[发明专利]兆瓦级风力发电变桨轴承摩擦力矩数控试验机及测试方法

权利要求书

1.兆瓦级风力发电变桨轴承摩擦力矩数控试验机，包括支撑件、加载系统、传动系统，其特征是

A.被测轴承(2)，通过轴承外圈(2.1)固定在设置的支撑件机架(1)上；

B.所述加载系统如下：设一根主轴(4)，一端通过连接件(3)或直接与轴承内圈(2.2)连接固定，另一端装有由径向加载油缸(8)加压的径向加载机构(5)，该处主轴(4)端头装有由轴向加载油缸(7)加压的轴向加载机构(6)；由此形成液压径向加载系统和液压轴向加载系统；

C.所述传动系统包括驱动变频电机(12)的变频驱动机构、变频电机输出轴(12.1)上装的扭矩传感器(13)、输出轴(12.1)末端装与被测轴承内圈(2.2)上内齿(2.3)相啮合的小齿轮(24)；

D.设置由工业计算机(14.1)控制的包括传动系统、液压径向加载系统和液压轴向加载系统的闭环数控系统(14)。

2.按权利要求1所述数控试验机，其特征是加载系统中，径向力作用点与被测轴承轴向中心的距离L0取为2.5m。

3.按权利要求1所述数控试验机，其特征是该试验机主要技术参数如下：

①驱动变频电机(12)；功率3.0KW-4P，减速比1/139.47，输出转速0～10rpm；

②径向油缸(8)：额定工作压力25MPa，输出力0～250吨；

③轴向油缸(7)：额定工作压力25MPa，输出力0～±20吨；

④径向油缸(8)动力源液压泵(8.1)的驱动电动机：功率7.5KW，转速1440r/min；

⑤轴向油缸(7)动力源液压泵(7.1)的驱动电动机：功率4.0KW，转速1440r/min；

⑥摩擦力矩T2测试范围：0～5000N.m。

4.按权利要求1所述数控试验机，其特征是闭环数控系统(14)有如下部分：

①工业计算机信号端口A1和A2分别接液压控制元件(8.2)和(7.2)，液压控制元件的液压信号输出口分别与径向加载油缸(8)和轴向加载油缸(7)连通，两油缸分别与径向加载机构(5)和轴向加载机构(6)加压连接，两加载机构上分别装返馈元件(8.3)和(7.3)，两返馈元件电信号端分别接工业计算机端口B1和B2；②工业计算机信号端口A3接驱动变频电机(12)、扭矩传感器(13)，并经返馈电路(13.1)接工业计算机端口B3。

5.按权利要求1或4所述数控试验机，其特征是闭环数控系统(14)内设有与工业计算机相配合的显示器(14.2)和打印机(14.3)。

6.按权利要求1所述数控试验机，其特征是设置如下的故障报警装置(15)：分别在轴向和径向加载油缸或加载构件上设含压力传感器的输出力异常报警器(15.1)和(15.2)以及在扭矩传感器(13)上设过载报警器(15.3)，三个报警器成‘与’组合接入报警灯(15.4)，以形成故障点联锁控制。

7.按权利要求1、2、4或5所述摩擦力矩数控试验机的测试方法其特征是该方法包括如下步骤：

①用键盘、鼠标向工业计算机输入径向和轴向油缸压力设定值以及时间参数；②启动液压系统，两油缸工作，进行模拟加载过程；③在显示器上监控主轴上径向和轴向压力到达设定值；④启动驱动变频电机(12)，扭矩传感器(13)工作，工业计算机(14.1)进行数据处理；⑤进行正常的摩擦力矩T2测试，测试数据和曲线由显示器显示和打印机打出。