一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，該垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)能夠很好地用于對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試，解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏專(zhuān)用于進(jìn)行垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試平臺(tái)的問(wèn)題；此外，本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)還通過(guò)支撐裝置的支撐架上穩(wěn)固固定的支撐筒對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成支撐，在扭矩測(cè)試過(guò)程中所產(chǎn)生的彎矩能夠被支撐筒和支撐架提供的支撐力所消除，提高了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而幫助提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中扭矩測(cè)試臺(tái)不均衡、影響測(cè)試臺(tái)對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)定的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般可以分為三種基本類(lèi)型:S型風(fēng)車(chē)、厄式風(fēng)輪及瑪格努斯效應(yīng)風(fēng)輪。目前，對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)和空氣動(dòng)力學(xué)研究已經(jīng)進(jìn)行了很多，通過(guò)數(shù)字化建模方法，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)性能都得到了大幅度優(yōu)化和提高，目前主流的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪均采用H型風(fēng)輪。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率特性的測(cè)試，是為了對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能加以評(píng)估和調(diào)試，以滿足生產(chǎn)廠家確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性要求，或者滿足購(gòu)買(mǎi)者確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性要求。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能測(cè)試中，扭矩測(cè)試是一個(gè)重要的測(cè)試項(xiàng)目。
[0004]常見(jiàn)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試臺(tái)，都直接將水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接至扭矩傳感器，以采集其扭矩轉(zhuǎn)速譜進(jìn)行測(cè)量，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。但由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)與常見(jiàn)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在很大不同，難以使用普通水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試臺(tái)進(jìn)行扭矩測(cè)試。同時(shí)，由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸相比于常見(jiàn)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言要長(zhǎng)得多，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端通過(guò)風(fēng)輪連接器連接風(fēng)輪，并且風(fēng)輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是同向的，使得，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端的風(fēng)輪連接器安裝位置處產(chǎn)生一個(gè)單一方向的扭矩，而該扭矩是不均衡的；而且，當(dāng)風(fēng)速變大時(shí)，葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，使得該扭矩越來(lái)越大，同時(shí)還會(huì)引起葉片周?chē)a(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)氣流，對(duì)葉片產(chǎn)生側(cè)向推力，使得葉片的設(shè)計(jì)迎風(fēng)面與葉片的實(shí)際受風(fēng)面產(chǎn)生一定角度，進(jìn)而在垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端與風(fēng)輪連接器的連接位置處產(chǎn)生不穩(wěn)定的彎矩，影響測(cè)試臺(tái)對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)定的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種專(zhuān)用于進(jìn)行垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試、且能夠較好地保證測(cè)試穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的測(cè)試臺(tái)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，以提高測(cè)試臺(tái)中垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而幫助提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中扭矩測(cè)試臺(tái)不均衡、影響測(cè)試臺(tái)對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)定的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)手段:
