[发明专利]立式风电偏航减速机地面加载模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传动设备的试验装置，特别涉及一种立式风电偏航减速机地面加载模拟试验装置。

背景技术

风力发电要求机组具有先进性、高可靠性、高稳定性，风力发电偏航减速机是风力发电机组的重要组件之一，是偏航系统的驱动减速机，立式安装在发电机组塔架底座四周。通过其输出轴与偏航系统大齿轮啮合的驱动，带动整个机舱进行偏航定向，使叶轮始终处于迎风状态，以充分利用风能，提高发电效率。在使用状态时，偏航减速机与控制系统相配合，当风力机组偏航对风控制系统根据风向标传感器信号需自动进行偏航对风时，偏航减速机的配套电机通电旋转，将动力输入偏航减速机，偏航减速机的输出轴齿轮带动偏航系统大齿轮，偏航系统大齿轮设置于发电机组塔架的塔筒法兰盘上，这样，通过偏航减速机输出轴与偏航系统大齿轮的啮合，使偏航系统大齿轮旋转，实现了整个机舱的偏航定向过程。现有技术中的偏航减速机一般采用标准的NGW行星减速机结构，立式安装。偏航减速机的地面加载试验是指模拟偏航减速机的实际使用状态，即在规定的转速下，考虑风力发电机组所处的环境恶劣，温度很低，多风沙，甚至多盐雾等风场高空运行因素，对偏航减速机加上试验载荷进行运转，检验偏航减速机的各项性能指标是否达到标准要求。其模拟的首要条件是啮合条件，即模拟输出轴齿轮与偏航系统大齿轮的啮合传动。偏航减速机地面加载试验装置即是进行该试验的专门试验装置。

而目前现有技术中尚未提供专门的立式偏航减速机的地面加载试验装置，通常是采用一般的减速机加载装置，其由专用的直流或交流电动机及其安装架、联轴器、转矩转速传感器及其安装架、联轴器、试验减速机及其安装架、联轴器、机械制动器(或电磁测功器，或磁粉制动器)及其安装架组成。采用该试验装置进行实验时，被测偏航减速机卧式安装，与加载装置通过联轴器联结，试验供给功率由电动机输出，经过所有传动件传递后，最后传递到耗能装置即机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器等加载装置上，以消耗被测试减速机所传递的能量。该装置的缺陷在于：1、未提供模拟偏航减速机实际使用状态的试验条件，如立式安装、输出轴齿轮与偏航系统大齿轮相啮合传动两大主要使用因素。实际上，立式安装使用的减速机在卧式安装试验时其工作状态相差甚远，因为输出轴上未安装齿轮，直接通过联轴器与加载装置联接，与实际使用中通过齿轮与偏航系统大齿轮啮合传动的传递效果有很大差别，且齿轮的性能未得到检验；因此该实验装置未能真实反映其使用状态的各主要因素，严重影响所得实验参数的准确性，难以保证实验目的的实现。2、试验装置的卧式安装方式占地面积大，对场地要求高，而且各试验部件分别由不同的安装架支承，安装时要求严格对中和配合，难以保证安装精度，费时费功，影响效率。3、其输出功率难以精确计量，无法在实验过程中准确反映输入功率的变动对输出功率的影响，且动力消耗严重，加载试验中加载装置会产生大量的热量，需要配置强有力的冷却设备。如果采用机械制动器，其使用过程中制动器磨损较严重，常需更换摩擦片，所以从设备配置到加载消耗需要的费用均较高。综上所述，一般减速机的试验装置难以达到立式偏航减速机的地面加载试验的要求，未有效考验偏航减速机在风场高空运行所要求的高可靠性性能，未能有效减小相应风险，不适于立式偏航减速机的地面加载试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式风电偏航减速机地面加载模拟试验装置。它能针对立式风电偏航减速机地面加载模拟试验的要求，完全模拟偏航减速机在实际使用时的安装和运动条件对其进行加载试验，全面考验偏航减速机在风场高空运行所要求的高可靠性性能，从而减小相应风险；整个装置结构简单紧凑，投入成本较低；占地面积小；便于制造、安装和调整；能充分利用能源，减小能耗。

本发明的技术方案是：一种立式风电偏航减速机地面加载模拟试验装置，它包括驱动电机、试验台架和加载组件，其特征在于：所述的试验台架为具有至少三个立式安装孔的立式台架，主试减速机立式安装于试验台架上，所述的加载组件包括与主试减速机平行直立安装于试验台架上的陪试减速机、设置于陪试减速机和主试减速机之间的中间过渡齿轮，所述的中间过渡轮由中心轴直立固定于试验台架上并同时与主试减速机输出端的齿轮和陪试减速机的输入端的齿轮啮合。

作为对本发明的进一步改进，所述的陪试减速机箱体内的传动结构与主试减速机箱体内的传动结构相同，所述的陪试减速机的输入端是位于箱体下端、与中间过渡轮啮合的齿轮和输入轴，其输出端是由箱体内的传动机构带动的、位于箱体上端的输出轴。