[发明专利]风力发电机变桨回转支承实验台

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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MW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。

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案是：

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，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的第一变桨回转支承和待实验的第二变桨回转支承，待实验的第一变桨回转支承和待实验的第二变桨回转支承的动圈分别安装在大齿轮的两侧，待实验的第一变桨回转支承和待实验的第二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的第一变桨回转支承和待实验的第二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。

所述待实验的第一变桨回转支承和待实验的第二变桨回转支承为两套同规格的变桨回转支承，待实验的第一变桨回转支承和待实验的第二变桨回转支承的动圈分别通过螺栓与大齿轮连接，待实验的第一变桨回转支承和待实验的第二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。

所述总加载板与左连接板通过螺栓连接，右连接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。

所述待实验的第一变桨回转支承和/或待实验的第二变桨回转支承的一个或几个注油孔内设有温度传感器。

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。

本发明采用液压方式加载，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。

本发明的有益效果是：