[0008]一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，包括垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸、呈90°轉(zhuǎn)角傳動(dòng)的傘形齒輪箱、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和磁粉制動(dòng)器，其中，傘形齒輪箱的輸入軸和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸豎向設(shè)置，傘形齒輪箱的輸出軸、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸入軸和輸出軸以及磁粉制動(dòng)器的輸入軸均水平設(shè)置，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸與傘形齒輪箱的輸入軸之間、傘形齒輪箱的輸出軸與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸入軸之間、以及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸出軸與磁粉制動(dòng)器的輸入軸之間分別通過(guò)聯(lián)軸器相連接；還包括用于對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行支撐的支撐裝置，該支撐裝置包括支撐架和支撐筒；所述支撐筒呈中空貫通的圓筒狀，并通過(guò)所述支撐架相對(duì)固定地豎直架設(shè)在傘形齒輪箱的上方，支撐筒的下端開(kāi)口處和上端開(kāi)口處分別內(nèi)嵌設(shè)置有下軸承組和上軸承組；所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸豎向地貫穿設(shè)置在支撐筒內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下部從支撐筒下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部從支撐筒上端開(kāi)口穿出位置處分別與所述下軸承組的內(nèi)套圈和上軸承組的內(nèi)套圈過(guò)盈配合，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端從支撐筒的下端開(kāi)口穿出后通過(guò)聯(lián)軸器與所述傘形齒輪箱的輸入軸相連接，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端從支撐筒的上端開(kāi)口穿出后通過(guò)風(fēng)輪連接器與風(fēng)輪相連接。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，利用傘形齒輪箱實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)角傳動(dòng)，使得垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠豎向設(shè)置，并且經(jīng)過(guò)傘形齒輪箱改變傳動(dòng)方向，能夠?qū)⒋怪鞭D(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩傳輸給扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，由扭矩傳感器測(cè)得扭矩及轉(zhuǎn)速并加以輸出(例如輸出至監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī))，再通過(guò)調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器的電流輸入的大小改變磁粉制動(dòng)器的負(fù)載大小，從而調(diào)節(jié)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速及扭矩以獲得連續(xù)的扭矩轉(zhuǎn)速譜，便可以用于對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試，解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏專(zhuān)用于進(jìn)行垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試平臺(tái)的問(wèn)題。不僅如此，在上述結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，支撐裝置的支撐筒將垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸罩在其內(nèi)，并通過(guò)支撐筒下端開(kāi)口處和上端開(kāi)口處分別內(nèi)嵌設(shè)置的下軸承組和上軸承組對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下部和上部形成支撐，而支撐筒本身通過(guò)支撐架而穩(wěn)固的固定，在扭矩測(cè)試過(guò)程中所產(chǎn)生的彎矩均會(huì)被支撐筒和支撐架提供的支撐力所消除，提高了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而幫助提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性。
[0010]上述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，作為一種具體的實(shí)施方案，所述支撐裝置的支撐架包括支撐板、壓板和支撐腿；所述支撐腿架設(shè)在傘形齒輪箱的四周并固定在傘形齒輪箱的安裝平面上，所述支撐板通過(guò)支撐腿支撐固定并水平地設(shè)置于傘形齒輪箱的上方，使得支撐板與傘形齒輪箱相對(duì)固定，所述壓板水平固定設(shè)置在支撐板上，且支撐板和壓板上位于傘形齒輪箱輸入軸正上方的位置處相重疊地設(shè)置有供垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)的通孔；支撐裝置的支撐筒豎直地固定安裝在壓板上，且支撐筒的下端開(kāi)口對(duì)應(yīng)于壓板和支撐板的通孔位置處，使得垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下端從支撐筒的下端開(kāi)口穿出后，再穿過(guò)壓板和支撐板上的通孔，與所述傘形齒輪箱的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器相連接。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)的支撐架，通過(guò)支撐腿的下端固定，上端與支撐板固定，能穩(wěn)固地使支撐板在水平方向上固定，而支撐筒固定在壓板上，壓板固定在支撐板上，從而對(duì)支撐筒形成支撐，能防止支撐筒在一定的外力左右下發(fā)生偏斜，提高了支撐筒對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性。并且，上述結(jié)構(gòu)的支撐架構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，加工和安裝都較為方便。
