[发明专利]偏航轴承测试装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机组技术，尤其涉及一种偏航轴承测试装置和方法。

背景技术

如图1所示，风力发电机组的塔筒2a与叶轮1a之间通过偏航轴承3a连接，通过偏航轴承3a调节叶轮2a的方向时刻朝向风向，为叶轮2a提供最大的风动能。如果偏航轴承3a出现问题，需将风力发电机组吊装至地面后更换偏航轴承3a，影响风力发电机组的正常工作。因此对偏航轴承3a的性能测试是研发过程中的一个重要环节，必须通过偏航轴承测试装置实验模拟偏航轴承3a实际工况载荷，进而检验偏航轴承3a的各项技术指标，检验偏航轴承3a是否满足实际要求。

现有技术中的偏航轴承测试装置主要是对小功率风力发电机组的偏航轴承3a进行实际工况载荷的模拟测试，而对大功率风力发电机组(兆瓦级)的偏航轴承3a的模拟测试，主要通过多个加载装置对偏航轴承3a施加加载力，模拟偏航轴承3a在实际工况下的受力情况。

但是，由于加载装置能够提供的额定加载力与其精度呈反比关系，也就是说，加载装置的额定加载力越高，则控制该加载装置的精度就越低。为了保证加载装置的精度和额定加载力载荷满足测试要求。

现有技术中，当偏航轴承3a所需加载力超过加载装置的额定加载力时，一种方法是，增加加载装置的数量以提高加载力，此种方式势必会提高偏航轴承测试装置的成本和劳动强度；另一种方法是，更换额定载荷较高的加载装置，这种方式也会增加偏航轴承测试装置的成本和劳动强度，同时由于加载装置的额定加载力提高，也会降低偏航轴承测试装置的测试精度。

发明内容

本发明提供一种偏航轴承测试装置和方法，用以解决现有技术中的偏航轴承测试装置的成本高、测试精度低和工作强度大的技术缺陷。

本发明提供一种偏航轴承测试装置，包括被测轴承、陪测轴承、多组加载装置、加载臂、过渡段、底座和驱动装置；

所述多组加载装置与所述加载臂连接，用于为所述被测轴承提供轴向加载力、径向加载力和翻转力矩；

所述加载臂的下端部与陪测轴承的内圈连接，所述陪测轴承的外圈与所述过渡段上端部连接，所述过渡段的下端部与所述被测轴承的外圈连接，所述被测轴承的内圈与所述底座连接；

所述驱动装置的输出齿轮与所述被测轴承的外圈齿啮合，用于为所述被测轴承提供旋转驱动力。

如上所述的偏航轴承测试装置，所述多组加载装置为多组液压缸或多组气缸；

如上所述的偏航轴承测试装置，所述加载臂的上部为长板状；

所述多组液压缸具体为五组，第一组液压缸和第二组液压缸分别与所述加载臂下表面靠近长度方向两端的位置连接，用于为所述被测轴承提供翻转力矩和轴向加载力；

第三组液压缸与所述加载臂下表面靠近宽度方向的一端连接，用于为所述被测轴承提供翻转力矩和轴向加载力；

第四组液压缸与所述加载臂长度方向上的一个侧端面连接，用于为所述被测轴承提供翻转力矩和径向加载力；

第五组液压缸与所述加载臂宽度方向上的一个侧端面连接，用于为所述被测轴承提供翻转力矩和径向加载力。

如上所述的偏航轴承测试装置，所述第一组液压缸的数量为四个；所述第二组液压缸和第三组液压缸的数量为三个；所述第四组液压缸的数量为一个；所述第五组液压缸的数量为两个。

如上所述的偏航轴承测试装置，所述过渡段的上端部和下端部具有法兰盘。

本发明还提供一种偏航轴承测试方法，包括：

按原加载坐标系计算出各组加载装置的加载力，若加载力满足测试要求，则控制各组加载装置向加载臂施加加载力；若加载力超出加载装置的加载极限，则确定出无法满足加载要求的一组加载装置；

参照提供的载荷数值表，确定可以提供足够加载力的一组加载装置，对加载坐标系进行变换；

确定变换后的加载坐标系，在变换后的加载坐标系下计算出各组加载装置的加载力，以满足测试要求；

按变换后的加载坐标系控制加载装置提供加载力以满足加载要求。

如上所述的风机偏航轴承测试方法，所述确定出无法满足加载要求的一组加载装置具体包括：

获取被测轴承的各方向所需加载力大小和每组加载装置可提供的最大加载力；

将被测轴承所需加载力与加载装置可提供最大加载力比较，确定无法满足加载要求的一组加载装置。

如上所述的偏航轴承测试方法，所述加载臂的上部为长板状；