[发明专利]一种风力发电机偏航系统试验台

说明书

技术领域    本发明涉及试验装置，特别涉及风力发电机偏航系统试验台。

背景技术    能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题，风力发电作为一种可持续发展的新能源，不仅可以节约常规能源，而且减少环境污染，具有较好的经济效益和社会效益，其优越性受到越来越多的重视。

偏航系统是风力发电机必不可少的重要组成部分，而目前，由于缺少必要的试验设备，风力发电机偏航系统的振动、噪音、机械系统寿命及可靠性问题无法进行有效的性能检测，成为风力发电机组设计和运行的重大问题。来自风电场的统计资料显示，大约有10％一20％的风力发电机组在偏航时发生异常振动并伴随异常噪声，传播半径达数公里，这不仅影响风电机组的正常运行、寿命和可靠性，而且造成环境污染，影响了风场周边居民的正常生活。

发明内容    本发明的目的是提供一种风力发电机偏航系统试验台，这种试验台可以解决上述问题，对偏航系统的震动、噪音、机械寿命及可靠性进行更方便、快捷的研究验证，使厂家生产的风机偏航部件性能质量有据可查，并为相关部件研究开发及性能检测提供了有力的技术支持。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种风力发电机偏航系统试验台，其特征是包括试验台基座、加载缸底座、加载油缸、加载臂、模拟塔筒、偏航制动盘、偏航制动器总成、偏航轴承、原机机舱、防转架和加载盘，采用原机机头，增加模拟塔筒和一套偏航轴承，由计算机控制系统控制外部液压站产生垂直加载压力，加载油缸通过连接板作用于机头，模拟机头垂直载荷，防转架限制机头转动，使得工作时机头不转，而模拟塔筒转动。

上述技术方案中所述的试验台基座采用焊接结构，上面安装偏航轴承。

上述技术方案中所述的液压站放置在试验台外合适位置，连接液压管路，用于产生垂直加载压力，液压站的启动与停止由计算机控制系统控制。

上述技术方案的基本思路是采用相对运动理论，在结构上进行创新，使机头静止而模拟塔筒旋转，采用加载油缸加载模拟机头的垂直载荷，解决了在实验室机头旋转垂直加载的无法实现的困难。试验台将振动、噪音及摩擦片磨损、偏航电机及偏航轴承、润滑系统及液压系统等多方面的测试集中成一个完整的测试系统，采用计算机控制，实验数据及实验曲线适时采集处理，并显示储存。

本发明研制成功的风力发电机偏航系统试验台，具有以下特点：(1)国内首创的机头固定、塔筒旋转的模拟载荷加载系统，真实模拟实际工况，大大降低了设备复杂性，经济适用。(2)采用计算机测试和控制，用户可自行编制标准及非标准试验规范；(3)标准Excel数据记录和试验报告打印；(4)先进的、功能全面的测控软件系统；(5)降低维修率，具有良好的经济效益。

附图说明    图1是本发明的结构示意图(正视图)。

图2是本发明的结构示意图(侧视图)。

图3是本发明的测控系统示意图。

图4是本发明的液压原理图。

图中，试验台基座(1)、加载缸底座(2)、加载油缸(3)、加载臂(4)、模拟塔筒(5)、偏航制动盘(6)、偏航制动器总成(7)、偏航轴承(8)、原机机舱(9)、防转架(10)和加载盘(11)。

具体实施方式    下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，图2所示，计算机控制系统控制外部液压站，产生垂直加载压力，液压站与试验台由液压管路连接，加载油缸通过连接板作用于机头，模拟机头垂直载荷，防转架限制机头转动，使得工作时机头不转，而模拟塔筒转动。

偏航机头部分采用原机机舱，实现与风机实际偏航1∶1的运动效果且节省试验空间，实验效率为风场风机实际偏航的60倍，通过偏航试验台的实验验证，提升偏航制动器的结构和摩擦片的配方设计，制动器挡板紧固螺栓通过实验现象的分析和论证，改变紧固螺栓的形式，偏航润滑系统失灵的问题通过实验验证也得到解决。

经试验，本发明对偏航系统相关产品的性能检测非常快捷方便，试验条件适应所有偏航系统部件生产厂家，具有可行性和创造性。保证试验结果与实际工况等效，减少性能有问题的偏航部件应用在风力发电机组上，提高风力发电机组的发电效率，为大型风机偏航系统零部件的设计、制造，提供了经济高效的检测与验证手段，对提高风电机组偏航系统及相关部件的设计水平和产品质量具有重大意义，产生良好的社会效益。