[0012]上述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述支撐架的壓板上豎向地固定設(shè)置有至少兩塊呈直角三角形的加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板繞支撐筒環(huán)向均勻分布，且每一塊加強(qiáng)板的一直角邊與壓板的上表面相貼合固定，另一直角邊抵接在所述支撐筒的外壁上。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)的支撐架，壓板上對(duì)稱(chēng)設(shè)置的加強(qiáng)板進(jìn)一步提高了對(duì)支撐筒的支撐穩(wěn)定性。
[0014]上述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下部從支撐筒下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部從支撐筒上端開(kāi)口穿出位置處均呈階梯軸狀。
[0015]采用上述結(jié)構(gòu)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸，更便于在其兩端裝配軸承和風(fēng)輪連接器。
[0016]上述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述下軸承組從上往下依次包括第一深溝球軸承、第一角接觸軸承和第一軸承座；所述支撐筒的下端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第一階梯槽，第一軸承座固定安裝在支撐筒下端開(kāi)口的端部，并將第一深溝球軸承和第一角接觸軸承抵接固定在支撐筒下端開(kāi)口處的第一階梯槽內(nèi)；所述第一深溝球軸承和第一角接觸軸承的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第一軸承座與所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隙配合。
[0017]采用上述結(jié)構(gòu)的下軸承組，其第一深溝軸承主要承受徑向載荷，保證了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止其扭矩出現(xiàn)巨大誤差；而第一角接觸軸承能承受軸向載荷，具有一定的承重作用，因此可以用以支撐垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重力，保證垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性；第一軸承座則用于將第一深溝球軸承和第一角接觸軸承抵接固定在支撐筒下端開(kāi)口處的第一階梯槽內(nèi)。
[0018]上述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述上軸承組從上往下依次包括第二軸承座、第二角接觸軸承和第二深溝球軸承；所述支撐筒的上端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第二階梯槽，第二軸承座固定安裝在支撐筒上端開(kāi)口的端部，并將第二角接觸軸承和第二深溝球軸承抵接固定在支撐筒上端開(kāi)口處的第二階梯槽內(nèi)；所述第二角接觸軸承和第二深溝球軸承的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第二軸承座與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸間隙配合。
[0019]同樣的，采用上述結(jié)構(gòu)的上軸承組，第二深溝軸承主要承受徑向載荷，保證了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止其扭矩出現(xiàn)巨大誤差；而第二角接觸軸承能承受軸向載荷，具有一定的承重作用，因此可以用以支撐垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重力，保證垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性；第二軸承座則用于將第二角接觸軸承和第二深溝球軸承抵接固定在支撐筒上端開(kāi)口處的第二階梯槽內(nèi)。此外,上述結(jié)構(gòu)的上軸承組若與上述包含第一深溝球軸承、第一角接觸軸承和第一軸承座的下軸承組配合，將垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸夾設(shè)在兩個(gè)軸承組中間，便能夠?qū)Υ怪鞭D(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性起到更好的支撐保護(hù)作用。
[0020]綜上所述，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)能夠很好地用于對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試，解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏專(zhuān)用于進(jìn)行垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試平臺(tái)的問(wèn)題，并且還通過(guò)支撐裝置的支撐架上穩(wěn)固固定的支撐筒對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成支撐，在扭矩測(cè)試過(guò)程中所產(chǎn)生的彎矩能夠被支撐筒和支撐架提供的支撐力所消除，提高了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而幫助提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中扭矩測(cè)試臺(tái)不均衡、影響測(cè)試臺(tái)對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)定的問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中支撐筒的下軸承組局部機(jī)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)中支撐筒的上軸承組局部機(jī)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]本實(shí)用新型提供了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)。