一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统和方法,系统包括信号测试模块、数据采集设备和模拟装置：信号测试模块设置在齿轮箱内，用于测试齿轮箱内部的温度和齿轮的应变；数据采集设备设置在齿轮箱外，与信号测试模块通讯连接，用于接收信号测试模块输出的温度和应变信号；模拟装置包括外壳、温度监控调节模块和补偿模块，外壳位于齿轮箱外，温度监控调节模块与数据采集设备之间能进行温度信号的传输，所述补偿模块能根据所述温度监控调节模块接受的信息进行应变补偿；系统采用信号测试模块、数据采集设备和模拟装置进行模拟测试，可直观的检测出齿轮箱齿轮的应变情况，从而提高齿轮箱内齿轮齿向和齿间应力测试的精度。的精度。的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统和方法


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统。

技术介绍

[0002]风力发电机组是由风能转换为机械能，再由机械能转化为电能的一种装置，主要由风轮系统、传动链系统(包含齿轮箱)、机舱系统和塔筒系统组成。
[0003]根据标准《GB/Z 25458
‑
2010》要求，风力发电机组必须获得机组型式认证才能投入运行使用，而获得机组型式认证的前提必须获得叶片、齿轮箱、发电机等重要零部件的部件认证。因此机组的不同齿轮箱型号都需要进行齿轮箱部件认证。
[0004]齿轮箱部件认证一般在实验室内进行测量，为节约成本齿轮箱内部结构紧凑，内部结构单元大部分都处于受力状态，以及考虑室内、风场策略的便捷性，齿轮箱厂家往往只在外齿圈根部贴一个电阻片即采用惠斯通1/4电桥法进行齿轮齿间应力、齿向应力的测量。但这种方式往往会引起较大的测量误差，原因在于随着齿轮箱内部行星轮的旋转其内部会有温度升高的现象，即使风电机组采用油冷却的方式将齿轮箱内部温度控制在一个相对稳定的水平，齿轮箱内部温度变化引起的电阻片变形仍然不能消除，从而使得电阻片的变形由齿轮的受力变形和温度引起的变形叠加组成，则会导致电阻片的变形量变大，进而会引发较大的测量误差。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对现有齿轮箱部件认证方法，齿轮箱内部温度变形引起电阻片变形，导致引发较大的测量误差的问题，提供一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统。r/>[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统，包括：
[0007]信号测试模块，设置在齿轮箱内，用于测试齿轮箱内部的温度和齿轮的应变；
[0008]数据采集设备，设置在齿轮箱外，与信号测试模块通讯连接，用于接收所述信号测试模块输出的温度和应变信号；及
[0009]模拟装置，包括外壳、温度监控调节模块和补偿模块，所述外壳位于齿轮箱外，所述温度监控调节模块和补偿模块设置在所述外壳内，所述温度监控调节模块与所述数据采集设备之间能进行温度信号传输，并能监控所述外壳内的温度和进行温差补偿；所述补偿模块能根据所述温度监控调节模块接受的信息进行应变补偿，且所述补偿模块输出的应变补偿信号能传递给所述数据采集设备。
[0010]进一步地，所述温度监控调节模块包括温度监控模块和温度调节模块，所述温度监控模块与所述数据采集设备通讯连接，用于监控所述外壳内的温度，所述温度调节模块用于根据温度监控模块的监控结果调节所述外壳内的温度，使所述外壳内的温度与齿轮箱内的温度一致。
[0011]进一步地，所所述补偿模块包括应变片粘贴块和温度补偿应变片，所述应变片粘贴块通过支架设置在所述外壳内，且所述应变片粘贴块的材质与所述齿轮箱外齿圈材质一致，所述温度补偿应变片置于所述应变片粘贴块上方，所述温度补偿应变片能根据所述外壳内的温度进行相应变形，且所述温度补偿应变片能将应变补偿信号能传递给所述数据采集设备。
[0012]进一步地，还包括工控机，所述工控机用于接收所述数据采集设备发出的温度和应变信号。
[0013]进一步地，所述工控机还包括显示器，所述显示器用于显示所述工控机发出的应变和温度信号。
[0014]一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试方法，包括：
[0015]在齿轮箱内设置信号测试模块，在齿轮箱外设置数据采集设备和模拟装置，信号测试模块将齿轮箱内的温度信号和应变信号传输给数据采集设备，模拟装置根据数据采集设备输出的温度信号和应变信号进行温度监控、调节，并根据调节后的温度进行应变补偿。
[0016]进一步地，所述信号测试模块测试的温度信号通过风力发电机组的控制柜输送入所述数据采集设备。
