一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)能作為一種新型能源已經(jīng)被世界各國大力發(fā)展，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)能利用的 典型裝置，它是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，且體積龐大，安裝和維護(hù)成本很高，而其傳動(dòng) 系統(tǒng)又是故障率最高的子系統(tǒng)。
[0003] 隨著風(fēng)機(jī)功率等級(jí)的不斷提高和海上風(fēng)電的發(fā)展，為了在批量裝機(jī)前獲知風(fēng)電機(jī) 組存在的性能缺陷，往往需要將新開發(fā)的風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)在測試風(fēng)場進(jìn)行實(shí)際試運(yùn)行，此過 程需要耗費(fèi)極大的人力物力，包括測試機(jī)位租用、樣機(jī)吊裝與拆卸、風(fēng)機(jī)維護(hù)、測試人員長 期職守，而且為了獲知其更為全面的性能，一般至少進(jìn)行半年至一年的試運(yùn)行測試時(shí)間，成 本高昂，效率低下，而且難以獲得實(shí)際測試所希望出現(xiàn)的工況條件。
[0004]目前國內(nèi)外對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)，一般只加載傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然通過控制 輸入轉(zhuǎn)矩的控制可以模擬部分風(fēng)況帶來的風(fēng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩載荷，但其他自由度載荷（包括輪 轂中心的受力、力矩等）幾乎都不能進(jìn)行加載測試，因此難以在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下測試風(fēng)機(jī)實(shí) 際的工作狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種結(jié)構(gòu)簡單、可提供各個(gè)自由度載荷、測試全面可靠的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0007] -種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器，包括安裝架、加載回轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)組件，所述加 載回轉(zhuǎn)軸安裝在所述安裝架上，所述加載回轉(zhuǎn)軸的一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連，另 一端與旋轉(zhuǎn)組件相連，所述加載回轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有軸承組件，所述安裝架上安裝有多個(gè)用于 向軸承組件的外圓周上施加壓力的載荷加載器。
[0008] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
[0009] 所述軸承組件包括兩個(gè)面對(duì)面安裝的圓錐滾子軸承。
[0010] 所述軸承組件固定安裝在一軸承座內(nèi)，所述載荷加載器包括伸縮桿和液壓油缸， 所述液壓油缸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在安裝架上，所述伸縮桿的活動(dòng)端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述軸承座上。
[0011] 所述安裝架包括水平設(shè)置的底板以及垂直設(shè)置的豎板，所述底板與豎板相連，所 述豎板上開設(shè)有供加載回轉(zhuǎn)軸穿過的安裝孔，所述加載回轉(zhuǎn)軸安裝在所述安裝孔內(nèi)。
[0012] 所述載荷加載器共六個(gè)，其中四個(gè)載荷加載器均勻分布在軸承組件的上側(cè)、下側(cè)、 左側(cè)和右側(cè)，且與所述安裝架的豎板相連，另兩個(gè)載荷加載器分布在下側(cè)載荷加載器的兩 側(cè)且與安裝架的底板相連。
[0013] 上側(cè)的載荷加載器和下側(cè)的載荷加載器與豎板的夾角不相等；左側(cè)的載荷加載器 與右側(cè)的載荷加載器與豎板的夾角不相等。
[0014] 兩個(gè)圓錐滾子軸承的作用點(diǎn)均位于加載回轉(zhuǎn)軸的軸線上的0點(diǎn)。