圖1示出了本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)的一種較優(yōu)的實(shí)施結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，包括垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸1、呈90°轉(zhuǎn)角傳動(dòng)的傘形齒輪箱2、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3和磁粉制動(dòng)器4，其中，傘形齒輪箱2的輸入軸和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I豎向設(shè)置，利用傘形齒輪箱實(shí)現(xiàn)90°轉(zhuǎn)角傳動(dòng)，傘形齒輪箱2的輸出軸、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3的輸入軸和輸出軸以及磁粉制動(dòng)器4的輸入軸均水平設(shè)置，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I與傘形齒輪箱2的輸入軸之間、傘形齒輪箱2的輸出軸與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3的輸入軸之間、以及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3的輸出軸與磁粉制動(dòng)器4的輸入軸之間分別通過(guò)聯(lián)軸器相連接。由此，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠豎向設(shè)置，并且經(jīng)過(guò)傘形齒輪箱改變傳動(dòng)方向，能夠?qū)⒋怪鞭D(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩傳輸給扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，由扭矩傳感器測(cè)得扭矩及轉(zhuǎn)速并加以輸出(例如輸出至監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī))，再通過(guò)調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器的電流輸入的大小改變磁粉制動(dòng)器的負(fù)載大小，從而調(diào)節(jié)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速及扭矩以獲得連續(xù)的扭矩轉(zhuǎn)速譜，便可以用于對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試。除上述結(jié)構(gòu)之外，該測(cè)試臺(tái)中還包括用于對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I進(jìn)行支撐的支撐裝置，該支撐裝置包括支撐架5和支撐筒6 ;支撐筒6呈中空貫通的圓筒狀，并通過(guò)支撐架5相對(duì)固定地豎直架設(shè)在傘形齒輪箱2的上方，支撐筒6的下端開(kāi)口處和上端開(kāi)口處分別內(nèi)嵌設(shè)置有下軸承組7和上軸承組8 ;垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I豎向地貫穿設(shè)置在支撐筒6內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的下部從支撐筒6下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的上部從支撐筒6上端開(kāi)口穿出位置處分別與下軸承組7的內(nèi)套圈和上軸承組8的內(nèi)套圈過(guò)盈配合，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的下端從支撐筒6的下端開(kāi)口穿出后通過(guò)聯(lián)軸器與傘形齒輪箱2的輸入軸相連接，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的上端從支撐筒6的上端開(kāi)口穿出后通過(guò)風(fēng)輪連接器9與風(fēng)輪相連接。由此，支撐裝置的支撐筒將垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸罩在其內(nèi)，并通過(guò)支撐筒下端開(kāi)口處和上端開(kāi)口處分別內(nèi)嵌設(shè)置的下軸承組和上軸承組對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下部和上部形成支撐，而支撐筒本身通過(guò)支撐架而穩(wěn)固的固定，在扭矩測(cè)試過(guò)程中所產(chǎn)生的彎矩均會(huì)被支撐筒和支撐架提供的支撐力所消除，提高了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性。
[0026]從具體實(shí)施而言，支撐裝置的支撐架結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體支撐需求進(jìn)行任意的設(shè)計(jì)。而作為一種優(yōu)選的支撐架結(jié)構(gòu)方案，如圖1所示，其支撐板5a、壓板5b和支撐腿5c ;支撐腿5c架設(shè)在傘形齒輪箱2的四周并固定在傘形齒輪箱2的安裝平面上，支撐板5a通過(guò)支撐腿5c支撐固定并水平地設(shè)置于傘形齒輪箱2的上方，使得支撐板5a與傘形齒輪箱2相對(duì)固定，壓板5b水平固定設(shè)置在支撐板5a上，且支撐板5a和壓板5b上位于傘形齒輪箱2輸入軸正上方的位置處相重疊地設(shè)置有供垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I穿過(guò)的通孔；支撐裝置的支撐筒6豎直地固定安裝在壓板5b上,且支撐筒6的下端開(kāi)口對(duì)應(yīng)于壓板5b和支撐板5a的通孔位置處，使得垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的下端從支撐筒6的下端開(kāi)口穿出后，再穿過(guò)壓板5b和支撐板5a上的通孔，與傘形齒輪箱2的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器相連接。