[0017]本专利技术的有益效果：采用本专利技术中的用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统和方法，在进行测试时，信号测试模块将齿轮箱内的温度和齿轮的齿间应力、齿向应力引起的齿轮应变信息传到给外部的数据采集设备，外壳内温度与齿轮箱内温度同步，补偿模块能根据温度监控调节模块接受的信息进行应变补偿变形，并且补偿模块输出的应变补偿信号能传递给数据采集设备，测试人员根据数据采集设备反馈的补偿模块的应变补偿变形，则可直观的检测出齿轮箱齿轮的应变情况。由于模拟装置位于齿轮箱外，从而消除由温度带来的电阻片变形对有效结果的影响，提高齿轮箱齿向和齿间应力测试的精度，此测试系统采用反哺设计，为齿轮箱制造降本进一步提供可能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统的示意图；
[0020]图2为图1所示的一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统中模拟装置的示意图；
[0021]附图标记：
[0022]1、信号测试模块；2、数据采集设备；3、模拟装置；31、外壳；32、温度监控调节模块；321、温度监控模块；322、温度调节模块；33、补偿模块；331、应变片粘贴块；332、温度补偿应变片；333、支架；4、齿轮箱；5、工控机；6、显示器；7、控制柜。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范
围。
[0024]请参见图1至图2，本专利技术提供一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统，包括信号测试模块1、数据采集设备2和模拟装置3。
[0025]具体的，信号测试模块1设置在齿轮箱4内，用于测试齿轮箱4内部的温度和齿轮变形的应变。数据采集设备2设置在齿轮箱4外，并与信号测试模块1通讯连接，用于接收信号测试模块1输出的温度和应变信号。
[0026]模拟装置3包括外壳31、温度监控调节模块32和补偿模块33。外壳31位于齿轮箱4外。温度监控调节模块32和补偿模块33设置在外壳31内，温度监控调节模块32与数据采集设备2之间能进行温度信号和应变信号的传输，并能监控外壳31内的温度和进行温差补偿，补偿模块33能根据温度监控调节模块32接受的信息进行应变补偿，且补偿模块32输出的应变补偿信号能传递给数据采集设备2。
[0027]在进行测试时，信号测试模块1将齿轮箱4内的温度和齿轮的齿间应力、齿向应力引起的齿轮应变信息传到给外部的数据采集设备2，外壳31内温度与齿轮箱4内温度同步，补偿模块33能根据温度监控调节模块32接受的信息进行应变补偿变形，并且补偿模块32输出的应变补偿信号能传递给数据采集设备2，测试人员根据数据采集设备2反馈的补偿模块33的应变补偿变形，则可直观的检测出齿轮箱4齿轮的应变情况。由于模拟装置3位于齿轮箱4外，从而消除由温度带来的电阻片变形对有效结果的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统，其特征在于，包括：信号测试模块，设置在齿轮箱内，用于测试齿轮箱内部的温度和齿轮的应变；数据采集设备，设置在齿轮箱外，与信号测试模块通讯连接，用于接收所述信号测试模块输出的温度和应变信号；及模拟装置，包括外壳、温度监控调节模块和补偿模块，所述外壳位于齿轮箱外，所述温度监控调节模块和补偿模块设置在所述外壳内，所述温度监控调节模块与所述数据采集设备之间能进行温度信号传输，并能监控所述外壳内的温度和进行温差补偿；所述补偿模块能根据所述温度监控调节模块接受的信息进行应变补偿，且所述补偿模块输出的应变补偿信号能传递给所述数据采集设备。2.根据权利要求1所述的用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统，其特征在于，所述温度监控调节模块包括温度监控模块和温度调节模块，所述温度监控模块与所述数据采集设备通讯连接，用于监控所述外壳内的温度，所述温度调节模块用于根据温度监控模块的监控结果调节所述外壳内的温度，使所述外壳内的温度与齿轮箱内的温度一致。3.根据权利要求2所述的用于风力发电机组齿轮箱应力测试系统，其特征在于，所述补偿模块包括应变片粘贴块和温度补偿应变片，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，和亚军，刘善超，宫伟，傅新鸿，刘静，陈海军，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：