[0015] 所述伸縮桿與所述軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)均位于0點(diǎn)所在的垂直于加載回轉(zhuǎn)軸軸線的 平面A內(nèi)。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0017] 本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器，通過載荷加載器對(duì)軸承組件進(jìn)行各個(gè)方 向上的施壓，以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸上有多個(gè)方向上的自由度載荷，從而能夠模擬現(xiàn) 場實(shí)際環(huán)境對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全方位的測試，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的出廠性能，而且結(jié)構(gòu) 簡單、加載精準(zhǔn)。軸承組件采用面對(duì)面安裝的圓錐滾子軸承，由于圓錐滾子軸承能夠提供多 個(gè)方向的力，而且加載剛度大，無浮動(dòng)，提高了加載精度。另外載荷加載器結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí) 現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中標(biāo)號(hào)表示：1、安裝架；11、底板；12、豎板；2、加載回轉(zhuǎn)軸；3、旋轉(zhuǎn)組件；4、軸 承組件；41、圓錐滾子軸承；42、軸承座；5、載荷加載器；51、液壓油缸；52、伸縮桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0023] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器，包括安裝架1、加載 回轉(zhuǎn)軸2和旋轉(zhuǎn)組件3,加載回轉(zhuǎn)軸2安裝在安裝架1上，加載回轉(zhuǎn)軸2的一端通過轉(zhuǎn)接法 蘭與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連，另一端通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)組件3相連，其中旋轉(zhuǎn)組件3用 于驅(qū)動(dòng)加載回轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，從而為待測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供旋轉(zhuǎn)載荷，加載回轉(zhuǎn)軸2上套設(shè)有 軸承組件4,安裝架1上則安裝有多個(gè)用于向軸承組件4的外圓周上施加壓力的載荷加載器 5,從而向加載回轉(zhuǎn)軸2各個(gè)方向上提供載荷，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各個(gè)自由度載荷的測 試。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況載荷模擬器，通過載荷加載器5對(duì)軸承組件4進(jìn)行各個(gè)方 向上的施壓，以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸上有多個(gè)方向上的自由度載荷，從而能夠現(xiàn)場實(shí) 際環(huán)境對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全方位的測試，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的出廠性能，而且結(jié)構(gòu)簡單、 加載精準(zhǔn)。
[0024] 本實(shí)施例中，軸承組件4包括兩個(gè)面對(duì)面安裝的圓錐滾子軸承41，圓錐滾子軸承 41既可以承受徑向載荷，又可以承受軸向載荷，承載能力強(qiáng)，可以模擬較大的風(fēng)電載荷，通 過合理選型以及內(nèi)環(huán)隔圈的使用，使得兩圓錐滾子軸承41的作用法線相交于加載回轉(zhuǎn)軸2 的軸線上0點(diǎn)，從而在加載過程中，各載荷加載器5的作用力將直接等效為作用于0點(diǎn)的載 荷，且無附加置反力作用，因此能夠獲得比較精準(zhǔn)的自由度載荷，而不受軸承支撐的影響。 同時(shí)配對(duì)使用的圓錐滾子軸承41可以通過預(yù)緊控制，避免軸承游隙，使加載精確且迅速。
[0025] 本實(shí)施例中，安裝架1包括水平設(shè)置的底板11以及垂直設(shè)置的豎板12,底板11與 豎板12相連，豎板12上開設(shè)有供加載回轉(zhuǎn)軸2穿過的安裝孔，加載回轉(zhuǎn)軸2安裝在安裝孔 內(nèi)。
[0026] 本實(shí)施例中，圓錐滾子軸承41固定安裝在一軸承座42內(nèi)，軸承座42則用于定位 圓錐滾子軸承41，載荷加載器5包括伸縮桿52和液壓油缸51，其中液壓油缸51轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置 在安裝架1上，伸縮桿52的活動(dòng)端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在軸承座42上的支座上，液壓油缸51不僅可 以提供推力，也可以提供拉力，安裝架1則用于提供置反力，并保持非工作狀態(tài)下各部件的 穩(wěn)定；其中各載荷加載器5的支座均位于0點(diǎn)所處的垂直于加載回轉(zhuǎn)軸2線的平面A內(nèi)，可 以極大的簡化風(fēng)況載荷轉(zhuǎn)化為各載荷加載器5壓力的計(jì)算量。
[0027] 本實(shí)施例中，載荷加載器5共六個(gè)，其中四個(gè)載荷加載器5均勻分布在軸承組件4 的上側(cè)、下側(cè)、左側(cè)和右側(cè)，且與安裝架1的豎板12相連，因此與豎板12(或平面A)呈一定 夾角；而