[发明专利]风电机组主轴轴承测试系统和测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术，特别地涉及一种风电机组主轴轴承测试系统和测试方法。

背景技术

在风力发电中，机组主轴轴承是风力发电机组的重要组成部分，主轴轴承设置于风机的轮毂与齿轮箱之间，其负担着吸收风载带来的各向力及倾覆力矩，同时还要把扭矩传递到齿轮箱，因此，主轴轴承的运行环境恶劣，要求主轴轴承具有较高的质量可靠性，并且风电行业要求主轴轴承的使用寿命不少于20年。

目前，轴承行业对风电用主轴轴承特别是大功率的主轴轴承，尚没有相应的检测试验技术，对于主轴轴承的质量测试，是由主轴轴承的生产厂家进行测试。该种测试只是按照通常对轴承承受的扭矩、转速等的要求进行检测，并没有考虑轴承实际的运行环境以及其他风电设施对轴承的影响，不利于大功率主轴轴承的质量保证。

发明内容

本发明提供一种风电机组主轴轴承测试系统，以满足风电机组对主轴轴承性能的测试需要。

本发明一方面提供了一种风电机组主轴轴承测试系统，包括：

控制器，所述控制器分别与变频器、液压加载装置和电压控制开关相连，用于向变频器发送第一风力载荷信号，向液压加载装置发送第二风力载荷信号，并向电压控制开关发送开关控制信号；

电压控制开关，与驱动电压源相连，用于根据所述开关控制信号接通驱动电压源与变频器的连接；

变频器，分别与驱动电压源和驱动电机相连，用于根据所述第一风力载荷信号调节自驱动电压源接入的驱动电压以输出对驱动电机的控制信号；

驱动电机，所述驱动电机的输出轴与待测主轴轴承相连，用于根据所述控制信号产生对待测主轴轴承的转矩；

液压加载装置，与待测主轴轴承相连，用于根据所述第二风力载荷信号对待测主轴轴承施加载荷。

本发明另一方面还提供了一种风电机组主轴轴承测试方法，该方法包括：

通过控制器向变频器发送第一风力载荷信号，向液压加载装置发送第二风力载荷信号，并向电压控制开关发送开关控制信号；

电压控制开关根据所述开关控制信号接通驱动电压源与变频器的连接；

变频器根据所述第一风力载荷信号调节自驱动电压源接入的驱动电压以输出对驱动电机的控制信号；

驱动电机根据所述控制信号产生对待测主轴轴承的转矩；

液压加载装置根据所述第二风力载荷信号对待测主轴轴承施加载荷。

本发明提供的风电机组主轴轴承测试系统和测试方法，通过模拟轴承实际的运行环境以及其他风电设施对它的影响，在工作周期内对轴承进行实际工况的模拟测试，实现风载的完全模拟，测试轴承在不同工况下运行时的性能，可满足风电机组主轴轴承的性能测试需要。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的风电机组主轴轴承测试系统的方框图；

图2为本发明另一实施例所提供的风电机组主轴轴承测试系统的方框图；

图3为本发明又一实施例所提供的风电机组主轴轴承测试系统的方框图；

图4为本发明实施例所提供的风电机组主轴轴承测试方法的流程图；

图5为本发明另一实施例所提供的风电机组主轴轴承测试方法的流程图；

图6为本发明又一实施例所提供的风电机组主轴轴承测试方法的流程图；

图7为本发明实施例所提供的风电机组主轴轴承测试系统中液压加载装置的简要结构示意图；

图8为图7沿A方向的视图。

具体实施方式

风力发电机组中的主轴轴承是风力发电机组的重要组成部分，主轴轴承设置于风机的轮毂与齿轮箱之间，叶片安装于轮毂上，主轴一端通过轴承与轮毂相连，主轴另一端与齿轮箱相连，主轴轴承负担着吸收风载带来的各向力及倾覆力矩，同时还要把扭矩传递到齿轮箱，主轴轴承的运行环境恶劣，因此，要求主轴轴承具有较高的质量可靠性。为此，本发明实施例提供了一种风电机组主轴轴承测试系统，可模拟风机在真实环境的下运行时主轴轴承的运行情况，以对主轴轴承的性能进行测试。

图1为本发明实施例所提供的风电机组主轴轴承测试系统的方框图，如图1所示，该测试系统包括控制器1、电压控制开关2、变频器3、驱动电机4和液压加载装置5。

控制器1分别与变频器3、液压加载装置5和电压控制开关2相连，用于向变频器3发送第一风力载荷信号，向液压加载装置5发送第二风力载荷信号，并向电压控制开关2发送开关控制信号。