风力发电机变桨回转支承实验台制造技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机变桨回转支承实验台，它包括轴向加载架、轴向力加载油缸、总加载板、两个同规格的待实验变桨回转支承、大齿轮、左连接板、右连接板、回转支承安装基础、倾覆力矩加载臂、倾覆力矩加载油缸、动力驱动模块以及径向力加载油缸组成。本发明专利技术可以在竖直安装状态下模拟风力发电机变桨回转支承在各种复杂载荷下的运行状态，同时检测变桨回转支承的启动力矩，实时监测运行时的阻力矩、滚道磨损量、润滑剂温度、振动信号，评价变桨回转支承的疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大型轴承实验台，具体涉及一种风力发电机变桨回转支承实验 台°
技术介绍
回转支承一般可以看作是一个巨型轴承，主要包括内圈、外圈、滚动体、隔离块等 组成，是机乎所有需要相对回转的大型部件不可或缺的一部分。目前市场上主流的丽级风 力发电机几乎都是变桨风力发电机，其主要特征在于每只叶片的叶根通过一套变桨回转支 承与轮毂连接。近年来，国内外风力发电机装机容量迅猛增长，带动了风力发电机变桨回转 支承产业的发展，国内外许多厂家纷纷投产风力发电机变桨回转支承。然而，风力发电机变 桨回转支承一般受载复杂，寿命和可靠性要求极高，国内外许多变桨回转支承质量都难以 保证。 目前，国内外很少有风力发电机变桨回转支承制造企业能够提供可以证明其产品 质量实验数据。国内外标准及许多回转支承制造厂家都有各自的回转支承承载能力及寿命 计算公式，这些计算公式的推导和检验都以水平安装的回转支承为基础，然而风力发电机 的变桨回转支承工作时常处于竖直或倾斜安装状态。另外，比较各回转支承的相关计算公 式发现，这些公式都具有相同的形式，即修正系数乘以基本额定寿命，对于同一规格的回转 支承，其基本额定寿命是相同的，但是，不同的标准或厂家对修正系数的处理却各不相同，因此修正系数从一定的程度反映了每个厂家回转支承的生产质量和使用工况。系数的修正 需要以大量的实验和实际应用统计资料为基础，而国内目前还没有能够对不同规格风力发 电机变桨回转支承进行复杂加载并采集相关信号的实验装备出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种可以对不同规格的风力发电机变桨回转支承进行寿 命实验的风力发电机变桨回转支承实验台，可以用于评估风力发电机变桨回转支承的制造 质量，为建立变桨回转支承相关计算模型提供实验数据。 本专利技术的技术方案是 —种风力发电机变桨回转支承实验台，包括回转支承安装基础，所述回转支承安装基础竖直放置，其上竖直安装一对待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承，待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承的动圈分别安装在大齿轮的两侧，待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承分别通过左连接板和右连接板连接总加载板及回转支承安装基础；总加载板左端通过轴轴向力加载油缸连接向加载架，总加载板下端设有径向力加载油缸，大齿轮连接动力驱动模块，总加载板右端连接穿过待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承内部的倾覆力矩加载臂，倾覆力矩加载臂右端连接倾覆力矩加载油缸。 可以通过更换左连接板和右连接板实现不同规格变桨回转支承的实验。 所述待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承为两套同规格的变桨回转支承，待实验变桨回转支承和待实验变桨回转支承的动圈分别通过螺栓与大齿轮连接，待实验变 桨回转支承和待实验变桨回转支承的定圈分别通过螺栓与左连接板和右连接板连接。 所述总加载板与左安装板通过螺栓连接，右安装板与回转支承安装基础通过螺栓 连接。 风力发电机回转支承的载入通过轴向力加载油缸、倾覆力矩加载油缸、径向力加 载油缸组合加载实现在竖直安装状态下模拟风力发电机变桨回转支承在各种复杂载荷下 的运行状态，同时检测变桨回转支承的启动力矩，实时监测运行时的阻力矩、润滑剂温度、 振动信号，评价变桨回转支承的疲劳寿命。 所述动力驱动模块由液压马达或电机、扭矩传感器、小齿轮、安装基础结构组成；扭矩传感器安装在液压马达和小齿轮之间或安装在电机和小齿轮之间，扭矩传感器通过联轴器或胀套与液压马达或电机连接，扭矩传感器通过胀套或联轴器与小齿轮连接。 所述待实验变桨回转支承的一个或几个注油孔内设有温度传感器。实验时，只需将任意一个或几个注油孔改为温度传感器安装孔即可。 扭矩传感器实时采集被实验变桨回转支承的回转阻力矩信号，通过安装在注油孔 的温度传感器实时采集润滑剂温度信号。 本专利技术采用液压方式加载，通过倾覆力矩加载油缸施加倾覆力矩，通过轴向力加 载油缸施加轴向力，径向力加载油缸与倾覆力矩加载油缸组合实现任意径向力的载入。 