角度测试装置能够实时检测出风电联轴器9左端的扭转角度,并将检测到的扭转角度信号传递给控制系统1。使驱动装置向扭矩输入轴41输入扭矩时,角度测试装置检测到风电联轴器9左端的扭转角度;当风电联轴器9的左端相对于右端旋转时,此时,角度测试装置检测到的扭转角度值为风电联轴器9在极限扭矩时的扭转角度值;控制系统1根据该扭转角度值和极限扭矩值可计算出风电联轴器9的扭转刚度。
进一步的,所述角度测试装置包括设于左支座51上的角度传感器74,所述左连接盘 61为匹配所述角度传感器74的角度盘。
可供选择的,在另一实施例中,如图2至图4所示,所述监测系统还包括位于风电联轴器9的侧向用于检测风电联轴器形变位移的位移传感器71。位移传感器71能够实时检测出风电联轴器9的形变位移,并将检测到的形变位移信号传递给控制系统1。使驱动装置向扭矩输入轴41输入不同大小的扭矩时,扭矩传感器72检测出该扭矩值,而位移传感器 71检测出与之相对应的形变位移值;控制系统1根据检测的多组扭矩值、形变位移值可计算出风电联轴器9的动态刚度。在其中一实施例中,位移传感器71有4个,风电联轴器9 的两侧都有2个位移传感器71,对于同一侧的2个位移传感器71,两位移传感器71分别靠近风电联轴器9的两端。
可供选择的,在另一实施例中,如图3和图4所示,所述监测系统还包括用于监测风电联轴器温度的温度传感器73。能够监控风电联轴器9的实时温度。
进一步的,所述温度传感器73插入右连接盘62用以监测风电联轴器右端的温度。
可供选择的,在另一实施例中,如图3所示,所述左支座51上装配有用于制动左连接盘的刹车器8。通过刹车器8制动左连接盘61,能够及时的制止风电联轴器9的运动。
基于上述各实施例的技术特征的组合设计,在其中一实施例中,如图1至图4所示,基座5为T型平台,左支座51和右支座52通过螺栓固定在基座5上,扭矩传感器72 通过螺栓固定在右支座52上,扭矩传感器72与右连接盘62通过螺栓相连,扭矩输入轴41 通过轴承可转动的装配于左支座51上,扭矩输入轴41与左连接盘61通过螺栓相连。左连接盘6与风电联轴器9的左端相适配、右连接盘6与风电联轴器9的右端相适配;通过更换不同型号的左连接盘6、右连接盘621可适配不同型号的风电联轴器9。变速箱4为减速箱,变速箱4通过螺栓固定在左支座51上,变速箱4的输出轴连接扭矩输入轴41,液压马达3通过螺栓固定在变速箱4上,液压马达3的输出轴连接变速箱4的输入轴。液压泵站2 的通过2根液压管道21与液压马达3相连,用以驱动液压马达3。控制系统1为计算机,控制系统1分别与液压泵站2、换向阀、刹车器8相连,用以控制其动作;控制系统1分别与监测系统的位移传感器71、扭矩传感器72、温度传感器73、角度传感器74、液压传感器 75相连,用以采集记录监测系统所检测到的检测数据,以及相关数据的计算处理,并显示出来,从而对测试出风电联轴器9的各种性能指标。如:a、测试风电联轴器9的极限扭矩。b、测试风电联轴器9的扭转刚度。c、测试风电联轴器9的动态刚度。上述三种性能指标的测试动作过程,上述的实施例中已经详述,此处不再赘述。d、风电联轴器9的疲劳寿命,此处简单列举两种试验动作过程原理:第一种是:试验开始,使驱动装置向风电联轴器 9输入极限扭矩,风电联轴器9的左端将相对于右端持续旋转,温度传感器73保持监测风电联轴器9的温度,当风电联轴器9内的力矩限制器发生损坏时,试验结束;角度测试装置检测到的风电联轴器9的左端旋转的圈数,控制系统1记录到试验开始至结束时的时间。第二种是:试验开始,使驱动装置向风电联轴器9输入额定扭矩(小于极限扭矩),控制系统 1使换向阀周期性换向,在换向阀的作用下,使得扭矩输入轴41向风电联轴器9输入交替循环的扭矩,温度传感器73保持监测风电联轴器9的温度,当风电联轴器9内的力矩限制器发生损坏时,试验结束;控制系统1记录到试验开始至结束时的时间。
综上所述,采用本实用新型的一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,本实用新型操作简单,实用性强,能够测试出风电联轴器的性能。得益于扭矩传感器的设计,扭矩传感器能够实时检测出风电联轴器的扭矩。使驱动装置向扭矩输入轴输入扭矩,当风电联轴器的左端相对于右端旋转时,扭矩传感器检测到风电联轴器能够承受的极限扭矩。结合角度测试装置的设计时,角度测试装置能够实时检测出风电联轴器左端的扭转角度;还能够计算出风电联轴器的扭转刚度。结合位移传感器的设计时,位移传感器能够实时检测出风电联轴器的形变位移;还能够计算出风电联轴器的动态刚度。本实用新型还能检测出风电联轴器的疲劳寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测试风电联轴器性能的试验系统,其特征在于:包括试验台、监测系统,以及用于控制试验系统测试动作的控制系统(1);
所述试验台包括基座(5),基座(5)上装配有左支座(51)和右支座(52),所述右支座(52)上装配有扭矩传感器(72),扭矩传感器(72)通过右连接盘(62)与待测试风电联轴器(9)的右端相连,所述左支座(51)上可转动装配有扭矩输入轴(41),扭矩输入轴(41)通过左连接盘(61)与待测试风电联轴器(9)的左端相连,扭矩输入轴(41)连接有用于向扭矩输入轴输入扭矩的驱动装置;
所述监测系统包括所述扭矩传感器(72)。
2.如权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述驱动装置包括液压泵站(2)、液压马达(3)和变速箱(4),所述变速箱(4)的输出轴连接扭矩输入轴(41),变速箱(4)的输入轴连接液压马达(3)的输出轴,液压马达(3)通过液压管道(21)连接液压泵站(2)。
3.如权利要求2所述的试验系统,其特征在于:所述液压泵站(2)具有用于控制液压马达正反转的换向阀。
4.如权利要求2所述的试验系统,其特征在于:所述监测系统还包括设于液压管道(21)上用于监测液压管道液压的液压传感器(75)。
5.如权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述监测系统还包括位于风电联轴器(9)的左端用于检测风电联轴器扭转角度的角度测试装置。
6.如权利要求5所述的试验系统,其特征在于:所述角度测试装置包括设于左支座(51)上的角度传感器(74),所述左连接盘(61)为匹配所述角度传感器(74)的角度盘。
7.如权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述监测系统还包括位于风电联轴器(9)的侧向用于检测风电联轴器形变位移的位移传感器(71)。
8.如权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述监测系统还包括用于监测风电联轴器温度的温度传感器(73)。
9.如权利要求8所述的试验系统,其特征在于:所述温度传感器(73)插入右连接盘(62)用以监测风电联轴器右端的温度。
10.如权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述左支座(51)上装配有用于制动左连接盘的刹车器(8)。
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