該結(jié)構(gòu)方案的支撐架構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，加工和安裝都較為方便，并且由于有支撐腿對(duì)支撐板和壓板加以固定和支撐，支撐筒固定在壓板上，從而對(duì)支撐筒形成支撐，能防止支撐筒在一定的外力左右下發(fā)生偏斜，提高了支撐筒對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高支撐架對(duì)支撐筒的支撐穩(wěn)定性，支撐架5的壓板5b上該豎向地固定設(shè)置有四塊呈直角三角形的加強(qiáng)板10，該四塊加強(qiáng)板10繞支撐筒6環(huán)向均勻分布，且每一塊加強(qiáng)板10的一直角邊與壓板5b的上表面相貼合固定，另一直角邊抵接在支撐筒6的外壁上，對(duì)支撐筒形成加固支撐的作用。當(dāng)然，壓板上設(shè)置加強(qiáng)板的具體數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求而定，但加強(qiáng)板的數(shù)量應(yīng)當(dāng)至少有兩塊，且需要繞支撐筒環(huán)向均勻分布，才能較好的達(dá)到對(duì)支撐筒的加固支撐效果。
[0027]此外，在本實(shí)用新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)的較優(yōu)實(shí)施方案中，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的下部從支撐筒6下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的上部從支撐筒6上端開(kāi)口穿出位置處均呈階梯軸狀，如圖1所示。這樣的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)更便于在其兩端裝配軸承和風(fēng)輪連接器。相應(yīng)地，在支撐筒6的下端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第一階梯槽，而下軸承組7從上往下依次包括第一深溝球軸承7a、第一角接觸軸承7b和第一軸承座7c，如圖2所示；其中，第一軸承座7c固定安裝在支撐筒6下端開(kāi)口的端部，并將第一深溝球軸承7a和第一角接觸軸承7b抵接固定在支撐筒6下端開(kāi)口處的第一階梯槽內(nèi)，第一深溝球軸承7a和第一角接觸軸承7b的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第一軸承座7c與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I間隙配合。同時(shí)，在支撐筒6的上端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第二階梯槽，而上軸承組8從上往下依次包括第二軸承座8a、第二角接觸軸承8b和第二深溝球軸承8c,如圖3所示；其中，第二軸承座8a固定安裝在支撐筒6上端開(kāi)口的端部，并將第二角接觸軸承8b和第二深溝球軸承8c抵接固定在支撐筒6上端開(kāi)口處的第二階梯槽內(nèi)，第二角接觸軸承8b和第二深溝球軸承8c的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第二軸承座8a與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸I間隙配合。由此，在下軸承組中，第一深溝軸承主要承受徑向載荷，保證了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止其扭矩出現(xiàn)巨大誤差；而第一角接觸軸承能承受軸向載荷，具有一定的承重作用，因此可以用以支撐垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重力，保證垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性；在上軸承組中，第二深溝軸承主要承受徑向載荷，保證了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止其扭矩出現(xiàn)巨大誤差；而第二角接觸軸承能承受軸向載荷，具有一定的承重作用，因此可以用以支撐垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重力，保證垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性；通過(guò)上軸承組若與下軸承組配合，將垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸夾設(shè)在兩個(gè)軸承組中間，便能夠?qū)Υ怪鞭D(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性起到更好的支撐保護(hù)作用。
[0028]綜上所述，可以看到，本實(shí)用新型的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)能夠很好地用于對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行扭矩測(cè)試，解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏專(zhuān)用于進(jìn)行垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扭矩測(cè)試平臺(tái)的問(wèn)題，并且還通過(guò)支撐裝置的支撐架上穩(wěn)固固定的支撐筒對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成支撐，在扭矩測(cè)試過(guò)程中所產(chǎn)生的彎矩能夠被支撐筒和支撐架提供的支撐力所消除，提高了垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐穩(wěn)定性，進(jìn)而幫助提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試的準(zhǔn)確性，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)中扭矩測(cè)試臺(tái)不均衡、影響測(cè)試臺(tái)對(duì)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)定的問(wèn)題。