实验时采用两套相同规格的风力发电机变桨回转支承同时实验，安装时两变桨回 转支承的动圈相对安装，两动圈之间用螺栓固定连接一只大齿轮，在实验时通过大齿轮驱 动变桨回转支承的动圈与定圈相对回转。两变桨回转支承的的定圈分别通过左连接板、右 连接板用螺栓与总加载板和回转支承安装基础固定连接。 本专利技术的有益效果是 本专利技术可以在风力发电机变桨回转支承加载实验过程中实时监测回转支承回转 阻力矩的变化情况、润滑油温度的变化情况、滚动体和滚道接触振动情况，为回转支承的失 效提供判据。 本专利技术的实验台可以完成不同规格竖直安装的大型风力发电机变桨回转支承在 复杂载荷下的疲劳实验，可以用来检测变桨回转支承产品的质量，为评价变桨回转支承的 质量提供依据，为建立相关计算模型提供大量的实验数据。 本专利技术通过与倾覆力矩加载油缸相连的倾覆力矩加载臂施加倾覆力矩，可以在竖 直安装状态下模拟风力发电机变桨回转支承在各种复杂载荷下的运行状态，同时检测变桨 回转支承的启动力矩，实时监测运行时的阻力矩、润滑剂温度、振动信号，评价变桨回转支 承的疲劳寿命。具有运行可靠、适用广泛、模拟精确的优点，并且便于安装调试。附图说明 图1是本专利技术的整体结构示意图。 图2是本专利技术的整体结构剖视示意图。 图中部件说明1、轴向加载架，2、轴向力加载油缸，3、总加载板，4、左安装板，5、待 实验变桨回转支承，6、大齿轮，7、待实验变桨回转支承，8、右安装板，9、回转支承安装基础， 10、倾覆力矩加载臂，11、倾覆力矩加载油缸，12、动力驱动模块，13、径向力加载油缸，14、小齿轮。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述 —种风力发电机变桨回转支承实验台，包括回转支承安装基础9，所述回转支承安 装基础9竖直放置，其上竖直安装一对待实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7，待 实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7的动圈分别安装在大齿轮6的两侧，待实验 变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7分别通过左连接板4和右连接板8连接总加载板 3及回转支承安装基础9 ;总加载板3左端通过轴轴向力加载油缸2连接向加载架1，总加 载板3下端设有径向力加载油缸13，大齿轮6连接动力驱动模块12，总加载板3右端连接 穿过待实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7内部的倾覆力矩加载臂IO，倾覆力矩 加载臂10右端连接倾覆力矩加载油缸11。 可以通过更换左连接板4和右连接板8实现不同规格变桨回转支承的实验。 待实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7为两套同规格的变桨回转支承， 待实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7的动圈分别通过螺栓与大齿轮6连接，待 实验变桨回转支承5和待实验变桨回转支承7的定圈分别通过螺栓与左连接板4和右连接 板8连接。 总加载板3与左安装板4通过螺栓连接，右安装板8与回转支承安装基础9通过 螺栓连接。 风力发电机回转支承的载入通过轴向力加载油缸2、倾覆力矩加载油缸11、径向 力加载油缸13组合加载实现在竖直安装状态下模拟风力发电机变桨回转支承在各种复杂 载荷下的运行状态，同时检测变桨回转支承的启动力矩，实时监测运行时的阻力矩、润滑剂 温度、振动信号，评价变桨回转支承的疲劳寿命。 动力驱动模块12由液压马达或电机、扭矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机变桨回转支承实验台，包括回转支承安装基础（９），其特征是所述回转支承安装基础（９）竖直放置，其上竖直安装一对待实验变桨回转支承（５）和待实验变桨回转支承（７），待实验变桨回转支承（５）和待实验变桨回转支承（７）的动圈分别安装在大齿轮（６）的两侧，待实验变桨回转支承（５）和待实验变桨回转支承（７）分别通过左连接板（４）和右连接板（８）连接总加载板（３）及回转支承安装基础（９）；总加载板（３）左端通过轴轴向力加载油缸（２）连接向加载架（１），总加载板（３）下端设有径向力加载油缸（１３），大齿轮（６）连接动力驱动模块（１２），总加载板（３）右端连接穿过待实验变桨回转支承（５）和待实验变桨回转支承（７）内部的倾覆力矩加载臂（１０），倾覆力矩加载臂（１０）右端连接倾覆力矩加载油缸（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄筱调，高学海，王华，洪荣晶，陈捷，
申请(专利权)人：南京工业大学，南京工大数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]