[0029]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于:包括垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)、呈90°轉(zhuǎn)角傳動(dòng)的傘形齒輪箱(2)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(3)和磁粉制動(dòng)器(4)，其中，傘形齒輪箱(2)的輸入軸和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)豎向設(shè)置，傘形齒輪箱(2)的輸出軸、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(3)的輸入軸和輸出軸以及磁粉制動(dòng)器(4)的輸入軸均水平設(shè)置，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)與傘形齒輪箱(2)的輸入軸之間、傘形齒輪箱(2)的輸出軸與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(3)的輸入軸之間、以及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(3)的輸出軸與磁粉制動(dòng)器(4)的輸入軸之間分別通過(guò)聯(lián)軸器相連接； 還包括用于對(duì)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)進(jìn)行支撐的支撐裝置，該支撐裝置包括支撐架(5)和支撐筒(6);所述支撐筒(6)呈中空貫通的圓筒狀，并通過(guò)所述支撐架(5)相對(duì)固定地豎直架設(shè)在傘形齒輪箱(2)的上方，支撐筒(6)的下端開(kāi)口處和上端開(kāi)口處分別內(nèi)嵌設(shè)置有下軸承組(7)和上軸承組(8);所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)豎向地貫穿設(shè)置在支撐筒(6)內(nèi)，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的下部從支撐筒(6 )下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的上部從支撐筒(6 )上端開(kāi)口穿出位置處分別與所述下軸承組(7)的內(nèi)套圈和上軸承組(8)的內(nèi)套圈過(guò)盈配合，且垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的下端從支撐筒(6)的下端開(kāi)口穿出后通過(guò)聯(lián)軸器與所述傘形齒輪箱(2)的輸入軸相連接，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的上端從支撐筒(6)的上端開(kāi)口穿出后通過(guò)風(fēng)輪連接器(9)與風(fēng)輪相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于:所述支撐裝置的支撐架(5)包括支撐板(5a)、壓板(5b)和支撐腿(5c);所述支撐腿(5c)架設(shè)在傘形齒輪箱(2)的四周并固定在傘形齒輪箱(2)的安裝平面上，所述支撐板(5a)通過(guò)支撐腿(5c)支撐固定并水平地設(shè)置于傘形齒輪箱(2)的上方，使得支撐板(5a)與傘形齒輪箱(2)相對(duì)固定，所述壓板(5b)水平固定設(shè)置在支撐板(5a)上，且支撐板(5a)和壓板(5b)上位于傘形齒輪箱(2)輸入軸正上方的位置處相重疊地設(shè)置有供垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)穿過(guò)的通孔；支撐裝置的支撐筒(6 )豎直地固定安裝在壓板(5b )上，且支撐筒(6 )的下端開(kāi)口對(duì)應(yīng)于壓板(5b )和支撐板(5a)的通孔位置處，使得垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的下端從支撐筒(6)的下端開(kāi)口穿出后，再穿過(guò)壓板(5b )和支撐板(5a)上的通孔，與所述傘形齒輪箱(2 )的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述支撐架(5)的壓板(5b)上豎向地固定設(shè)置有至少兩塊呈直角三角形的加強(qiáng)板(10)，所述加強(qiáng)板(10)繞支撐筒(6)環(huán)向均勻分布，且每一塊加強(qiáng)板(10)的一直角邊與壓板(5b)的上表面相貼合固定，另一直角邊抵接在所述支撐筒(6)的外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的下部從支撐筒(6)下端開(kāi)口穿出位置處以及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)的上部從支撐筒(6)上端開(kāi)口穿出位置處均呈階梯軸狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述下軸承組(7)從上往下依次包括第一深溝球軸承(7a)、第一角接觸軸承(7b)和第一軸承座(7c);所述支撐筒(6)的下端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第一階梯槽，第一軸承座(7c)固定安裝在支撐筒(6)下端開(kāi)口的端部，并將第一深溝球軸承(7a)和第一角接觸軸承(7b)抵接固定在支撐筒(6)下端開(kāi)口處的第一階梯槽內(nèi)；所述第一深溝球軸承(7a)和第一角接觸軸承(7b)的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第一軸承座(7c)與所述垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)間隙配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)扭矩測(cè)試臺(tái)，其特征在于:所述上軸承組(8)從上往下依次包括第二軸承座(8a)、第二角接觸軸承(8b)和第二深溝球軸承(8c);所述支撐筒(6)的上端開(kāi)口處的內(nèi)壁設(shè)有第二階梯槽，第二軸承座(8a)固定安裝在支撐筒(6)上端開(kāi)口的端部，并將第二角接觸軸承(Sb)和第二深溝球軸承(Sc)抵接固定在支撐筒(6)上端開(kāi)口處的第二階梯槽內(nèi)；所述第二角接觸軸承(Sb)和第二深溝球軸承(Sc)的內(nèi)套圈與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)上部的階梯軸位置處過(guò)盈配合，第二軸承座(8a)與垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸(I)間隙配合。
【文檔編號(hào)】G01L3/22GK204007966SQ201420514693
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】金鑫, 巨文斌, 唐帥, 李浪 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)